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好文推荐 | 排水管网的家底,为什么总是摸不清? 数字化全过程管控,把分段施工拧成一张网

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导 语

内涝频发、管网塌陷、合流制溢流、高水位运行——这些麻烦很少单独出现,往往在同一座城市里交织叠加。表面看是设施老了,根子上是一道管理题:规划、设计、建设、运维各管一段,排查队发现的混接点传不到设计院,运维方拿到的竣工资料和地下真实情况对不上。中国市政工程华北设计研究总院有限公司的研究者把我国排水系统管理梳理成三个阶段,直面数据基础薄弱、业务协同不足、投资统筹不足、制度标准缺失四道坎,给出六条对策、一套五层架构的管控系统和六步实施路径。

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先认识两个关键词

  • 全过程管控:把排水系统当成一个持续变化的生命体,规划、设计、建设、运维、评估共用同一套数据、对同一个运行效果负责。判断一座城市有没有做到这一点,不看它搭建了多少平台,而要看排查队发现的雨污混接点,能不能自动同步出现在设计院的图纸、施工方的竣工资料和运维方的巡检清单上。

  • 资产管理(CMOM):美国国家环境保护局(EPA)推广的方法,把每段管道、每座泵站登记成“资产”,评估状况与风险,据此决定先修谁后修谁,追求全生命周期成本最优。CMOM 即能力、管理、运行与维护。

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三步走:从“盖房子”到“查病历”再到“建档案”

第一阶段是设施建设与规模扩张,目标是把管网、泵站、污水处理厂建起来,交付规划图纸和工程量清单,对运行绩效关注有限。

第二阶段是排查诊断与提质增效。2013年国务院办公厅印发《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》,此后《城镇排水与污水处理条例》(国务院令第641号)、城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)相继实施,各地开展管网排查与雨污混接整治,长期问题被逐一识别,但管理主体分散,成果与后续环节衔接不足。

第三阶段是数字化全过程管控,也是目标阶段。《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》提出建设地下管网“一张图”体系和基础数据平台;管理对象从单体工程变成排水系统整体,交付物变成标准化数据资产和管控平台。

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国外怎么管:把管网当成一笔资产来经营

美国 EPA 在水务行业推广资产管理理念并提出 CMOM 方法,应用于减少污水管道溢流、削减污水处理厂峰值流量等场景。在决策层面形成了以管网状况评估与风险评估为核心的管理体系:前者依赖闭路电视(CCTV)检测,定量掌握管网结构性与功能性状况;后者结合设施重要性及故障后果,量化风险指导维护与更新。

数据量上来后,标准化整合成为关键:瑞士水协会(VSA)数据模型把管网空间属性与检测报告、运维数据关联集成,管网劣化模型基于已检测管段估计未检测管道状态、预测劣化趋势,英国 Innovyze 的 InfoAsset 软件可集成地理信息系统(GIS)数据与水力模型结果。美国理查森市则通过融合流量监测数据、水力模型与CCTV检测成果,制定管网资本改善计划(CIP)。路径可概括为:传统设施管理 → 资产管理 → 数据驱动,核心始终是数据贯通、业务协同、决策优化。

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四道坎:家底、协同、投资、制度

数据基础薄弱。底数不清——管龄缺失,管材、标高、井深等关键属性不完整,排查发现的混接、错接未能及时反馈入库,泵站、污水厂也未与管网统一管理;运行状况掌握不足——检测成果未及时更新至管网 GIS,监测数据与模型结果难以与空间设施信息关联,隐患往往以突发事件形式集中暴露。

业务协同不足。排查由第三方服务单位做,规划设计归设计院,施工归施工单位,运维归排水企业——各主体在合同约定、考核标准、工作周期上相互独立,缺乏以管网系统整体运行效果为导向的协同机制;市管、区管及小区管网分属不同部门,信息难以汇集。信息化系统多作为辅助工具存在,诊断成果停在专题报告层面,难以转化为可实施的设计方案或调度策略。

投资统筹不足。项目策划仍以管段改造、泵站新建等单体工程为基本单元,缺乏跨片区、跨系统统筹,部分地区重复建设、反复开挖;运维经费紧张,日常检测与小规模修复被迫挤进城市更新项目申报。更关键的是绩效评价缺失:主要看投资规模、工程量和进度,对投运后的运行效果关注不足,尚未建立涵盖故障率、塌管率、合流制溢流量、内涝风险管控水平的量化体系,“以评促建、以效定投”立不起来。

