在水資源可持續(xù)管理日益成為全球共識的今天，水廠績效考核不僅是監(jiān)管工具，更是推動(dòng)供水質(zhì)量躍升的核心引擎。傳統(tǒng)“一刀切”的考核模式難以精準(zhǔn)反映水廠在復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境中的真實(shí)效能，而內(nèi)插法績效考核通過數(shù)據(jù)建模與動(dòng)態(tài)分析，構(gòu)建起一套“量體裁衣”的評價(jià)體系。該方法基于歷史與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，在預(yù)設(shè)指標(biāo)區(qū)間內(nèi)建立連續(xù)函數(shù)模型，將離散的考核點(diǎn)轉(zhuǎn)化為平滑的能力曲線，從而精準(zhǔn)識別水廠運(yùn)行短板，驅(qū)動(dòng)管理優(yōu)化與服務(wù)升級。世界衛(wèi)生組織在《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》中強(qiáng)調(diào)，安全飲用水是基本人權(quán)，其保障需依托科學(xué)的水質(zhì)管理體系，而內(nèi)插法正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)路徑。
內(nèi)插法的理論基礎(chǔ)與算法邏輯
內(nèi)插法的核心在于利用已知數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)建連續(xù)函數(shù)模型，填補(bǔ)考核指標(biāo)間的空白區(qū)域。區(qū)別于簡單線性外推，內(nèi)插法要求所有預(yù)測值必須位于樣本數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，通過最小二乘法或樣條插值構(gòu)建擬合曲線。例如在水廠能耗考核中，若設(shè)計(jì)值為A級（噸水電耗≤0.35 kWh）、C級（≤0.50 kWh），某水廠實(shí)際電耗0.42 kWh時(shí)，通過內(nèi)插函數(shù)可計(jì)算出其對應(yīng)B+級評分，而非簡單歸入B級（0.40-0.45 kWh）區(qū)間。這種精細(xì)化分級顯著提升了評價(jià)的靈敏度。
其數(shù)學(xué)表達(dá)可簡化為：
評分 = 下限分值 + (實(shí)際值
該模型需滿足數(shù)據(jù)完備性與指標(biāo)相關(guān)性兩大前提。如德化縣考核辦法中要求水廠具備完整的藥耗、電耗歷史記錄及成本分析報(bào)告，確保內(nèi)插依據(jù)可靠。指標(biāo)間需存在可量化的關(guān)聯(lián)性——如原水濁度與混凝劑投加量的正相關(guān)性，為內(nèi)插法預(yù)測藥劑使用合理性提供理論支撐。
在水廠關(guān)鍵指標(biāo)考核中的實(shí)踐應(yīng)用
水質(zhì)達(dá)標(biāo)率的動(dòng)態(tài)評價(jià)是內(nèi)插法*價(jià)值的應(yīng)用場景。傳統(tǒng)考核僅關(guān)注“合格率是否＞95%”的二元結(jié)果，而內(nèi)插法則可分析水質(zhì)波動(dòng)的趨勢性風(fēng)險(xiǎn)。例如當(dāng)濾后水濁度在0.5-1.0 NTU間波動(dòng)時(shí)（標(biāo)準(zhǔn)限值1.0 NTU），內(nèi)插模型會(huì)生成“風(fēng)險(xiǎn)評分曲線”：濁度0.6 NTU時(shí)扣分率5%，0.8 NTU時(shí)扣分率20%，促使水廠在接近限值前即啟動(dòng)工藝調(diào)控。沙坡頭區(qū)水資源監(jiān)測項(xiàng)目證明，該方法使水質(zhì)預(yù)警時(shí)間平均提前72小時(shí)。
在能耗藥耗優(yōu)化層面，內(nèi)插法推動(dòng)考核從“結(jié)果導(dǎo)向”轉(zhuǎn)向“過程管控”。以混凝劑投加考核為例，考核體系會(huì)基于原水水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)建立投藥量基準(zhǔn)模型，實(shí)際投加量與模型值的偏差率作為內(nèi)插評分依據(jù)。深圳水務(wù)局的實(shí)踐顯示，該方法使聚合氯化鋁投加量減少12%，年節(jié)約藥劑成本超800萬元。而德化縣考核辦法更明確規(guī)定，需“以混凝攪拌試驗(yàn)參數(shù)為基準(zhǔn)調(diào)整投加量”，并將自動(dòng)投藥系統(tǒng)運(yùn)行效能納入內(nèi)插評分。
與傳統(tǒng)考核模式的對比優(yōu)勢
相較于分段式考核，內(nèi)插法展現(xiàn)出三大核心優(yōu)勢：
1. 規(guī)避邊界效應(yīng)：傳統(tǒng)考核中0.99 NTU與1.01 NTU的水質(zhì)差異會(huì)導(dǎo)致評分?jǐn)嘌率较碌?，而?nèi)插法使評分隨指標(biāo)值連續(xù)變化，解決了“合格線臨界點(diǎn)博弈”問題。
