Quản lý cơ sở hạ tầng nước cũ: Cách tiếp cận chủ động

Bên dưới cộng đồng của chúng ta là một mạng lưới đường ống, máy bơm và cơ sở hạ tầng xử lý phức tạp cần thiết cho sức khỏe cộng đồng, ổn định kinh tế và cuộc sống hàng ngày. Phần lớn cơ sở hạ tầng nước quan trọng này đang cũ kỹ, xuống cấp và ngày càng dễ bị hư hỏng. Hậu quả của sự cố là rất đáng kể, bao gồm gián đoạn dịch vụ, sự cố chính nghiêm trọng và tổn thất tài chính đáng kể do nước không có doanh thu (NRW). Đối với các chính quyền đô thị và các nhà quản lý nước, việc chuyển từ mô hình sửa chữa phản ứng sang chiến lược quản lý tài sản chủ động hiện là điều cần thiết.

Thử thách là vô cùng lớn. Nhiều hệ thống nước của đất nước chúng ta đã được xây dựng cách đây nhiều thập kỷ, với một số đường ống có niên đại hơn một thế kỷ. Hiệp hội Kỹ sư Xây dựng Hoa Kỳ (ASCE) liên tục xếp hạng “C-” cho cơ sở hạ tầng nước uống của quốc gia, chỉ ra rằng đường ống dẫn nước chính bị gián đoạn hai phút một lần và ước tính tổn thất sáu tỷ gallon nước đã qua xử lý mỗi ngày. NRW này thể hiện sự tiêu hao lớn tài nguyên. Đó là nước đã được khai thác, xử lý và điều áp với chi phí đáng kể, chỉ để rò rỉ trở lại lòng đất mà không bao giờ đến tay khách hàng.

Giải quyết vấn đề này đòi hỏi một sự thay đổi cơ bản trong tư duy, vượt ra ngoài việc sửa chữa khẩn cấp để áp dụng cách tiếp cận dựa trên dữ liệu, có tư duy tiến bộ để quản lý cơ sở hạ tầng.

Chi phí bảo trì phản ứng cao

Trong lịch sử, nhiều công ty cấp nước đã hoạt động trên cơ sở “chạy đến hỏng”. Tài sản chỉ được sửa chữa hoặc thay thế sau khi chúng bị hỏng. Mặc dù điều này có vẻ hiệu quả về mặt chi phí trong ngắn hạn nhưng hậu quả lâu dài lại rất nghiêm trọng và nhiều mặt.

• Căng thẳng tài chính: Sửa chữa khẩn cấp đắt hơn đáng kể so với bảo trì theo kế hoạch. Chúng liên quan đến lao động ngoài giờ, mua sắm vật liệu nhanh chóng và thường dẫn đến thiệt hại lớn hơn đối với tài sản công và tư xung quanh như đường sá và các tòa nhà.
• Gián đoạn: Việc ngừng hoạt động ngoài kế hoạch sẽ gây bất tiện cho người dân và có thể làm tê liệt các doanh nghiệp phụ thuộc vào nguồn cung cấp nước ổn định, chẳng hạn như nhà hàng, bệnh viện và nhà máy sản xuất, trong khi các đợt gián đoạn chính sẽ trực tiếp làm gián đoạn và giảm khả năng tiếp cận các doanh nghiệp, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ thiết yếu.
• Rủi ro sức khỏe cộng đồng: Các đứt gãy chính có thể dẫn đến tổn thất áp suất trong hệ thống, tạo ra nguy cơ ô nhiễm do sự xâm nhập của nước ngầm. Điều này có thể kích hoạt các khuyến cáo về nước đun sôi và gây ra mối đe dọa nghiêm trọng cho sức khỏe cộng đồng.
• Cạn kiệt tài nguyên: Mỗi gallon nước bị thất thoát do rò rỉ là sự lãng phí năng lượng, hóa chất và nhân công được sử dụng để xử lý và phân phối nước. Trong thời đại ngày càng khan hiếm nước và tập trung vào tính bền vững, mức độ lãng phí này là không thể chấp nhận được.
  

Vấn đề NRW làm trầm trọng thêm những vấn đề này. Nó âm thầm tiêu hao ngân sách tiện ích, buộc khách hàng trả tiền phải tăng giá và gây căng thẳng không cần thiết cho nguồn nước. Quản lý hiệu quả một hệ thống lão hóa có nghĩa là xử lý được NRW.

