城市供水系统安全性之我见

□ 王春华

供水系统是城市赖以生存的生命线。与其他类型的城市基础设施一样，城市供水系统也是在相对开放和自由的社会环境下设计、修建并投入使用的，因此，城市供水系统是很容易受到暴力行为的攻击和侵害的，这就是供水系统的易损性的特点。保证城市供水系统的可靠性和安全性，就是保证了城市功能的正常运行。

一、城市供水系统的安全性问题

一般来讲，城市供水系统的安全性问题主要包括以下两个方面的内容：

（一）自然灾害

比如说，因为地震、冰冻以及暴风雨等自然灾害给城镇居民带来的严重的生命财产损失，还有由病毒、原生动物、细菌以及藻类等导致的水质卫生安全性问题。举个例子，在1976年发生的唐山大地震中，全市的管网都遭到了破坏，而大部分的送水泵房和取水泵房也都倒塌了，所以整个唐山市的供水也就瘫痪了，严重地污染了人们日常饮用水的水质。因地震、火灾等自然灾害而带来的直接的经济损失和间接的经济损失是无法预估的，因此，美国和日本等国家早就开始了因地震造成的灾害的研究工作，我国虽研究工作开始的较晚，但是也形成了研究的理论框架，同时也确定了研究的对象和方法。

（二）人为制造的灾害

这部分内容指的就是恐怖主义组织对城市供水系统进行的恶意破坏和攻击，它同一般类别的自然灾害是不同的。虽然恐怖主义看似离我们比较遥远，然而因恐怖主义事件而给人们带来的人员伤亡和经济损失也是巨大的，因此，应当引起全世界各国人民的高度重视。

二、城市供水系统会被破坏的因素分析

城市供水系统在城市生产生活中的地位是非常重要的，而由于它的脆弱性，它也就很容易受到破坏。城市供水系统的基础设施、处理厂、配水管网、水池、水塔、水箱以及净水池等，当它们受到侵害时，基本都是难以被防守的，如果某一些单体元件遭到了破坏，还可能导致更大的灾难发生。一般情况下，我们将城市供水系统会被破坏的主要因素归纳为以下四类：

（一）污染水资源

城市供水系统水资源被污染的形式主要为地表水或是土壤水的下渗，农用氮肥以及垃圾中的油、酚污染着地下水，当氮肥中的硝酸盐进入到地下后，就会变成亚硝酸盐，如果其进入人体后就很可能转变成致癌物质。地面植被过度的被破坏以及湿地的排水减少了地表水的渗透，潜水面也就降低了，而由于在城市中工业的过度需求，淡水不断被排出作为工业用水和生活用水，之后又成为了地表污水被重新排放，这些因素都可能导致水资源受到严重的污染。

（二）破坏供水设施的实体结构

这是一种危险性最大的城市供水系统的破坏形式，当城市供水系统供水设施的实体结构受到破化时，结构原有的功能都要丧失，举例来说，地震以及冰冻等自然灾害来临时，如果城市供水系统没有进行有效的战略防御系统的设计工作，那么配水管网、送水泵房和取水泵房等关键建筑物都可能遭到毁坏，建筑物丧失了原有的功能，那么就可能导致整个供水系统处于瘫痪的状态。

（三）污染净水资源

这也是城市供水系统的公用处理水设施所面临的一大挑战，一般情况下，净水的过程可以有效的稀释污染物，同时还能够较好的利用残留的消毒剂，然而，其中最困难的工作就是怎样确定污染物并将其消除，这需要一段较长的时间，也就是说当我们确定净水资源已经被污染时，要想阻止污染继续扩散已经是很困难的了，可能整个供水系统都已经遭到了污染。

三、城市供水系统战略防御系统的设计

在充分分析了国内外研究现状的基础上，研究并总结了恐怖主义组织所采取的破坏手段的特点和方式，我们应建立一个完善的战略防御系统，充分保证城市供水系统的恢复力和安全可靠性，从而最大限度地降低恐怖主义组织对城市供水系统所带来的危险以及所产生的严重后果。

我们所建立的城市供水系统的战略防御系统应包括以下三大内容：一是灾害、事故的预防和预警，对于可能发生的或是即将发生的灾害和事故进行准确的判断，预测其发生的概率和大小，查明其发生的原因并且预想其可能带来的后果，这些都是预警和预防时参考的依据，从而尽可能的降低损失的程度；二是应急反应，这部分内容指的就是在灾害或是重大的事故即将不可避免的发生或是刚刚发生时，战略防御系统可以在很短的时间内做出判断和反应，收集相关的重要资料，并且制定出各种可行性的方案，在对每一个方案评价和分析后选择最优的方案，并且这个最优方案的实施过程进行检验和跟踪，发现错误时能够及时的纠正，直到最后解决问题的一个动态的过程；三是灾难或是事故的控制和事后处理，这部分内容指的是发生灾难和事故后，系统能够有效的协调和组织人员对事发地点进行处理，防止事故继续的蔓延。

在全面的分析了城市供水系统的特点后，我们便可以确定水源的数量、现有系统的单元情况以及流域的可持续性等控制变量，掌握他们之间的相互依赖性和关联性，从而建立防御系统的数学模型，其主要应具备以下几个技术支撑：（1）基础数据库系统。作为供水系统战略防御系统的最重要的支撑部分，基础数据库系统应主要具备水源地质情况、供水增压泵站位置、设备运行情况、城区内供水主管线线路图、抢修能力以及坐标等内容，之后便可以建立支持分析系统，从而对管理目标进行监控和管理，对灾难或是事故进行准确的判断和预测，为后续的决策和指挥提供依据；（2）神经网络技术。借助于智能化的神经网络系统，将数据库与实时数据有机的结合，这样就可以实现电子地图上事故信息的可视化，从而对事故或是灾害进行准确的评估，掌握多层次并且全方位的信息集合，既提高了救援反应的速度，也完善了战略防御系统的快速反应和科学决策的能力。（3）通信网络系统。所谓的通信网络系统，就是指能够保证决策和命令的准确下达，及时有效的反映灾害或事故的实时信息，跟踪决策的完成情况并及时的向上级反馈和回报。

四、结束语

现阶段，随着科学技术以及计算机网络技术的快速发展，恐怖主义组织可以采取各种手段和工具对城市供水系统进行破坏和攻击，所以我们应不断完善城市供水系统的安全保护机制和应急反应模块，掌握供水系统易损性这一特点并对其进行实时的保护，从而最大限度地防止城市供水系统受到的威胁和破坏。我们应充分地研究供水系统遭到破坏的内在规律，建立一个可靠并且完善的战略防御系统，既加快了我国城市现代化的建设进程，同时也真正地满足了城市各项功能正常运转的需求。