城区排水管网及防涝设施改造项目实施方案

一、项目背景

随着城市化进程加速，城区建成区面积不断扩大，硬地覆盖率显著提升，降雨径流量大幅增加，加之部分城市排水管网建设年代久远、标准偏低，极端降雨天气下内涝灾害频发。据统计，我国年均有超 180 座城市遭遇不同程度内涝，单次内涝可造成交通瘫痪、财产损失、基础设施损毁等严重后果，不仅影响市民正常生活与生命财产安全，还可能引发污水溢流、水体污染等次生环境问题。

为落实《“十四五” 城市排水防涝体系建设行动计划》《城镇内涝防治技术标准》等政策要求，破解城区 “内涝频发、管网老化、排水不畅、污染溢流” 等突出问题，开展城区排水管网及防涝设施改造项目势在必行。本项目通过管网提标改造、防涝设施升级与智能监测系统建设，构建 “源头减排、管网提标、智能预警、高效处置” 的综合防治体系，其中武汉水测家科技的智能监测设备将作为核心感知层支撑，实现排水管网运行状态的实时掌控与精准调度，助力城区提升防洪排涝能力与水环境治理水平。

二、现状问题

管网老化破损，排水能力不足：城区约 35%-40% 的排水管网使用年限超 20 年，部分管网甚至为上世纪八九十年代铺设，存在混凝土管腐蚀、钢筋管锈蚀、管道接口松动等问题，破损率达 30% 以上，导致雨水渗漏、地下水倒灌，挤占排水空间；同时，早期管网设计标准低，支管管径多为 DN300-DN400，干管管径 DN800-DN1000，排水能力仅能应对 1-2 年一遇降雨，远低于国家 “3-5 年一遇” 的防涝标准，暴雨时管内水位易超警，内涝风险突出。

雨污混接严重，水环境污染突出：老旧小区、城中村雨污管网混接率超 50%，生活污水通过雨水管网直排河道；部分餐饮、小作坊等商户违规将污水接入雨水管，导致雨季污水溢流，污染水体；工业园区存在雨污混排现象，高浓度工业废水随雨水排放，加剧河道水质恶化，影响城市水生态环境。

内涝隐患集中，预警响应滞后：城区低洼路段、下穿通道、地铁口、立交桥下等区域地势低洼，是内涝高发点，但缺乏有效的积水监测设备，内涝发现依赖人工巡查、市民上报，预警时间不足 30 分钟，居民转移仓促；内涝发生时，无法快速获取积水深度、范围、上涨速度等数据，应急抢险队伍调配设备、制定处置方案盲目，积水消退时间长。

监测体系缺失，管理效率低下：城区排水管网监测仅覆盖少数泵站、污水处理厂进出口，约 90% 的干管、支管、溢流口无流量、水位监测设备，无法掌握管网实时运行状态；管网维护依赖 “人工巡检 + 经验判断”，堵塞点定位需逐段排查，单次排查耗时超 8 小时，维护效率低；缺乏水质监测手段，污水溢流事件无法及时发现，污染溯源困难。

防涝设施不足，调蓄能力薄弱：城区缺乏雨水调蓄设施，暴雨时雨水集中汇入管网，导致管网瞬时负荷超载；部分雨水口、检查井被垃圾、杂物堵塞，雨水收集效率低；河道、明渠淤积严重，行洪断面缩窄，排水不畅，进一步加剧内涝风险。

三、解决思路

管网提标改造，提升排水能力：对老化破损、管径偏小的管网进行更换、扩容，将支管管径提升至 DN500-DN600，干管管径提升至 DN1200-DN1500，修复破损管道，降低渗漏率至 10% 以下；对雨污混接区域实施雨污分流改造，新建污水管网，改造混接节点，确保生活污水、工业废水全部接入市政污水管网，输送至污水处理厂处理。

完善防涝设施，增强调蓄行洪能力：在重点内涝点新建雨水调蓄池、下沉式绿地、植草沟等源头减排设施，缓解管网瞬时排水压力；清理雨水口、检查井杂物，改造雨水篦子，提升雨水收集效率；疏浚淤积河道、明渠，拓宽行洪断面，恢复行洪能力。

构建智能监测体系，强化预警响应：在城区内涝易发点、管网关键节点（干管交汇口、泵站进出口、溢流口）布设武汉水测家科技的智能监测设备，构建 “积水 - 流量 - 水位 - 水质” 一体化监测网络；搭建城区排水防涝智能平台，整合监测数据、气象数据、管网拓扑数据，实现数据实时上传、异常自动预警，将内涝预警时间延长至 1-2 小时；联动应急、交通、市政等部门，建立 “预警 - 响应 - 处置” 闭环机制。

