Þróun vatnsstjórnunar í borgum á tímum tengsla.

Hröð þétting jarðarbúa hefur sett fram fordæmislausa þrýsting á vatnskerfi. Borgir eru ekki lengur óvirkir neytendur vatnsauðlinda, þeir eru að verða virkir, gáfnaðir net sem geta skynjað, brugðist við og aðlagast umhverfisbreytingum. Þessi umbreyting situr í hjarta snjalla borgarfriðarins, þar sem stafræn innviðir og gagnadrifsmeðferð eru að ná stjórn á auðlindum. Vatnsstefnu, sem yfirleitt er hægt að breyta ástandi og gera grunnkerfi grunnsins, verður nú að þróast hraðar en ella til að halda í við þann möguleika sem framboðinn er af tækninni. Framtíð vatnsstefnu í snjallum borgum er ekki bara að stjórna verðmætum auðlindum. Það er að endurbæta tengsl milli borgara, innviða og vatnslagsmála, sem umhverfismatið er í umhverfinu og vatnsflæði.

Samræmi Netsins (IoT), gervigreind og háþróuðra vitglapa gerir að verkum að það er hægt að tryggja það að vatnsstjórnun sé ekki nema áratugur. Bændur geta nú fylgst með vatnsgæðum á raunverulegum tíma, greint leka á heimilinu og spá fyrir um eftirspurn með mikilli nákvæmni. Hins vegar vekur framkvæmd þessara tæknitækni um flókin vandamál um einkalíf, rétttrú og langvarandi viðhald vatns. Til að tryggja góða vatnsstefnu fyrir snjallar borgir þarf að hafa nákvæmt jafnvægi milli tæknivæðingar og almannaheilla.

Til að skilja hvert vatnsstefnu er að fara þarf að skoða tæknibrellur sem eru að fara yfir tæknivæðingar, kanna síðan stjórnsýslu og félagslega ramma sem fylgja þeim. Leiðin fram undan snýst ekki um að setja upp snjallari pípur og metrar; hún er um það að byggja nýjan félagslegan samning umhverfis vatn ◆ sem kemur gögnum á framfæri um sameiginlega hagsemi en að verja sig gegn misnotkun.

Tæknileg endurgerð snjallra vatnskerfa

Rauntímaeftirlit og Netið

Við kjarna allra snjallra vatnskerfa er þétt net skynjunnar sem mæla stöðugt streymi, þrýsting, hitastig, pH-gildi og mengunarefni. Þessi IoT tæki mynda taugakerfið, senda gögn til miðlægra greiningarþátta þar sem hægt er að vinna úr þeim og breyta þeim. Fyrir stefnumótendur eru þessar breytingar mikilvægar: rauntímaeftirlit gerir kleift að menga atburði, dregur úr þörfinni á því að greina og gera við lagfærðar upplýsingar og veitir upp mikið gagn til að spá fyrir um þær. Könd eins og Barcelona og Singapúr hafa þegar náð víðtækum IT til að stjórna vatni, sem er mælanlegt í vatnstapi og kostnaðarmálum.

Hins vegar leiðir fjölgun skynjunga einnig til skapast skapandi vandamál. Öll tengd tæki eru mögulegur inngangur í netárásir, og hið mikla magn gagna sem eru framleiddar með persónulegum upplýsingum, einkum þegar hægt er að tengja neyslumynstur við einstök heimili. Stefnan verður að setja upp þennan áhættuþátt sem er fyrir hendi, setja skýrar reglur um dulritun, aðgang að og nafnleynd. [[3: 0]ISO viðmiðunarreglur um snjalla borgskipulagið eru gagnlegir upphafspunktar, en landslög og staðbundnar reglur munu þurfa að fara lengra til að vernda borgara meðan verið er að gera sér grein fyrir nýsköpun.

Spáð Analytics og Maskínulærdómar

Gögnin ein og sér eru ekki nægileg; hið raunverulega gildi er vegna þess að þau geta greint þau og haft áhrif á hæfni til að greina þau.

Fyrir vatnsstefnuna opnar spár greinan dyr að reglum sem byggjast á árangri. Í stað þess að ávísa tækni eða framkvæmdum gætu stýringar sett markmið fyrir markmiðin sem byggjast á árangri svo sem minnkun vatns, viðbrögð við truflun á þjónustu eða vatnsgæði. Ósjálfrátt myndu þau hafa sveigjanleika til að velja kostnaðarsamustu tæknilausnir til að ná þessum markmiðum. Þessi aðferð hvetur til nýsköpunar á meðan þörf er á ábyrgð, en krefst flókins stjórnunargetu sem er ekki fyrir hendi. Uppbygging sem getur haft í för með sér þjálfun, samvinnu og þekking ætti að vera forgangsverkefni fyrir stefnumótendur.

