数字化创新赋能，打造兼具适应力与恢复力的城市水系统

水是地球的生命之源，对于人类生存、自然环境和经济发展至关重要。然而，城市化的快速发展、基础设施老化以及气候变化的影响不断加剧，正使城市水系统面临多重风险叠加的严峻局面。

请考虑以下事实：

• 目前 ，全球有一半人口居住在城市地区，预计到2050年这一比例将达到70%。
• 预计到2030年，全球水资源需求将超出供给量40%。
• 到2035年，全球基础设施投资累计缺口预计将达到5.5万亿美元。
• 4000起2014–2023年间的极端天气事件，在全球造成约2万亿美元的经济损失。
• 自1970年以来各类水相关灾害损失总额达4.3万亿美元，该数值每十年持续攀升。

具备水系统适应力与恢复力的城市，是能够在干旱、洪水、风暴潮、污染或计划外基础设施中断等与水相关的冲击和压力下能够存续并持续发展的城市。这类城市还可以应对缓慢演变的风险，包括与地下水水位下降相关的地面沉降、水质恶化，以及影响自然水文系统和城市径流的天气模式变化。

本文将探讨数字化解决方案如何赋能我们打造更具适应力与恢复力的未来，保障城市在面临各类涉水风险与挑战时，不仅能够存续，更能蓬勃发展。

城市水系统适应力与恢复力面临的三大挑战

洪水

建筑密集、可渗透地表有限且雨水系统老旧的城市，极易发生灾难。自20世纪70年代以来，44%的灾害事件与洪水有关。洪水不仅威胁生命与财产安全，还会引发滑坡、污染径流等地质灾害风险，破坏脆弱的生态系统。

短缺

城市干旱影响范围广泛，从公共卫生和社会稳定到农业和工业，均会受到波及。到2050年，全球超过四分之一的主要城市可能耗尽当前水源。这种情况不仅会影响饮用水供应，还会威胁对城市经济至关重要的工业、农业和能源生产。

环境退化

极端水事件会扰乱自然水循环，带来严重后果，并对环境造成影响。保护和恢复湿地、森林等自然生态系统，对于降低这些环境风险、提升整体水系统的适应力与恢复力至关重要。

借助智能互连的数字化技术，提升水系统适应力与恢复力

应对城市水循环涉及的各类复杂问题，需要采用系统性方法。如今借助 AI 赋能的创新数字化解决方案与开放数据平台，能够有效了解并管理资产、环境与人类活动之间海量的数据信息及相互作用关系。

数字化解决方案通过以下方式提升适应力与恢复力并降低风险：

创新构思，落地践行

打造具备防洪适应力与恢复力的新一代城市基础设施。Bentley软件提供覆盖地上与地下的全面数字化解决方案，在基础设施全生命周期各个阶段，应对当前各类水系统适应力与恢复力挑战。

设计与建造

Bentley 解决方案帮助工程师掌握汇水区水文特性，设计具有适应力与恢复力的雨水系统，以适应气候变化，并通过数字化交付和进度跟踪确保施工顺畅、风险可控。

• 上海市水利院设计了一座新泵站，以减少长江洪水影响。该项目无缝连接所有参与方，将协作效率提升了25%。

运营和维护

我们通过实时洪灾风险监测、早期预警系统以及对城市洪水动态的持续分析，为运营人员赋能。预测性维护保障关键基础设施在最需要之时随时发挥作用。

• 在2025年狂欢节庆典前，Forte & Tablada与新奥尔良市合作，保障这座城市安全、免受积水影响。

创新打造具备适应力与恢复力的基础设施，助力城市在水资源短缺环境下持续繁荣发展

Bentley的创新解决方案赋能工程专业人士在资产生命周期各阶段减轻水资源短缺带来的影响。

设计与建造

Bentley的数字化工具通过对水资源进行精细化建模、全域水资源高效化设计，以及减少施工活动中的用水量，助力实现可持续水资源管理。

• EchoWater项目助力缓解多年的干旱，节省4亿美元资金，用于投入加州农业再生水项目，改善地下水的可持续性。

运营和维护

通过优化系统性能，实时监测用水情况，并利用预测分析检测渗漏，在故障影响服务之前加以预防，保障供水安全。

• Sabesp为圣保罗搭建开放、互连的水力建模环境，使溢流与回流问题减少30%。

开发能够抵御极端水事件环境风险的城市基础设施

借助Bentley的创新解决方案，工程团队能够在生命周期的各个阶段，应对洪水、干旱等极端水事件带来的环境影响。

设计与建造

深入理解复杂水循环，划定脆弱生态栖息地，并设计可减轻暴雨和污水影响的系统。我们的解决方案助力优化水处理厂运营，保护自然生态系统。

• Jacobs利用实景模型设计了先进的污水处理厂扩建项目，通过准确可视化现有条件来缩短建模时间。

运营和维护

通过整合地上与地下数据，监测自然系统和人工系统，降低风险并防止故障。优化运营，减少碳足迹，降低资源消耗，并延长资产使用寿命。

• Geoambiente屡获殊荣的数字化方法保护巴西社区的供水系统，将修复成本降低70%，并节省140万美元。

尽早构建具有适应力与恢复力的水系统未来

水系统的适应力与恢复力并非遥不可及的目标，而是在各个层面都可以落地的成果，贯穿日常运营到大型城市规划。工程师、运营人员和城市管理者通过获取正确的信息和合适的工具，可以主动采取措施，而不是在危机发生后被动应对。

Bentley软件赋能基础设施专业人士高效沟通、开展战略规划，并在关键节点果断采取行动。具备水系统适应力与恢复力的城市，是人与企业、自然共生共荣的城市。通过打造高效、可靠且适应性强的基础设施，我们能够建设充满活力且持续发展的未来城市。