Sức mạnh của việc quản lý tài sản chủ động

Cách tiếp cận chủ động để quản lý cơ sở hạ tầng nước tập trung vào việc tìm hiểu tình trạng của tài sản, dự đoán các sự cố tiềm ẩn cũng như ưu tiên các hoạt động bảo trì và thay thế để tối đa hóa độ tin cậy của hệ thống và giảm thiểu chi phí vòng đời. Chiến lược này trao quyền cho các nhà quản lý nước đưa ra các quyết định sáng suốt nhằm kéo dài tuổi thọ của cơ sở hạ tầng hiện có đồng thời lập kế hoạch cho các nhu cầu trong tương lai.

Lợi ích rất rõ ràng và hấp dẫn:

1. Giảm chi phí vận hành: Bằng cách xác định và sửa chữa các rò rỉ nhỏ trước khi chúng trở thành sự cố lớn, các công ty điện lực có thể tiết kiệm hàng triệu USD chi phí sửa chữa khẩn cấp, giảm thất thoát nước và giảm tiêu thụ năng lượng cho việc bơm.
2. Độ tin cậy của hệ thống được nâng cao: Lịch bảo trì theo kế hoạch đảm bảo rằng các thành phần quan trọng nhất của mạng luôn hoạt động tốt, giảm đáng kể tần suất và tác động của sự gián đoạn dịch vụ không mong muốn.
3. Cải thiện kế hoạch vốn: Với sự hiểu biết toàn diện về tình trạng tài sản, các công ty điện lực có thể phát triển các kế hoạch cải thiện vốn dài hạn và chính xác. Điều này cho phép lập ngân sách chiến lược và ngăn chặn cú sốc tài chính khi xảy ra thất bại đột ngột trên quy mô lớn.
4. Tăng tính bền vững: Tiết kiệm nước bằng cách giảm thiểu rò rỉ là một hành động quản lý môi trường hiệu quả. Nó bảo vệ nguồn tài nguyên nước quý giá, giảm lượng khí thải carbon liên quan đến việc xử lý và phân phối nước, đồng thời xây dựng khả năng phục hồi của cộng đồng.
   

Việc thực hiện chiến lược chủ động là chuyển từ phỏng đoán sang sự chắc chắn dựa trên dữ liệu và yêu cầu các công cụ và công nghệ phù hợp.

Tận dụng công nghệ để quản lý nước thông minh

Những tiến bộ hiện đại trong công nghệ cảm biến và phân tích dữ liệu đã cách mạng hóa cách giám sát và quản lý cơ sở hạ tầng ngầm. Các giải pháp thông minh này cung cấp khả năng hiển thị theo thời gian thực cần thiết để chuyển từ mô hình hoạt động phản ứng sang mô hình hoạt động chủ động, cho phép các nhà quản lý xem những gì đang xảy ra trong mạng lưới phân phối của họ mà không cần khai thác tốn kém và gây gián đoạn.

Đây là nơi các giải pháp như CivilSense™ của cơ sở hạ tầng Oldcastle tỏ ra vô giá. Công nghệ dựa trên AI này hoạt động cùng với các hệ thống hiện có, sử dụng dữ liệu mạng và cảm biến để phân tích hiệu suất mạng, xác định rủi ro và tối ưu hóa việc quản lý tài sản. Bằng cách triển khai tạm thời các cảm biến thu thập dữ liệu để xác định dấu hiệu âm thanh nhận biết về một rò rỉ không được phát hiện, CivilSense biến các cấu trúc thụ động thành các điểm thu thập dữ liệu hoạt động trên mạng lưới nước.

Để tiếp tục trao quyền cho các nhà quản lý nước trong việc đưa ra các quyết định đầu tư sáng suốt, Cơ sở hạ tầng Oldcastle cung cấp Công cụ tính ROI của CivilSense. Công cụ thân thiện với người dùng này cho phép các cơ quan tiện ích và chính quyền địa phương đánh giá tác động tài chính của việc áp dụng các giải pháp chủ động, bao gồm phát hiện rò rỉ sớm và bảo trì dự đoán. Bằng cách nhập các biến số dành riêng cho hệ thống, những người ra quyết định có thể định lượng mức tiết kiệm chi phí tiềm năng, giảm lượng nước thất thoát và cải thiện hiệu quả hoạt động. Công cụ tính ROI cung cấp hướng dẫn rõ ràng, dựa trên dữ liệu, thể hiện cách các công nghệ như CivilSense mang lại giá trị có thể đo lường được theo thời gian — giúp việc chứng minh đầu tư và ưu tiên các dự án trở nên dễ dàng hơn.

