城市排水泵站是市政排水系统的 “心脏”，承担着收集、输送城市雨水和污水的关键职能。我国多数城市的排水泵站建于 20 世纪 80-90 年代，受当时设计标准、技术水平和建设条件限制，经过数十年运行，已普遍面临设备老化、功能滞后、效率低下、应急能力不足等问题，难以适配当前城市发展规模与极端天气频发的新形势。老旧城市排水泵站的改造升级并非简单的设备替换，需从系统性、前瞻性角度出发，优先解决影响运行安全、排水效率和管理水平的核心问题，才能真正提升泵站的综合效能，保障城市水安全。

一、优先解决 “设备老化锈蚀” 问题：筑牢泵站运行的 “硬件基础”

设备是排水泵站的核心组成部分，老旧泵站的首要痛点在于核心设备长期运行后的老化、锈蚀与性能衰减，这直接威胁泵站运行安全，甚至可能导致突发停运，引发城市内涝或污水溢流风险。改造升级需优先聚焦关键设备的评估、修复与替换，筑牢硬件基础。

（一）水泵机组的性能修复与优化

水泵作为泵站的 “核心动力”，老旧泵站的水泵多为传统离心泵或混流泵，长期运行后存在叶轮磨损、泵体锈蚀、密封件老化等问题，导致扬程下降、流量不足、能耗飙升，部分水泵实际运行效率已从初始的 70%-80% 降至 50% 以下，严重浪费能源且无法满足排水需求。改造升级需优先开展以下工作：

首先，对现有水泵进行全面性能检测，通过流量、扬程、功率测试，评估水泵实际运行工况与设计值的偏差，确定 “修复保留” 或 “替换更新” 方案。对于运行年限较短（15 年以内）、基础结构完好的水泵，可通过更换磨损叶轮、修复泵轴、更换机械密封等方式恢复性能，降低改造成本；对于运行超过 20 年、锈蚀严重或技术落后的水泵，需优先替换为高效节能型水泵（如高效混流泵、潜水排污泵），这类水泵效率可达 85% 以上，且具备抗堵塞、适应复杂水质的特性，尤其适合含杂质较多的城市污水或雨水输送。

其次，针对水泵机组的配套设备进行同步升级，如老化的电机、联轴器、轴承等，需替换为符合现行能效标准的产品（如二级及以上能效电机），同时加装电机温度、振动监测传感器，实时预警设备故障风险，避免因配套设备失效导致水泵停运。

（二）电气控制系统的安全升级

老旧排水泵站的电气控制系统普遍存在线路老化、控制柜锈蚀、保护功能缺失等问题，部分泵站仍采用手动操作或简单的继电器控制，不仅操作繁琐、响应滞后，还存在短路、漏电等安全隐患，尤其在潮湿的泵站环境中，电气故障发生率极高。电气系统的改造升级需作为优先项，重点解决以下问题：

一是更换老化电气设备与线路，对运行超过 15 年的配电柜、接触器、断路器等设备进行全面更换，采用防水、防腐性能更强的柜体（如 IP54 及以上防护等级），避免潮湿环境导致的设备锈蚀；同时，重新敷设符合国家标准的电缆，采用穿管保护或桥架敷设方式，减少线路磨损引发的短路风险。

二是提升控制系统的自动化水平，摒弃传统手动控制模式，引入 PLC（可编程逻辑控制器）控制系统，实现水泵机组的自动启停、变频调速与故障自诊断。例如，根据集水井液位变化自动调整水泵运行台数与转速，避免 “大马拉小车” 的能耗浪费；当设备出现过载、缺相、超温等故障时，系统可自动切断电源并发出报警信号，提升运行安全性。对于规模较大的泵站，还可加装 UPS 不间断电源，防止突发停电导致的排水中断。

（三）泵站构筑物的结构修复

老旧泵站的池体、机房、进出水管渠等构筑物，长期受污水侵蚀、地下水渗透与冻胀影响，易出现裂缝、渗漏、混凝土剥落等问题，不仅影响泵站的结构安全，还可能导致地下水倒灌或污水外渗，污染周边土壤与水体。构筑物修复需优先开展以下工作：