Sjálfvirk stjórn og aðlögunarhæfni

Snjallt vatnskerfi eru ekki bara óvirk skynfæri, þau geta einnig virkað sjálfstætt. Sjálfvirkir lokar, dælur og meðferðarstjórnir geta brugðist við breyttum aðstæðum á raunverulegum tíma, þannig að flutningur þeirra verði ekki lengur mannlegur. Á tíma þar sem hámarksþörf er mest, til dæmis getur snjallt kerfi stillt þrýstisvæði sjálfkrafa til að tryggja jafnvægi í öllum hlutum borgarinnar. Ef til mengunarástands kemur getur einangrunarventlar verið hægt að virkja til að hafa í sér viðkomandi svæði og vernda almenning.

Þetta stig sjálfvirkni vekur upp mikilvægar spurningar um stjórnsýslu. Hver er líklegur ef sjálfvirk ákvörðun veldur skaða? Hvernig getum við tryggt að sjálfvirk kerfi komi ekki niður á eigin fótum? Þetta eru ekki eingöngu tæknilegar spurningar; þau eru mjög pólitísk og siðfræðileg. Stefnasmiðir verða að taka þátt í borgaralegu þjóðfélagi, siðfræði og samfélagslegum fulltrúum til að þróa viðmiðunarreglur fyrir ábyrga útgáfu af vatnsstjórnunarkerfi. [FLT:] [3] [3] ÓKVÆM] agareglur um Water Governance [3] áherslu á skýrleika, ábyrgð og þátttöku hagsmunaaðila, ◆ gildi sem eru sérstaklega mikilvæg þegar við veitum meira vald til að ákvarðana.

Áskorun og nauðsyn aðlögunarstefnu

Gagnagrunnur, öryggismál og eign

Eitt það erfiðasta sem getur reynt á vatnsnotkun er stjórnun gagna. Gögn um neyslu vatns geta gefið upp nákvæmar upplýsingar um heimilishegðun: þegar fólk vaknar, þegar það eldar, þegar það vökvar garðinn sinn. Í samanlögðum söfnum er hægt að nota þessi gögn til að bæta fjárfestingar og innviði þjónustu, en á einstaklingsgrundvelli, er það einkamál sem margir borgarar kunna að finna óviðunandi. Hreinsar reglur eru nauðsynlegar varðandi hverjir eigi gögnin, sem geta nálgast þau og hvaða tilgangi má nota.

Sumar lögsögur hafa farið að fjalla um þessi mál með löggjöf. Almennar gagnaverndarreglur Evrópusambandsins (GDPR) eru traust grunnur að gagnavernd sem á við um háar áætlanir í borgum, þar með talið vatnsstjórnun. Í Bandaríkjunum hafa nokkur ríki komið á fót reikningum sem fjalla sérstaklega um gagnasafnsupplýsingar. Hinsvegar getur samstilling reglugerða valdið óvissu fyrir tæknimiðla og framfærslur sem fara yfir ýmis lögdæmi. Til dæmis með því að setja lög eða samlög í samræmi við lög, dregið úr kostnað við að viðhalda sterku einkavernd.

Netöryggi er annað áhyggjuefni. Þegar vatnskerfi verða viðkvæmari fyrir netárásum. Þegar vatnskerfin verða viðkvæmari fyrir netárásum. Þeir sem reyna að eitra vatnið í Oldsmar, Flórída, með því að hakka þau inn í fjarstýringarkerfi meðferðarjurtarinnar, verða að gera lágmarksöryggiskröfur um vatnsútbúnað, krefjast reglulegrar öryggiseftirlits og koma á reglum um viðbrögð og upplýsingar. [[[5LT:0] Keyðsluöryggi og öryggiskerfi [CISA] hafa þróað sérstaka leiðsögn fyrir vatnsgeirann en er óhagkvæmt. Þrátt fyrir að halda áfram að bregðast við þróun og stuðning við fjármál, eru nauðsynleg til að auka öryggi við grunnlínu.

