市政排水工程新技術(shù)應(yīng)用實踐與效能提升——以海綿城市、智慧水務(wù)及非開挖修復(fù)技術(shù)為例引言市政排水工程作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成，肩負(fù)著防洪排澇、污水收集處理及雨水資源化利用的重要使命。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速與極端天氣頻發(fā)，傳統(tǒng)排水系統(tǒng)“重排輕蓄、被動應(yīng)對”的模式逐漸暴露短板，低影響開發(fā)（LID）、智慧化管控、非開挖修復(fù)等新技術(shù)的應(yīng)用，為破解城市“看海”困境、提升排水系統(tǒng)韌性提供了創(chuàng)新路徑。本文剖析三類典型技術(shù)的工程實踐，總結(jié)其應(yīng)用邏輯與效能提升經(jīng)驗，為行業(yè)提供可借鑒的技術(shù)落地范式。一、海綿城市技術(shù)：從“工程治水”到“生態(tài)調(diào)水”的范式革新（一）項目背景：某濱海新區(qū)的“水彈性”城市試驗?zāi)碁I海新區(qū)規(guī)劃面積約3平方公里，現(xiàn)狀地勢低洼且降雨集中，年均暴雨內(nèi)澇天數(shù)超10天，傳統(tǒng)管網(wǎng)改造受用地限制難以實施?；凇霸搭^減排、過程控制、系統(tǒng)治理”理念，新區(qū)以海綿城市技術(shù)為核心，構(gòu)建“滲、滯、蓄、凈、用、排”六位一體的雨水管理系統(tǒng)。（二）技術(shù)應(yīng)用：多尺度LID設(shè)施的協(xié)同設(shè)計1.源頭減排層：道路采用透水瀝青鋪裝（孔隙率20%~25%），人行道及廣場應(yīng)用透水混凝土+植草溝組合，年徑流總量控制率達(dá)85%；居住區(qū)推廣下沉式綠地（低于路面15~20cm）與雨水花園，單塊綠地調(diào)蓄容積約50~80立方米，通過植物、土壤、微生物協(xié)同凈化初期雨水。2.過程控制層：在水系沿線布局生物滯留塘（面積2000~3000㎡），搭配生態(tài)駁岸（挺水植物+碎石緩沖帶），削減峰值流量30%~40%；利用現(xiàn)狀溝渠改造為旱溪+調(diào)蓄池（容積5000立方米），雨季存蓄雨水，旱季補(bǔ)水景觀。3.系統(tǒng)治理層：建立智慧監(jiān)測平臺，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器（雨量、水位、水質(zhì)）實時調(diào)控調(diào)蓄池閘門，聯(lián)動周邊排澇泵站，實現(xiàn)“澇時排、旱時用”。（三）實施效能：生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的雙重收益內(nèi)澇治理：暴雨日積水時長從4小時縮短至0.5小時，徑流峰值削減率超50%；雨水利用：年收集利用雨水約二萬噸，用于綠化灌溉與道路沖洗，年節(jié)水成本約十五萬元；生態(tài)改善：新增綠地面積0.8平方公里，生物多樣性提升，區(qū)域熱島效應(yīng)緩解，居民滿意度達(dá)92%。二、智慧水務(wù)系統(tǒng)：從“經(jīng)驗運(yùn)維”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的管理升級（一）項目背景：某古城老城區(qū)的管網(wǎng)“數(shù)字煥新”某歷史文化名城老城區(qū)（建成區(qū)面積5平方公里），地下管網(wǎng)建成超30年，存在“錯接混接、滲漏嚴(yán)重、監(jiān)測盲區(qū)”等問題，傳統(tǒng)人工巡檢效率低（漏損率超15%）。為平衡保護(hù)古城風(fēng)貌與提升排水能力，項目引入智慧水務(wù)技術(shù)，打造“感知-分析-決策-執(zhí)行”閉環(huán)管理體系。（二）技術(shù)應(yīng)用：物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)的深度賦能1.感知層升級：在管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點（檢查井、泵站、污水處理廠）部署智能傳感器（超聲流量計、壓力傳感器、水質(zhì)監(jiān)測儀），采集頻率15分鐘/次，覆蓋管網(wǎng)長度80%以上；在易澇點安裝視頻監(jiān)控+積水監(jiān)測儀，實時傳輸水位數(shù)據(jù)。2.平臺層構(gòu)建：搭建城市排水智慧管控平臺，集成GIS管網(wǎng)模型（精度達(dá)0.5米）、實時數(shù)據(jù)庫與AI算法模塊。通過水力模型模擬（SWMM模型），預(yù)判降雨工況下管網(wǎng)負(fù)荷，生成“一圖一表”（管網(wǎng)負(fù)荷熱力圖、泵站調(diào)度表）。3.