43、水基础设施系统的安全保障：从理论到实践

水基础设施系统的安全保障：从理论到实践

1. 引言

水分配网络对于向人们和工业输送优质水至关重要。它由地下管网以及水箱、出水管等设施组成。持续供应清洁、经过消毒的水极为关键，若水量或水质供应出现问题，将严重影响消费者。水分配网络的管理和安全与电力、信息系统等其他网络基础设施类似。

1.1 水分配网络面临的问题

• 故障类型 ：
  • 水力故障 ：如管道破裂或泄漏。
  • 水质故障 ：可能由环境污染、氯化不足或过量供应导致。在当今非对称战争背景下，还可能有人为“攻击”，即在水分配网络的某些部分添加大量污染物，影响人口健康和地区经济。
• 污染物传播特点 ：污染物可在网络任何位置进入，并随水流在整个网络中传播。难以对所有设施和流出节点进行监测以检测污染，而且污染物注入可能不破坏实际设施，例如通过泵反转用户供应管道中的水流。

1.2 水分配系统的安全问题概述

• 关键位置监测 ：找到网络中需要通过闭路电视摄像机或其他方式监测的关键位置。
• 传感器安装位置 ：确定网络中安装水质传感器的位置，以便尽早检测到污染，同时尽量减少可能的总体影响。

1.3 解决方案思路

本文针对关键水基础设施的水质故障诊断提出安全问题解