Equity og Affordability

Snjall vatnstækni getur bætt gæði og dregið úr kostnaði, en hættan er sú að kostirnir muni geta valdið því að þeir fari aftarlega í auðgunarsamfélög. Frammistaða sem nauðsynleg er fyrir snjalla metrum, skynjarum og skurðkljúfum getur verið umtalsverð, og það getur freistast til að setja inn fyrirfram inn í stærri svæðum. Þetta gæti aukið við að draga úr vatnsnotkun og aðgengi sem eru ekki til staðar, látið lág-innviðunandi og útvíkkað samfélag með öldrun og lélegri þjónustu.

Til að koma í veg fyrir þessa útkomu verður vatnsstefnun að taka á beinu ábyrgð. Þetta gæti tekið nokkrar tegundir: Að gera upplýsingar til að sýna fram á að snjallar aðferðir komi öllum viðskiptavinum til hagsbóta, koma á fót tíðnikerfum sem vernda heimili sem auka kostnaðinn, og að veita niðurgreiðslu eða lága lán til grunnvatnsuppfærslu á svæðum sem eru ekki í jafnvægi. Trúskipti bandalagsins eru nauðsynleg; íbúar ættu að hafa í huga ákvarðanir um það hvað tæknin er sett á fót í hverfinu þeirra og hvernig gögnum um vatnsnotkun þeirra er safnað og notuð. Sumar borgir hafa gert tilraunir með að hluta af fjárútgjöldum fyrir snjallaverkefni í borg, og veita íbúum beina stjórn á forgangsforgangsmálum.

Óþolandi og staðlar

Snyrtivatnsmarkaðurinn er enn í molum með mörgum sölumönnum sem bjóða upp á gagnavél og hugbúnaðarlausnir. Þessi skortur á óframkvæmanlegri læsingu skapar hættu á að hægt sé að loka fyrir tilurð og gera það erfitt að samþætta kerfi yfir lögsögu eða á öðrum auðum svæðum borgar, svo sem orku eða samgöngum. Stefnasmiðir geta stuðlað að opnum staðli og hvatt til þess að samþykkt verði sameiginlegar gagnasnið og samskiptareglur. Leiðbeiningar um hvernig eigi að fylgja opnum stöðlum, geta komið á staðnum í átt að frekari óáreiðanlegri stað án þess að staðhæfa nýsköpun.

Iðnfélög og viðmið eru nú þegar að vinna að þessari áskorun. Opin Geospatial Consortíum (OGC) hefur þróað staðla fyrir vatnssamskipti og Alþjóða Raftækninefnd hefur gefið út staðla fyrir snjall vatnsstjórnunarkerfi. Stefnasmiðir ættu að styðja þetta starf og íhuga að halda sér við viðeigandi staðla sem ástand fyrir það að fá almenningsfjármögnun fyrir snjallar vatnsframkvæmdir.

Tækifæri til umbreytingar

Krefjast - sjálfstjórnunar og atferlisbreytinga

Eitt af bestu tækifærum í vatnsstjórnun er hæfni til að taka beinan þátt í verndaraðgerðum. Snjallir metrar með heimilisstillingu eða snjallforrit geta gefið fjölskyldum raunverulegt viðbrögð við vatnsnotkun þeirra, hjálpað þeim að greina úrgangsvenjur og breyta hegðun þeirra. Rannsóknir hafa sýnt að fjölskyldur með aðgengi að rauntímanotkun draga úr vatnsneyslunni um 5 til 15 prósent að meðaltali, þar sem mesta sparnaðurinn næst þegar viðbrögð eru tekin saman við persónulegar verndarmið og jafningjasamanburði.

Vatnsstefnur geta flýtt þessari þróun með því að krefjast þess að umhverfisvænar aðferðir geri viðskiptavinum kleift að hafa aðgang að neyslugögnum sínum á notandavænu formi, og með því að styðja við starfsátak almennings sem ýtir undir vatns- og vatnsbrennslu. Breytilegar útsagnir, svo sem árstíðabundnar líkön eða lagfærðar aðferðir sem auka neyslu, geta einnig veitt aukna orku, en þær verða að vera hannaðar af mikilli nákvæmni til að koma í veg fyrir að þær komist í veg fyrir að eiga við láglendi á heimilum. Sumar úrgangsáætlanir hafa með góðum hætti sett upp vatnsútbúnaði og lagfæringar, sem fjárveitt er með því að spara það frá minnkaðri vatnsþörf.

