排水工程管理研究：提升城市韧性与可持续发展的关键路径
随着全球气候变化加剧、城市化进程不断加快，排水系统作为城市基础设施的重要组成部分，正面临前所未有的挑战。传统的排水工程管理模式已难以应对极端降雨频发、管网老化、水质污染等问题。因此，开展系统的排水工程管理研究，不仅是保障城市运行安全的必要手段，更是实现生态文明建设和高质量发展目标的核心环节。
一、排水工程管理研究的背景与意义
近年来，我国多个城市频繁遭遇内涝灾害，如2023年郑州“7·20”特大暴雨引发的城市瘫痪事件，暴露出排水系统在设计标准、运维机制和应急响应方面的严重短板。与此同时，随着《海绵城市建设指南》《城市排水防涝设施建设行动计划》等政策文件的出台，排水工程管理研究的重要性日益凸显。
排水工程管理研究的意义主要体现在三个方面：
- 提升城市韧性：通过科学规划和精细化管理，增强城市对极端天气的适应能力，减少洪涝损失；
- 促进资源循环利用：将雨水收集、净化与再利用纳入管理体系，推动水资源高效利用；
- 支撑智慧城市建设：结合物联网、大数据和AI技术，实现排水系统的数字化转型和智能调度。
二、当前排水工程管理存在的问题
尽管我国在排水设施建设方面投入巨大，但管理层面仍存在诸多痛点，制约了整体效能的发挥：
1. 规划滞后于城市发展速度
许多老城区排水管网设计标准偏低（如按1-3年一遇设防），无法满足现代高强度降雨需求。新建区域虽有较高标准，但缺乏动态更新机制，导致“建好即落后”的现象普遍存在。
2. 运维体系不健全
多数城市的排水设施缺乏统一运维平台，管养责任不清、资金不足、人员短缺，造成管网淤积、破损率高、泵站效率低下等问题。据统计，全国约30%的市政排水管道存在结构性缺陷。
3. 缺乏数据驱动决策能力
传统人工巡检模式效率低、覆盖面窄，难以及时发现隐患。同时，历史数据未有效整合，缺乏对水文规律、设备状态的预测分析能力。
4. 多部门协同困难
排水管理涉及住建、水务、气象、应急管理等多个部门，信息壁垒严重，联动机制缺失，影响应急响应速度和治理效果。
三、排水工程管理研究的关键方向
针对上述问题，排水工程管理研究应聚焦以下五大核心方向：
1. 基于风险评估的动态规划模型构建
引入GIS空间分析与洪水模拟软件（如HEC-RAS、SWMM），建立城市排水系统脆弱性评估体系，识别易涝点、高风险区域，并制定差异化改造优先级。例如，深圳市采用“蓝绿空间耦合”策略，在城市绿地中嵌入调蓄池，既改善生态又缓解排涝压力。
2. 智慧化运维管理系统开发
推广基于物联网的智能监测设备（如液位计、流量计、视频监控）部署，搭建统一的排水管理云平台，实现实时数据采集、故障预警、工单派发等功能。上海市浦东新区试点“数字孪生排水系统”，使运维效率提升40%，事故响应时间缩短至1小时内。
3. 全生命周期成本效益分析方法应用
从项目立项到退役全过程进行经济性评价，避免“重建设轻维护”的短视行为。通过LCCA（Life Cycle Cost Analysis）工具测算不同方案的总拥有成本，为投资决策提供依据。
4. 政策法规与标准体系完善
建议修订《城镇排水与污水处理条例》，明确排水设施产权归属、管护责任和考核机制。鼓励地方制定地方性标准，如北京实施的“雨污分流改造三年行动”，强化源头管控。
5. 社会参与与公众教育机制创新
引导社区、企业、高校共同参与排水治理，设立“市民观察员”制度，鼓励举报违章排水行为。同时开展科普宣传，提高居民节水意识和防灾避险能力。
四、典型案例解析：成都高新区排水智慧化实践
成都市高新区以“全域感知、智能决策、精准执行”为目标，打造国内领先的排水工程管理示范区：
- 部署超600个智能传感器，覆盖全区95%以上主干管网；
- 建成市级排水指挥中心，集成气象、水文、交通等多源数据；
- 开发AI算法预测内涝风险，提前48小时发布预警信息；
- 建立“网格化+责任制”运维团队，实现问题闭环处理。
该项目实施后，区域内平均积水深度下降60%，应急响应时间由原来的2小时缩短至30分钟，获评住房和城乡建设部“智慧城市优秀案例”。
五、未来发展趋势展望
排水工程管理研究正朝着以下几个方向演进：
1. 数字孪生技术深度集成
未来排水系统将全面接入数字孪生平台，实现物理世界与虚拟世界的实时映射，支持复杂场景推演与优化决策。
2. 碳足迹核算与绿色低碳转型
探索排水设施碳排放计算模型，推动泵站节能改造、再生水利用、生态湿地建设等低碳措施落地。
3. 跨区域协同治理机制形成
流域尺度上的排水统筹将成为趋势，打破行政区划限制，实现上下游联动、资源共享、风险共担。
4. 科研成果转化加速
高校、科研机构与地方政府合作加强，推动实验室成果快速转化为可复制、可推广的管理工具和技术方案。
六、结语
排水工程管理研究是一项系统性、长期性的战略任务，需要政府主导、多方协同、科技赋能与制度保障。只有坚持问题导向、目标导向和结果导向相结合，才能真正构建起安全可靠、高效智能、绿色低碳的城市排水治理体系，助力中国式现代化进程中的城市高质量发展。