應(yīng)用層創(chuàng)新：開發(fā)漏損預(yù)警系統(tǒng)，基于流量/壓力異常波動識別疑似漏點，定位精度≤5米；推出市民報險APP，市民上傳積水照片后，系統(tǒng)自動匹配位置與管網(wǎng)數(shù)據(jù)，30分鐘內(nèi)生成處置方案。（三）實施效能：運(yùn)維效率與服務(wù)質(zhì)量雙提升漏損治理：漏損率從15%降至8%，年減少水資源浪費約一萬噸，節(jié)約水費八萬元；應(yīng)急響應(yīng)：內(nèi)澇預(yù)警時間提前2小時，處置效率提升60%，2023年汛期未發(fā)生大面積積水；管理革新：人工巡檢頻次減少50%，運(yùn)維成本降低35%，實現(xiàn)“從人海戰(zhàn)術(shù)到數(shù)字哨兵”的轉(zhuǎn)變。三、非開挖修復(fù)技術(shù)：從“開膛破路”到“微創(chuàng)治療”的工藝突破（一）項目背景：某省會城市主干道的管網(wǎng)“微創(chuàng)修復(fù)”某省會城市主干道（車流量超八萬輛/日）下方DN800混凝土污水管存在多處破裂、脫節(jié)，傳統(tǒng)開挖修復(fù)需封閉道路30天，社會影響大。項目采用紫外光固化CIPP（原位固化法）技術(shù)，實現(xiàn)“不封路、快修復(fù)”。（二）技術(shù)應(yīng)用：紫外光固化的精細(xì)化施工1.預(yù)處理：通過CCTV檢測機(jī)器人（分辨率0.1mm）定位破損段（長度150米），采用高壓水清洗（壓力15~20MPa）清除管內(nèi)淤泥、結(jié)垢，確保內(nèi)襯管與原管貼合。2.內(nèi)襯管制備：定制玻璃纖維增強(qiáng)聚酯內(nèi)襯管（厚度8~10mm），浸漬光固化樹脂后，通過牽引機(jī)拉入原管，充氣（壓力0.3~0.5MPa）使其緊貼管壁。3.固化與檢測：采用紫外光固化車（波長365nm）勻速照射（速度0.5~1m/min），使樹脂在2小時內(nèi)固化；修復(fù)后通過激光檢測（精度0.5mm）驗證內(nèi)襯管圓度與壁厚，確保無褶皺、空洞。（三）實施效能：工期與質(zhì)量的雙重優(yōu)化施工周期：從傳統(tǒng)開挖的30天縮短至5天，道路通行能力保留90%，社會投訴量減少95%；管道壽命：修復(fù)后管道設(shè)計壽命≥50年，抗壓強(qiáng)度提升至原管的1.5倍，滲漏率從30%降至0；經(jīng)濟(jì)效益：綜合成本較開挖修復(fù)降低20%，避免了路面恢復(fù)、交通疏導(dǎo)等附加費用。四、新技術(shù)應(yīng)用的難點與破局對策（一）海綿城市：多規(guī)融合與部門協(xié)同難題難點：LID設(shè)施需協(xié)調(diào)規(guī)劃、園林、市政等多部門，存在“設(shè)計沖突、建設(shè)脫節(jié)”風(fēng)險（如綠地指標(biāo)與調(diào)蓄需求矛盾）。對策：建立海綿城市專項協(xié)調(diào)機(jī)制，以“規(guī)劃一張圖”整合用地、排水、生態(tài)等訴求；推廣“設(shè)計師駐場+聯(lián)合驗收”模式，確保設(shè)施落地性。（二）智慧水務(wù)：數(shù)據(jù)安全與系統(tǒng)兼容難題難點：管網(wǎng)數(shù)據(jù)涉及城市安全，存在黑客攻擊、數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險；不同廠商設(shè)備協(xié)議不兼容，導(dǎo)致“信息孤島”。對策：采用國密算法加密傳輸，部署“防火墻+入侵檢測”系統(tǒng)；建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T____），強(qiáng)制要求設(shè)備接入兼容性認(rèn)證。（三）非開挖修復(fù)：技術(shù)適配與勘察精度難題難點：復(fù)雜管網(wǎng)（如大坡度、多轉(zhuǎn)彎）易導(dǎo)致內(nèi)襯管褶皺；前期勘察精度不足，修復(fù)方案與實際工況不符。對策：引入三維激光掃描（精度0.1mm）與管道機(jī)器人檢測，生成“管網(wǎng)數(shù)字孿生模型”；針對復(fù)雜管網(wǎng)，采用分段修復(fù)+柔性接頭技術(shù)，提升適配性。五、未來展望：面向“雙碳”目標(biāo)的技術(shù)迭代方向1.低碳化材料：研發(fā)生物基光固化樹脂（如亞麻纖維增強(qiáng)）、透水混凝土碳捕集技術(shù)，降低修復(fù)與建設(shè)的碳排放；2.數(shù)字孿生升級：融合BIM+GIS+IoT，構(gòu)建排水系統(tǒng)數(shù)字孿生體，實現(xiàn)“物理管網(wǎng)-虛擬模型”實時映射，支持極端天氣下的災(zāi)變推演；3.多技術(shù)融合：探索“海綿城市+智慧水務(wù)+地下管廊”協(xié)同模式，如在管廊內(nèi)預(yù)留LID調(diào)蓄空間，通過智慧平臺聯(lián)動控制，打造“韌性排水共同體”。結(jié)語市政排水工程新技術(shù)的應(yīng)用，本質(zhì)是從“工程思維”