Uppnám í sviði loftslagsbreytinga

Loftslagsbreytingar eru að auka vatnsstöðu og flóðahættu, gera það að verkum að það sem er að gera er að gera ráð fyrir að borgarvatnsstefnunni sé mikið áhyggjuefni. Snjall tækni getur hjálpað borgum að laga sig að þessum aðstæðum á ýmsa vegu. Frekari veðurspár, ásamt gögnum sem eru í raun tíma vatnsmagn, geta bætt viðvörunarkerfi vegna flóða og gert fyrirbyggjandi stjórnun stormvatnsviðgerða. Á meðan þurrkar eru að koma að góðum úrgangi, er hægt að nýta vatn í almenningsgarða, grænum rými og landbúnaði, minnka sorpið meðan þær viðhalda nauðsynlegum þjónustu vistkerfa.

Ef til vill eru það flest sem skipta máli, en snjall vatnskerfi geta stutt samþættingu annarra vatnsgjafa, svo sem regnvatnsuppskeru, grávatns og afmengunar. Með því að fylgjast með gæðum og eftirspurn í rauntíma geta loftgæði blandað vatni úr ýmsum efnum saman við fyrirhugaða notkun, dregið úr þörfinni fyrir háþróað drykkjarvatn til notkunar sem ekki er hægt að nota.

Gagna-Dravern Infraculation Investment

Vatnsviðmót í mörgum borgum eru öldrun og þörf fyrir búsetu. Bandaríska vísindafélagið í almennum verkfræðingum áætlar að Bandaríkin einir þurfi að fjárfesta yfir 100 milljörðum í vatns- og úrgangsútrýmismannviðskiptum á næsta áratug. Snjallt vatnskerfi geta hjálpað til við að setja þessar fjárfestingar á undan með því að láta í té nákvæma mynd af ástandi pípla, dælu og meðferðaraðstaða. Í stað þess að treysta á hvarfgjarna viðgerð eða aldurstengdra áætluna, geta framlög til að fylgjast með ástandi til að fylgjast með fjárfestingum þar sem þau munu hafa mest áhrif á færni og frammistöðu.

Stefnan getur stutt þessa vakt með því að krefjast þess að til þess séu upplýsingar um stjórnunaráætlanir sem byggjast á mati gagna- og drifna ástands og með því að tengja eliganleika í tengslum við ástand eða alríkisumsjónarmann fjármagna þannig starfsemi. .S. Umhverfisverndarstofnun Evrópu. Sams konar aðferðir og endurhæfingaraðgerðir til að koma til leiðar fyrir slíka starfsemi.

Ráð til aðgerða til að tryggja framtíð vatnssendla

Name

Stefnasmiðir ættu að gera skil á þeim lögum sem skilgreini greinilega upplýsingar um eignarrétt, aðgangsheimildir og notkun takmarkana fyrir vatnsnotkun. Þessi ramma ætti að vera í samræmi við breiðari gagnaverndarlög, en sniðin að sérhæfðum sérkennum vatnskerfa. Það ætti að fela í sér ráðstafanir til að tryggja að gagnaskilmerki, neytenda samþykki og gegnsæi um það hvernig gögn eru notuð. Sjálfstæð umsjónarkerfi eins og vatnsgagnanefnd eða ráðgjafarnefnd, geta hjálpað við að tryggja að fólk fylgi og byggi upp traust.

Manada Cybertness Standards and Incident Report

Nauðsynlegt er að gera vatnseftirlit að viðstöddum grunnviðmiðum um netöryggi, framkvæma reglulegt mat á áhættu og tilkynna um tölvuöryggisatriði til miðlægs yfirvalds. Lítil og meðalstór umhverisáhrif, sem oft hafa ekki efni til að framkvæma öruggar öryggisáætlanir, ættu að fá tæknilega aðstoð og fjárhagslegan stuðning. Lands - eða svæðisbundin vottunaráætlun fyrir tækni í vatnsgeirum gæti hjálpað til við að taka upplýstar ákvarðanir um bætur.