首先，对池体（如集水井、格栅井、水泵吸水井）进行渗漏检测与修补，通过闭水试验或超声波检测定位渗漏点，采用环氧树脂灌浆、聚合物水泥砂浆抹面等方式修复裂缝，同时在池体内壁涂刷防腐涂层（如聚脲涂层），增强抗污水侵蚀能力；对于严重渗漏或结构变形的池体，需进行加固处理，如采用碳纤维布加固或增设支撑结构，确保池体承载能力符合现行规范。

其次，修复进出水管渠与闸门，清理管渠内的淤积物与杂物，对锈蚀或破损的闸门、拍门进行更换，采用不锈钢或铸铁材质的闸门，提升密封性与使用寿命；同时，检查管渠接口处的密封性，对渗漏的接口进行重新密封处理，避免污水外渗或雨水倒灌。

二、优先解决 “排水能力不足” 问题：适配城市发展与极端天气需求

随着城市建成区面积扩大、人口增加，以及极端暴雨天气频发，老旧排水泵站原有的设计排水能力已无法满足当前需求，雨天 “抽排不及时” 导致的城市内涝问题日益突出。改造升级需优先提升泵站的排水能力，通过优化设计、扩容改造与系统协同，适配城市发展与极端天气应对需求。

（一）基于实际需求的排水能力评估与扩容

老旧泵站的设计排水能力多基于 20-30 年前的城市人口与降雨量数据，与当前实际需求存在显著差距。改造前需优先开展排水能力评估，结合城市总体规划、现状排水管网负荷、历史内涝点分布与未来降雨量预测（如采用近 10 年最大降雨量数据），确定泵站的实际排水缺口，制定科学的扩容方案。

扩容改造需根据泵站用地条件选择合适方式：对于用地充裕的泵站，可通过新增水泵机组、扩大集水井容积等方式提升排水能力，例如在原有泵房旁新增泵房，增设 2-3 台高效水泵，使泵站总排水能力提升 50%-100%；对于用地紧张的城市中心区泵站，可采用 “叠合式” 或 “地下式” 扩容设计，将新增水泵机组与集水井布置在原有构筑物下方或周边地下空间，避免占用地面用地。同时，需同步升级进出水管渠，扩大管径或增设分流管，避免管渠瓶颈导致的排水能力受限。

此外，需考虑雨水与污水的分流处理，部分老旧泵站为雨污合流制，雨天污水混入雨水导致处理压力增大，改造时可优先建设雨污分流设施，如增设雨水截流井或污水提升泵，将雨水与污水分开输送，提升雨水抽排效率，同时减少污水溢流污染。

（二）雨水调蓄能力的提升

极端暴雨天气下，短时降雨量远超泵站的抽排能力，单纯依靠提升抽排能力难以完全避免内涝，需优先配套建设雨水调蓄设施，实现 “削峰填谷”，缓解泵站瞬时排水压力。老旧泵站的调蓄能力改造可从以下两方面入手：

一是利用泵站周边闲置空间建设调蓄池，如在泵站附近的绿地、停车场下方建设地下调蓄池，容积根据当地暴雨强度公式计算（通常按 20-30 分钟暴雨量设计），雨天时暂存部分雨水，待降雨峰值过后，通过泵站逐步抽排至市政管网，避免雨水瞬时涌入导致的内涝；对于用地紧张的泵站，可对原有集水井进行改造扩容，加深集水井深度或扩大平面尺寸，提升临时调蓄能力。

二是引入 “海绵城市” 理念，协同周边区域的调蓄设施，如将泵站服务范围内的透水路面、绿色屋顶、下沉式绿地等海绵设施与泵站联动，通过海绵设施滞蓄部分雨水，减少进入泵站的雨水量，同时在泵站出口设置流量控制闸门，根据管网负荷调节排水流量，避免下游管网超载溢流。

（三）应急排水系统的完善

老旧泵站普遍缺乏应急排水能力，当遭遇极端暴雨或设备故障时，易出现排水中断，加剧内涝风险。改造升级需优先完善应急排水系统，构建 “常规抽排 + 应急备用” 的双重保障体系：

一方面，配备应急备用设备，如在泵站内预留应急泵安装位置，配置 2-3 台移动式应急排涝泵（流量不低于常规水泵的 30%），当常规水泵故障或降雨量超限时，可快速启动应急泵抽排；同时，储备应急电源（如柴油发电机），确保突发停电时泵站仍能正常运行，避免因停电导致的排水中断。

