极端天气频发倒逼城市排水治理升级 多源监测与智能预警助力防涝提效

问题:城市内涝风险呈现“高频、突发、叠加”的新特征。近年来,短历时强降雨、台风外围云系降水等极端天气增多,再加上城市硬化地面比例上升、地下空间开发密集、老旧管网承载不足等因素,一些城市强降雨过程中容易出现管网满溢、道路积水、污水倒灌等情况。过去主要依靠人工巡查和经验调度,往往存在发现不及时、信息分散、联动处置不够顺畅等问题,难以满足精细化防汛需求。 原因:内涝治理的难点在于“看得见雨、看不见网”。排水管网埋设地下,运行状态会受到沉积堵塞、支管回流、泵站启停、河道顶托等多种因素影响,仅靠单一指标难以准确反映风险变化。同时,雨情、水情、工情分布在不同系统,数据口径和更新频率不一致,研判链条容易断开,难以及时对关键节点进行前置预警,也影响跨部门协同调度。 影响:监测预警不足时,内涝不仅会造成交通拥堵和设施受损,还可能引发地下空间进水、电力通信中断等次生风险,并影响水环境安全。对城市管理而言,风险由“局部积水”向“系统性失效”演变的可能性增加,倒逼排水治理向数字化、实时化、联动化升级,加快形成“数据驱动调度”的新型水务管理方式。 对策:围绕“监测—预警—调度—处置”闭环,一些企业和地方正加快排水管网数字化管理探索。以山东天合环境科技有限公司推出的城市排水管网监测系统为例,该系统面向排水关键场景,搭建覆盖“管网—泵站—河道—排水口”的链条式监测网络,通过物联网采集与平台化管理,为城市排水运行提供动态画像。 一是多参数感知,提升“全要素”监测能力。系统可集成液位、流量、水质、雨量等监测设备,实时采集管网液位、水流速度以及pH值、溶解氧、悬浮物等指标,并与气象数据联动,用于评估降雨过程对排水系统的压力变化。在关键节点部署的超声波液位监测可实现毫米级精度,便于更早捕捉顶托与满溢风险;基于多普勒原理的流量监测可适应雨污混流等复杂工况,为评估管网负荷提供数据支撑。 二是模型分析与分级预警,推动“早发现、早处置”。系统结合历史与实时数据,识别堵塞、渗漏、倒灌等异常工况,在液位超限、流量突变等情形下触发分级预警,并向管理端推送信息及处置提示。强降雨期间,可对低洼易涝区域给出风险提示,支持与闸门、泵站等设施联动开展预排和错峰调度,提高应急响应的主动性和针对性。 三是平台可视化与辅助决策,强化“一张图”统筹调度。配套云端平台通过地理信息展示管网拓扑和运行状态,支持数据回溯、趋势分析与报表生成,便于排水部门远程掌握泵站运行、关键节点水位变化和风险点分布,并通过情景模拟评估不同降雨强度下的系统承载能力,为防汛预案优化、设备维护和隐患排查提供依据。据部分应用方反馈,系统上线后在降低内涝损失、提升处置效率上效果较为明显,内涝对应的损失降幅可达三成以上。 前景:业内人士认为,城市排水治理正从以工程建设为主,转向“工程+数字化运营”并重。下一步,提升数据质量和标准化水平,打通雨情、水情、工情等多源数据,完善跨部门联动机制,将成为数字水务深入落地的关键。随着传感器低功耗化、通信覆盖增强和算法能力提升,管网运行将更可测、更可控;若与海绵城市建设、河湖水系调度、城市生命线安全工程等联合推进,有望进一步增强城市韧性和综合防灾能力。

城市防洪排涝关乎民生安全。从被动应对到主动防控,科技创新正在改变传统水务管理方式。在气候变化与城市扩张的双重压力下,如何让技术创新更好融入治理体系,仍需要政府、企业与社会各方持续推进。这不仅是技术升级的问题,也是城市治理现代化必须回答的课题。