Với quyền truy cập vào dữ liệu ROI chính xác, các nhà quản lý nước có thể tự tin chuyển đổi từ các phương pháp truyền thống sang các mô hình quản lý tài sản tiên tiến, đảm bảo tính bền vững và tiết kiệm lâu dài.

Luồng dữ liệu liên tục và thông tin chi tiết hữu ích này cung cấp khả năng hiển thị hiệu suất hệ thống chưa từng có. Đối với người quản lý nước, điều này mang lại khả năng:

• Phát hiện rò rỉ sớm: Những thay đổi nhỏ trong mô hình dòng chảy hoặc mực nước được cảm biến phát hiện có thể chỉ ra sự rò rỉ từ rất lâu trước khi nó nổi lên. Cảnh báo sớm này cho phép các đội thực hiện việc sửa chữa có mục tiêu, theo kế hoạch với chi phí thấp hơn so với chi phí ứng phó khẩn cấp.
• Theo dõi tình trạng toàn hệ thống: Tổng hợp dữ liệu từ nhiều điểm cung cấp cái nhìn toàn diện về toàn bộ mạng lưới phân phối. Điều này giúp xác định các vấn đề mang tính hệ thống và xác định chính xác các khu vực bị mất nước nhiều.
• Dự đoán sự cố: Phân tích nâng cao có thể xử lý dữ liệu lịch sử và thời gian thực để xác định các xu hướng báo hiệu sự cố tài sản sắp xảy ra. Khả năng dự đoán này cho phép các công ty điện lực chủ động can thiệp và thay thế đường ống hoặc van dễ bị tổn thương trước khi nó dẫn đến sự kiện thảm khốc.
  

Bằng cách trang bị cho những người ra quyết định hiểu biết sâu sắc về tình trạng hệ thống cơ sở hạ tầng nước của họ — và tận dụng các công cụ đánh giá tài chính như Công cụ tính ROI CivilSense — việc xây dựng một nền tảng thông minh hơn, linh hoạt hơn cho cộng đồng của chúng ta có thể trở thành hiện thực. Đó là khoản đầu tư vào công tác phòng ngừa mang lại lợi ích thông qua độ tin cậy, tiết kiệm chi phí và tính bền vững.

Xây dựng cộng đồng kiên cường của ngày mai

Thách thức về cơ sở hạ tầng nước cũ kỹ sẽ không biến mất. Khi các đường ống tiếp tục cũ đi và biến đổi khí hậu gây thêm căng thẳng cho tài nguyên nước, nhu cầu quản lý thông minh, chủ động sẽ càng tăng cao. Cái giá của việc không hành động là quá cao để có thể bỏ qua.

Các chính quyền thành phố và các nhà quản lý nước phải thực hiện các bước quyết định để giải quyết vấn đề. Điều này liên quan đến việc đảm bảo nguồn tài trợ cho việc đổi mới cơ sở hạ tầng, áp dụng các kế hoạch quản lý tài sản toàn diện và áp dụng các công nghệ tiên tiến mang lại những hiểu biết sâu sắc về hoạt động quan trọng.

Cơ sở hạ tầng Oldcastle cam kết cung cấp các giải pháp kỹ thuật giúp xây dựng các cộng đồng mạnh mẽ hơn, an toàn hơn và bền vững hơn. Bằng cách tích hợp giám sát thông minh như CivilSense vào hệ thống nước của chúng ta, Cơ sở hạ tầng Oldcastle cung cấp các công cụ cần thiết để quản lý hiệu quả các tài nguyên quan trọng này. Cách tiếp cận chủ động sẽ bảo vệ cơ sở hạ tầng của chúng ta, tiết kiệm nước và đảm bảo rằng cộng đồng của chúng ta có thể tiếp tục phát triển cho các thế hệ mai sau. Tương lai của quản lý nước không phải là phản ứng với quá khứ; đó là về việc chuẩn bị một cách thông minh cho tương lai.

Keaton Clay là nhà tư vấn tài sản nước tại Cơ sở hạ tầng Oldcastle. Ông có chứng chỉ của AWWA về Kiểm soát nước không có doanh thu trong các tiện ích nước và là thành viên của Ủy ban thất thoát nước GAWP.