2. 強(qiáng)化過程管理：通過建立指標(biāo)變化速率與評分的關(guān)聯(lián)（如濁度月均上升速率＞5%時(shí)觸發(fā)預(yù)警），引導(dǎo)水廠從“被動(dòng)達(dá)標(biāo)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)優(yōu)化”。
3. 適配差異條件：針對水源條件迥異的水廠，可通過調(diào)整內(nèi)插函數(shù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化考核。如清遠(yuǎn)市對北江水源水廠設(shè)定更嚴(yán)格的總磷控制斜率系數(shù)，體現(xiàn)“一廠一策”理念。
研究數(shù)據(jù)顯示，采用內(nèi)插法的水廠在三年周期內(nèi)運(yùn)行穩(wěn)定性提升顯著：水質(zhì)波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差降低34%，能耗極差值減少28%，反沖洗頻次優(yōu)化率達(dá)41%。這印證了世界衛(wèi)生組織倡導(dǎo)的“風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)貫穿從水源到水龍頭的全過程”。
與按效付費(fèi)機(jī)制的深度協(xié)同
內(nèi)插法為污水處理按效付費(fèi)（Pay-for-Performance） 提供了技術(shù)橋梁。重慶市政設(shè)計(jì)研究院的研究表明，將污染物削減量（COD、氨氮）作為內(nèi)插函數(shù)核心變量，可精準(zhǔn)量化處理效能。以某20萬噸/日污水廠為例：當(dāng)BOD?削減率從90%降至82%時(shí)，按效付費(fèi)金額較傳統(tǒng)按水量付費(fèi)下降18.3%，真實(shí)反映效能損失。
全國70座污水廠試算數(shù)據(jù)顯示，內(nèi)插法驅(qū)動(dòng)的按效付費(fèi)機(jī)制可激發(fā)技術(shù)革新：
這種“獎(jiǎng)優(yōu)罰劣”機(jī)制使MBR膜技術(shù)應(yīng)用率提升27%，智慧化控制系統(tǒng)覆蓋率增加41%。中國建筑的ESG報(bào)告進(jìn)一步證實(shí)，按效付費(fèi)體系使供應(yīng)鏈碳減排強(qiáng)度年下降5.8%。
實(shí)施挑戰(zhàn)與發(fā)展方向
當(dāng)前實(shí)踐仍面臨數(shù)據(jù)質(zhì)量壁壘與模型泛化瓶頸。德化縣考核要求取水口巡視記錄、設(shè)備維護(hù)檔案等9類數(shù)據(jù)完整率需達(dá)95%，但中小水廠常因監(jiān)測設(shè)備缺失難以滿足。單一內(nèi)插模型難以適配所有工藝，如臭氧活性炭工藝與常規(guī)工藝的藥耗函數(shù)結(jié)構(gòu)存在顯著差異。
未來突破需聚焦三方面：
1. 智能耦合模型：將內(nèi)插法與機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合，如深圳水務(wù)局在曝氣能耗預(yù)測中引入LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模型誤差率降至4.7%；
2. 區(qū)塊鏈溯源：利用分布式賬本確?？己藬?shù)據(jù)不可篡改，中國建筑ESG項(xiàng)目已驗(yàn)證該技術(shù)使數(shù)據(jù)可信度提升90%；
3. 動(dòng)態(tài)權(quán)重機(jī)制：根據(jù)氣候異常、水源污染等突發(fā)事件自動(dòng)調(diào)整指標(biāo)權(quán)重，如洪澇期加大管網(wǎng)漏損考核系數(shù)，響應(yīng)WHO關(guān)于“氣候變化適應(yīng)性管理”的倡議。
水廠績效考核內(nèi)插法正在重塑供水行業(yè)的價(jià)值標(biāo)尺。它將離散的運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為連續(xù)的效能圖譜，在“水質(zhì)生命線”與“運(yùn)營成本線”間建立動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)，賦予傳統(tǒng)考核以預(yù)見性與生長性。隨著算法模型的深化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透，內(nèi)插法將從單點(diǎn)考核走向系統(tǒng)優(yōu)化平臺——通過模擬不同工藝參數(shù)組合下的評分變化，為水廠提供*運(yùn)行策略預(yù)判。正如清遠(yuǎn)市水資源規(guī)劃所指出的，2030年的水務(wù)管理將進(jìn)入“數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)決策”時(shí)代。讓每一滴水的旅程都被*度量，讓每一次工藝的改進(jìn)都被科學(xué)賦能，這或許正是內(nèi)插法為人類用水安全交付的最深刻答卷。
轉(zhuǎn)載：http://runho.cn/zixun_detail/450268.html