近年来,极端短时强降雨频发叠加城市硬化率提升,使“城市内涝—道路积水—地下空间倒灌”成为城市运行安全的高频风险场景。住建部及相关部门持续推进海绵城市建设与城市排水防涝体系补短板,明确提出以数字化、网格化、体系化方式提升城市内涝治理能力。在此背景下,“易涝点监测+排水防涝一张图”正从技术方案走向城市级基础能力配置。
一、核心问题:城市内涝已从“点状事件”演变为系统性风险
城市“看海”并非单一排水能力不足,而是多系统耦合失效的结果:
1. 短历时强降雨冲击增强
气候变化背景下,局地强降雨频率上升,远超传统排水管网按重现期设计的承载边界。
2. 管网系统“隐性瓶颈”突出
老城区普遍存在雨污混接、管径偏小、淤堵率高等问题,导致“设计能力≠实际能力”。
3. 地面径流快速汇集
高硬化率路面减少下渗,雨水在短时间内集中汇入低洼区域,形成易涝点。
4. 跨系统联动不足
排水、交通、城管、应急之间信息割裂,导致“发现滞后—响应滞后—处置滞后”。
二、治理转向:从“工程排水”走向“数字化风险治理”
当前城市排水防涝治理正呈现三大转型方向:
1. 从经验调度到数据驱动
依托物联感知设备,实现水位、流量、井盖状态、泵站工况的实时采集。
2. 从单点治理到系统协同
打通“管网—泵站—河道—道路—地下空间”全链条运行状态。
3. 从事后处置到事前预警
通过模型分析实现积水趋势预测与风险分级预警。
这一转型的核心载体,就是“易涝点监测与排水防涝一张图”。
三、“一张图”的核心不是图,而是排水数字底座
所谓“一张图”,本质是基于GIS的城市排水防涝运行数字孪生底座,通常包含四层结构:
1. 空间底图层
整合道路、地形、河道、管网、泵站、排口、地下空间等基础地理信息。
2. 设施资产层
覆盖雨水管网、污水管网、检查井、泵站、调蓄设施等资产台账。
3. 感知监测层
接入液位计、流量计、雨量计、视频监控、井盖传感器等实时数据。
4. 风险分析层
叠加易涝点分布、历史积水记录、模型推演结果与风险等级。
“一张图”的价值不在“可视化”,而在“可计算、可推演、可调度”。
四、易涝点监测体系:从“看得见积水”到“看得见风险形成过程”
易涝点治理的关键在于前移监测窗口,构建“多源感知+分级识别”体系:
1. 关键监测对象
城市下穿通道与立交涵洞
地下车库出入口
老旧小区低洼路段
城市商业密集区排水薄弱点
河道行洪交汇区
2. 监测技术组合
雷达水位观测仪/地埋式积水监测仪,监测路面/管网水位变化
视频AI识别积水深度与流态
雨量计与气象数据联动
井盖位移与开启状态监测
泵站运行状态采集
3. 风险分级机制
通过水位阈值+上升速率+历史模型,形成“蓝—黄—橙—红”四级预警体系,实现动态风险判定。
五、排水防涝“一张图”建设路径:四步法落地框架
1. 数据底座构建(先清账)
完成排水管网普查与GIS入库,统一编码体系,实现“设施可追溯”。
2. 感知网络布设(补短板)
围绕易涝点优先布设监测设备,形成“点—线—面”覆盖结构。
3. 平台能力集成(打通系统)
将住建、城管、应急、水务等系统数据汇聚,实现跨部门共享。
4. 应用场景落地(强化实战)
重点构建三类应用:
内涝预警与指挥调度
泵站联动与排水优化
应急抢险路径优化
六、关键技术支撑:从“感知”到“决策”的闭环能力
1. IoT多源感知网络
实现雨量、水位、流量、设备状态的实时采集。
2. GIS+数字孪生建模
构建城市排水系统三维空间模型,实现积水演化模拟。
3. AI预测与仿真模型
基于历史积水数据与降雨情景,预测易涝点发生概率与影响范围。
4. 边缘计算与快速响应
在泵站与关键节点实现本地快速决策,降低云端延迟风险。
七、现实难点:从“建系统”到“用系统”的关键障碍
尽管技术路径清晰,但落地仍存在结构性问题:
1. 数据孤岛依然存在
多部门数据标准不统一,难以形成完整空间数据链。
2. 存量管网信息缺失
部分老城区缺乏完整竣工资料,影响模型精度。
3. 设备运维成本压力
感知设备数量增加后,运维体系需同步升级。
4. 实战场景检验不足
部分系统偏“展示型”,缺乏极端天气实战验证。
结语
城市“看海”问题的本质,不再是单一排水能力问题,而是城市运行系统的协同治理能力问题。“易涝点监测+排水防涝一张图”的建设,本质上是在构建城市水安全的数字底座与决策中枢。
未来的城市防涝体系,不仅要“看得见水”,更要“看得见风险如何发生,并能提前干预”。