Fjárfesti í opinberum félögum og í innflytjendum

Mörg af bestu tækni sem völ er á í vatnsmálum eru þróað með því að hefja og setja upp lítil fyrirtæki sem skortir úrræði til að jafna lausnir sínar. Stjórnvöld geta hraðað nýsköpun með því að stofna almenningseignarfélög sem veita fjármögnun, prófunaraðstöðu og leiðir til viðskipta. Vatnanýjungar, svipað þeim sem þegar starfa í borgum eins og Milwaukee og Singapúr, geta komið saman rannsóknarmönnum, athafnamönnum, framleiðendum og stjórnendum til samhæfis og nýjum nálgunum. Þetta er ætlað að setja fram fyrirfram lausnir sem fjalla um framkvæmdir og skilvirkni, ekki bara skilvirkni.

Samræma stefnu vatns með glansara

Vatnsstjórnun er ekki til í einangrun. Hún er nátengd orku, samgöngum, landnotkun og almannaheilsu. Snjallar aðgerðir til að meðhöndla vatn sem óaðskiljanlegur þáttur borgarkerfa, ekki síld. Samþætt skipulag getur leitt í ljós samverkandi aðgerðir sem ekki er hægt að rekja til þess þegar hvert svæði starfar sjálfstætt. Til dæmis geta grænir innviðir fyrir stjórn á stormi einnig veitt afurða, bætt loftgæði og dregið úr áhrifum á þéttbýlishitaeyna. Endurnýjun vatns getur dregið úr orkuþörf til meðferðar og dreifingar. Stefnasmiðir ættu að búa til verkfærabúnað fyrir samhæfingarkerfi, svo sem samhæfar aðgerðir eða samþættar auðlindir.

Foster Community Community and Digital Litetry

Almennar menntaáætlanir geta gert fólk að verkum að það hefur góða þýðingu fyrir þá sem eru í tæknikunnáttu og er með góða dómgreind. Stafræn forrit geta hjálpað öllum þáttum fólks að komast að og njóta góðs af góðri vatnsþjónustu, ekki aðeins þeim sem þegar eru tæknilega vandvirkni.

Nota reglugerðir og skilmerki byggð á niðurstöðum

Í stað þess að ávísa sérstakri tækni eða verklags ættu stýringar að setja mark á árangur fyrir helstu útkomur svo sem vatnstap, orkunýtingu, ánægju viðskiptavina og getu til að þjóna öðrum. Hægt er að umbuna þeim með því að auka hraðann eða viðurkenna þá, en þeir sem falla í stuttu máli til leiðréttingar. Benchmarking forrit sem bera saman valtól á svæðum geta skapað heilbrigða samkeppni og dreift bestu starfsaðferðum. [[3.0] Bandaríska vatnstapsstjórnarfélagisins gefur gagnlegt líkani fyrir þá aðferð sem hægt er að styðja niðurstöðu þeirra.

Teikning af slóðinni

Umbreyting vatnsstjórnunar í snjallum borgum er ekki fjarlæg framtíðarsýn; það er að gerast núna, í borgum af öllum stærðum í heiminum. Samt munu allir möguleikar þessara tækni verða aðeins að veruleika ef stefnumótunin heldur áfram með nýsköpun. Það sem er að gerast er raunverulegur gagnaskilyrða, netöryggi, réttvísi, óframkvæman ◯ en ekki óyfirstíganlegir. Með hugulsömum reglum, hernaðarlegum fjárfestingum og raunverulegum sameignarsamningi, getur vatnsstefnan beislað orkuna til að búa til þéttbýliskerfi sem eru skilvirkari, erfiðari og viðráðanlegri en nokkru sinni fyrr.

Leiðangurinn fram undan krefst samvinnu um fræðsla og geira. Verkfræðingar og gagnavísindamenn verða að vinna með borgarfyrirtækjum, félagsstarfsmönnum og samstarfsmönnum. Almennar leiðir verða að eiga samstarf við einkareknar tæknimiðla, háskólavísindamenn og borgaraleg samfélag. Þjóðarstjórnir verða að leggja fram fjárstyrk og staðla en stjórnir verða að laga þau að sínum einstöku samhengi. og á miðpunkti þess verður þegnum að fá kraft sem virkan þátt í vatnsum sínum.

Vatn er það mikilvægasta í öllum borgum. Ákvörðunin sem við tökum í dag um hvernig við getum stjórnað því ◆ og um það hver geti tekið þátt í þessum ákvörðunum mun móta borgir morgundagsins. Með því að taka til okkar framtíð þar sem vatnsstefnu er að finna upplýsingar, að því er varðar og aðlögun, getum við byggt þéttbýlisumhverfi sem lifir ekki aðeins af á 21. öldinni heldur dafnað þrátt fyrir þær.