制度标准缺失。竣工测绘、成果移交、数据入库等环节缺乏统一强制要求,许多地区的竣工验收流程未将竣工测绘列为强制要求;检测、清淤等周期性工作也缺乏明确频次要求。《城市运行管理服务平台数据标准》(CJ/T 545—2021)与《城市运行管理服务平台技术标准》(CJJ/T 312—2021)主要面向城市运行管理层面的数据整合,对排水系统诊断评估、数字化成果同步交付、全过程绩效评价等缺乏细化要求,各地路线差异大,难以复制推广。

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破局六招:让每个环节交出“能用的数据”

统一数据体系:制定统一的数据标准和编码规范,坚持“边排查、边建档、边修复、边更新”,把在线监测、检测排查、水力模型结果与设施对象关联,识别水位流量异常或疑似雨污混接后及时发出预警,并把处置成果同步回写数据库。

协同治理:建立由发展改革、住房城乡建设、水务、城管、财政等部门共同参与的协调机制,统筹市管、区管及小区管网实现“一张网”管理;纵向贯通规划、建设、运行、维护,横向加强信息共享与定期会商,并以系统运行效果、风险降低水平作为项目决策依据。

系统性顶层设计:以流域和排水系统为基本单元,加强与国土空间规划、城市更新行动的衔接,科学确定项目清单和实施时序,避免单体工程的碎片化实施。培育综合服务主体:完善市场准入与退出机制,培育能统筹规划设计、工程实施、运行维护和数字化管理的综合型主体。

完善制度标准与评价:把数据更新责任嵌入工程建设与运维流程,作为项目验收和运维考核依据,推动“建成即入库、变更即更新、运行即记录”;明确不同管径、功能和风险等级设施的检测频次与养护标准。

本数字化管控系统集数据汇聚、分析评估、运行管控和决策支持于一体,架构分五层——采集层、传输层、平台层(数据平台、模型平台、知识平台)、应用层(诊断、设计、施工、运行、反馈五个环节)、用户层。


图1 排水系统全过程数字化管控系统五层架构:采集层、传输层、平台层、应用层、用户层自下而上贯通,平台层的数据、模型、知识三大平台支撑从诊断到反馈的五个业务环节

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六步走:从摸清底数到评估反馈

先摸清底数:开展管网、泵站、调蓄设施和污水处理厂的台账梳理与普查测绘,建立基础数据库。再诊断评估:结合在线监测、管道检测、人工排查,对雨污混接、错接、外水入流入渗、高水位运行和管网缺陷开展系统排查,形成健康水平与运行风险评分。第三步制定方案:依托评分与风险分级,分类生成治理优先序和修复、改造及调度优化方案。第四步工程实施:同步完成竣工测绘、检测成果和施工资料的数字化整理,实现“建成即入库”。第五步运行优化:依托监测数据和模型分析开展调度优化,持续回写数据库。第六步评估反馈:量化评估治理成效,发现系统性问题时重新进入排查诊断,形成“诊断—治理—运行—评估—再优化”的闭环。


图2 排水系统数字化全过程管控六步实施路径:从普查建库到评估反馈逐级递进,评估结果可回流到诊断环节,形成持续优化闭环

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结论

这篇研究没有试验数据,却把排水系统最要命的短板说清楚了:制约全过程管控落地的不是技术不够先进,而是数据基础薄弱、业务协同不足、投资统筹不足、制度标准缺失这四道坎——它们决定了再先进的模型,喂进去的也是残缺的数据。六招并用,最终落到一套五层架构的数字化管控系统上。这条路线与《韧性城市》等政策方向一致,也是对CJJ/T 312—2021侧重城市运行监管、对排水专项细化不足的一次补位。但代价同样清晰:这是一份机制设计,尚无工程数据验证其投入产出;“建成即入库、变更即更新、运行即记录”意味着数据责任要写进合同与考核,短期内会推高管理成本;跨部门“一张网”协调与综合型服务主体培育,本质上是体制问题而非技术问题,落地周期以年计。对正被内涝和溢流反复困扰的排水主管部门与水务集团,这份研究是一张可对照的施工图;而那些连管网GIS都还没建起来的城市,第一步仍然是把家底摸清。

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引用信息

张良, 吴宝利, 王浩正, 等. 我国排水系统数字化全过程管控机制[J]. 净水技术, 2026, 45(6): 140-147.

DOI: 10.15890/j.cnki.jsjs.2026.06.016

来源:本文内容为AI改编,原文出自《净水技术》论文《我国排水系统数字化全过程管控机制》,作者张良、吴宝利、王浩正、王秋懿、陆露(中国市政工程华北设计研究总院有限公司)

编辑:黄智恒

排版:李滨妤

审核:孙丽华

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