近年来，随着城市化进程的加快，城市排水系统面临着越来越大的压力。暴雨内涝、污水溢流、水体污染等问题频发，严重影响着城市运行和居民生活。为破解这一难题，国家出台了一系列政策，推动智慧排水系统建设，以科技赋能城市排水，构建安全、高效、绿色的城市水环境。

《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》明确提出，要推进城镇排水设施智能化改造，建设智慧排水管理系统，实现排水设施运行状态实时感知、智能调度和精准管控。《关于加强城市内涝治理的实施意见》也强调，要运用物联网、大数据、云计算等技术，提升城市排水防涝智慧化水平。

问题凸显，传统排水系统亟待升级

当前，我国城市排水系统普遍存在以下问题：

(一)管网规划不合理

• 雨污混接问题：早期城市建设在排水管网规划时，缺乏长远眼光和科学布局，雨污混接现象普遍存在。每逢降雨，大量污水涌入雨水管网，不仅造成污水溢流，严重污染城市水体和生态环境，还使得污水处理厂的处理负荷急剧增大，处理成本大幅上升。

• 管径设计缺陷：部分雨水管径设计过小，难以应对暴雨等极端天气下的排水需求，导致城市内涝频繁发生，给居民的生命财产安全带来巨大威胁。另外，污水支管与主干管管径不匹配，致使管渠系统运行效率低下，工程效益大打折扣。

(二)设施老化与维护难题

• 设施老化严重：许多城市的排水设施建设年代久远，长期的运行使得设施老化严重，管渠淤积堵塞现象随处可见，过水能力大幅下降。

• 维护手段落后：加之缺乏有效的实时监测手段，设施的运行状况难以准确把握，维修养护工作常常滞后，无法及时应对突发情况，严重影响了排水系统的稳定性和可靠性。

(三)系统协调性不足

• 独立建设现状：雨污排水系统、灌溉渠、城市防洪系统以及水景湖面各自独立建设，缺乏统一规划与协调。

• 协同困境：各系统之间不仅无法实现资源的优化配置和协同互补，反而时常出现矛盾冲突，难以形成有机整体，不利于城市水资源的合理利用和水环境的综合整治。

(四)设计与管理技术落后

• 设计软件匮乏：目前，国内大规模排水系统设计缺乏专业、高效的软件支持，多依赖经验估算，这导致水力流态不佳，管道淤积严重，泵站建设过多，不仅增加了建设成本，还使得后期运行管理难度和成本大幅提高。

• 管理模式陈旧：在管理模式上，传统的人工巡检和经验决策方式效率低下，难以适应快速变化的城市发展需求和复杂多变的排水状况。

智慧赋能，构建城市排水新格局

智慧排水系统利用物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术，实现对排水系统的全面感知、智能分析和精准控制，有效解决传统排水系统存在的问题。

(一)构建智能感知网络

• 传感器部署：在排水管道、泵站、污水处理厂等关键节点广泛部署各类先进传感器，如雷达水位监测仪、雷达超声流量仪、智能水质监测仪等。

• 数据传输：借助物联网技术，将这些节点的实时数据精准、快速地传输至数据中心。例如，在易涝积水点安装高精度水位传感器，一旦水位达到警戒值，系统便能立即发出预警信号，为城市防汛指挥部门提供及时、准确的决策依据。

(二)搭建大数据分析平台

• 数据挖掘分析：运用大数据技术，对海量的排水数据进行深度挖掘和分析，从而洞察排水系统的运行规律和潜在问题。

• 预测与决策支持：通过建立科学的数据分析模型，能够精准预测不同区域、不同时段的排水量变化，提前预判可能出现的排水故障和内涝风险，为排水设施的科学调度和维护提供有力的技术支持。比如，通过对历史降雨数据、排水流量数据以及地理信息数据的综合分析，预测暴雨来临时各区域的积水风险等级，提前做好人员、物资的调配和应急预案的启动。

(三)实现智能化控制与调度

• 技术应用：基于大数据分析结果，采用自动化控制技术，对排水设施进行智能化管理与调度。

• 智能运行优化：通过智能控制系统，能够根据实际排水需求，自动调节阀门开度、泵站运行功率等参数，实现排水系统的高效、节能运行。例如，当某个区域的排水量突然增加时，系统能够自动优化附近泵站的运行模式，加大排水流量，避免内涝的发生。

(四)打造一体化信息管理平台

• 技术整合：整合地理信息系统(GIS)、在线监测、物联网等先进技术，构建功能强大的智慧排水管理平台。

• 管理与决策提升：该平台能够实现对排水系统的全方位、可视化管理，管理人员可以通过平台实时查看排水设施的运行状态、管网分布情况、水质变化趋势等信息，实现对排水系统的远程监控和智能决策，大大提高了管理效率和决策的科学性。

(五)强化部门协同与公众参与

• 部门协同合作：加强住建、水利、环保等部门之间的协同合作，打破信息壁垒，实现数据共享和业务协同，形成工作合力。

• 公众参与推动：通过移动应用、公众服务平台等渠道，提高公众对排水问题的认知和参与度，鼓励公众积极举报排水违法行为，参与城市排水系统的监督和管理，营造全社会共同关注、共同参与的良好氛围。

(六)培养专业人才队伍

• 人才需求分析：智慧排水系统涉及物联网、大数据、自动化控制、给排水工程等多学科、多领域的知识和技术，需要培养一批既懂排水业务又熟悉信息技术的复合型专业人才。

• 人才培养途径：通过加强高校相关专业的学科建设、开展在职人员的技术培训和继续教育、组织行业技术交流活动等方式，提升人才队伍的专业素质和创新能力，为智慧排水系统的建设和发展提供坚实的人才支撑。

智慧排水系统建设是提升城市治理能力、保障城市安全运行、改善城市水环境的重要举措。通过综合运用物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术手段，建立可维护、可运行、可扩展的智慧排水系统，为城市的防洪排涝、水资源管理和环境保护提供更加有力的支持。同时，也应积极响应国家涉水政策导向，加强智慧排水系统的研究和实践，不断优化和完善系统功能和性能，为城市的可持续发展贡献力量。