优化运维管理模式，提升管理效率：通过智能监测平台掌握管网流量、水位变化，精准定位堵塞点、破损点，缩短排查时间；建立管网 “健康档案”，根据监测数据制定差异化维护计划，减少无效巡检；利用水质监测数据实现污染溯源，对违法排污行为快速查处，提升管理精细化水平。

四、硬件感知体系

积水监测设备：在城区内涝易发点（低洼路段、下穿通道、地铁口、立交桥下）布设武汉水测家科技的超声波积水监测仪，实时监测积水深度与上涨速度；配套高清夜视摄像头，直观查看积水现场情况，辅助应急处置。

管网流量与水位监测设备：在管网关键节点（干管交汇口、泵站进出口、溢流口、支管接入处）布设雷达流量计与双水位监测设备（雷达水位计 + 压力式水位计），实时掌握管网流量负荷与水位变化，判断堵塞、超载风险。

水质监测设备：在污水溢流口、河道入河口、工业园区污水排放口布设多参数水质传感器，监测 COD、氨氮、浊度、溶解氧等指标，及时发现污水溢流与超标排放行为。

数据采集与传输设备：采用武汉水测家科技的 IP68 遥测终端机作为数据中枢，接入积水、流量、水位、水质数据，通过 4G无线通信上传至智能平台，确保数据传输不中断。

五、产品选型（武汉水测家科技产品）

雷达流量计：在大管径管网和箱涵关键节点布设，测量范围大，能精准监测管网流量负荷。采用多普勒雷达原理，非接触式测量，避免管网内泥沙、杂物对设备的堵塞与损坏；防护等级 IP68，可长期耐受管网内潮湿、腐蚀环境；在地下管网信号薄弱区域仍能稳定传数，帮助管理人员判断管网是否超负荷运行，提前采取分流措施。

双水位监测设备（雷达水位计 + 压力式水位计）：与雷达流量计配套使用，实现管网水位双保险监测。雷达水位计测量范围 0.2-12m，精度 ±3mm，非接触式测量，不受泥沙覆盖、水流扰动影响；压力式水位计测量范围 0-50m，精度 ±0.5%，在低水位（≤0.5m）、狭窄空间（如 DN500 支管）场景下测量更精准。两者数据通过 IP68 遥测终端机实时比对，当数据偏差超 5mm 时，自动触发设备故障预警，确保水位数据可靠，为管网堵塞、内涝风险判断提供依据。

多参数水质传感器：在污水溢流口、河道入河口、工业园区污水排放口布设，可同时监测 COD（0-1000mg/L，精度 ±5%）、氨氮（0-50mg/L，精度 ±0.1mg/L）、浊度（0-1000NTU，精度 ±2%）、溶解氧（0-20mg/L，精度 ±0.1mg/L）等指标。采用 IP68 防护等级，沉入式安装，可长期浸泡在水中运行；内置自动清洗刷，每 24 小时自动清洁电极，避免污水中杂物附着影响测量精度；数据通过 RS485 接口接入遥测终端机，当 COD、氨氮等指标超标时，自动触发水质预警，助力污染溯源与查处。

IP68 遥测终端机：作为整个监测体系的数据中枢，在各监测节点部署，可同时采集积水、流量、水位、水质数据。防护等级 IP68，采用铝合金外壳，；支持 4G通信，数据传输成功率超 98%；内置存储芯片，可缓存 3 个月数据，通信中断时不丢失；新增水浸报警功能，当设备周边出现意外积水（如管网破裂渗水），立即推送告警信息至运维平台，避免设备损坏，确保监测不中断。

高清夜视摄像头：在重点内涝点、污水排放口配套布设，分辨率 400 万像素，夜视距离≤30 米，可清晰捕捉积水区域车辆、行人情况及污水排放状态；防护等级 IP66，适应城区暴雨、强风环境；支持移动侦测功能，当监测到人员、车辆靠近深积水区域或非法排污行为时，自动联动 LED 声光预警装置提醒，同时推送画面至应急平台，辅助救援与执法决策。

便携式多普勒超声波流量计：作为应急备用设备，测量范围 0.01-10m/s，精度 ±2%，采用手持式设计，携带方便；支持测杆式安装，5 分钟内完成测量，需接触水体，适用于内涝现场临时补测、管网堵塞点流量核验或主设备故障时的替代监测；内置可充电锂电池，续航≥8 小时，为应急处置提供数据支撑。