城市地下供水、排水“智慧管网”是城市的生命线,其内部腐蚀导致的服务中断、水质二次污染和资产贬值损失巨大。实现“动态腐蚀管理”以达成“资产延寿”,是智慧水务的核心。在这一系统中,对“熟石灰”投加过程的智能化控制,正成为“决策支持系统”中至关重要的优化模块。

管网腐蚀的核心驱动力是水的化学不稳定性和微生物活动。低pH、低碱度、高氯离子含量的水具有强腐蚀性。熟石灰的投加,通过提高pH和碱度,能在金属管道内壁形成一层保护性碳酸钙垢,并抑制腐蚀菌的活性,是从根本上控制腐蚀的化学策略。
在“智慧管网”的框架下,这一过程被提升至前所未有的精细化水平:
- 全息感知:遍布管网的pH、电导率、余氯、压力等传感器,实时捕捉水质的时空变化。
- 模型预测:基于水力水质模型和腐蚀预测模型,DSS能够模拟不同石灰投加方案下,整个管网系统的pH分布变化趋势以及长期腐蚀速率。
- 优化决策:DSS以“资产延寿”和总成本最小化为目标,综合考虑腐蚀控制效果、药剂成本、以及因调高pH可能导致的结垢风险,动态计算出不同泵站、不同时段的最佳熟石灰投加速率。
- 自适应控制:控制系统执行DSS的指令,实现精准、可变的药剂投加,而非传统的固定剂量投加。
例如,在夜间低流量时段,水流停滞时间长,腐蚀风险高,系统会自动提高投加量;当监测到某区域水源切换,原水pH骤降时,系统会提前预警并调整上游注入点的投加量。这种“动态腐蚀管理”模式,如同为庞大的地下管网配备了一位不知疲倦的“内科医生”,进行着持续的“血管养护”。

通过将熟石灰这一传统技术深度集成于现代“决策支持系统”,我们能够显著延长数十年甚至上百年的管网基础设施寿命,保障供水安全,其产生的经济和社会效益远大于投入,是城市精细化治理的典范。