另一方面，制定应急排水预案，明确极端天气下的泵站运行流程、人员职责与应急处置措施，如与气象部门建立联动机制，提前获取暴雨预警信息，提前启动水泵预抽排，降低集水井初始水位；与周边泵站建立协同调度机制，当某一泵站超负荷时，可通过管网联通将部分雨水或污水调度至邻近泵站抽排，实现区域排水能力的优化配置。

三、优先解决 “智能化水平低下” 问题：提升泵站管理效率与精细化水平

老旧城市排水泵站的管理多依赖人工巡检与经验操作，存在管理效率低、故障发现不及时、运行数据缺失等问题，难以适应现代化市政管理的需求。改造升级需优先提升泵站的智能化水平，通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，实现泵站的自动化运行、智能化监控与精细化管理。

（一）智能化监测系统的建设

传统泵站缺乏全面的监测手段，无法实时掌握设备运行状态与排水工况，改造需优先建设覆盖 “设备 - 水质 - 工况” 的全方位智能化监测系统：

一是设备状态监测，在水泵、电机、配电柜等关键设备上安装温度、振动、电流、电压等传感器，实时采集设备运行参数，通过物联网传输至后台管理平台，当参数超出正常范围时，平台自动发出报警信号，提醒管理人员及时排查故障，避免设备损坏；同时，安装视频监控摄像头，实时监控泵站机房、池体等区域的运行情况，实现远程可视化管理。

二是水质与工况监测，在泵站进水口、出水口安装流量计、液位计、pH 计、浊度计等监测设备，实时采集进水流量、出水流量、集水井液位、水质指标等数据，掌握泵站的排水负荷与水质变化情况；对于雨污合流泵站，还需安装雨量计，实时监测降雨量，为水泵运行调度提供数据支撑。

三是环境监测，在泵站周边安装噪声、异味监测设备，监测泵站运行对周边环境的影响，避免因噪声、异味引发居民投诉，同时安装水位监测设备，监测泵站周边路面与低洼区域的积水情况，及时掌握内涝风险。

（二）自动化控制系统的升级

老旧泵站的手动操作模式效率低、响应慢，改造需优先升级自动化控制系统，实现泵站的无人值守或少人值守运行：

一方面，优化水泵运行控制逻辑，基于实时监测数据（如集水井液位、降雨量、管网压力）实现水泵的智能调度，例如，根据集水井液位自动调整水泵运行台数与转速，液位低时减少水泵运行台数或降低转速，节约能耗；液位高时增加水泵运行台数或提高转速，提升排水效率；根据降雨量预测调整运行策略，暴雨来临前提前启动水泵预抽排，降低内涝风险。

另一方面，实现泵站设备的远程控制，管理人员可通过后台管理平台或移动 APP，远程控制水泵的启停、闸门的开关、应急设备的启动等操作，无需现场值守，尤其在极端天气或疫情等特殊情况下，可减少人员现场作业风险；同时，系统可自动生成设备运行报表、故障记录、排水数据统计等文档，减少人工记录工作量，提升管理效率。

（三）大数据与智慧调度平台的构建

单一泵站的智能化改造难以发挥最大效能，需优先构建区域级的排水泵站智慧调度平台，实现多泵站协同管理与数据共享：

一是整合区域内所有排水泵站的运行数据，建立统一的大数据数据库，包含设备参数、运行记录、排水数据、水质数据、气象数据等，通过数据挖掘与分析，掌握区域排水系统的运行规律，为泵站改造、管网优化提供数据支撑；例如，通过分析历史排水数据，识别排水高峰时段与高负荷区域，指导泵站运行调度与管网改造。

二是引入人工智能算法，实现智慧调度，平台可基于实时监测数据与天气预报，采用 AI 算法预测未来一段时间的排水需求，自动优化各泵站的运行方案，实现区域排水能力的最优配置；例如，当预测某区域将出现暴雨时，平台可提前调度该区域及周边泵站启动预抽排，同时关闭部分非关键区域的水泵，集中资源应对暴雨；当某一泵站出现故障时，平台可自动调整周边泵站的运行参数，弥补排水能力缺口。

三是与市政管理其他系统联动，如将智慧调度平台与城市内涝监测系统、污水处理厂运行系统、市政管网 GIS 系统等对接，实现数据共享与协同管理；例如，内涝监测系统发现某区域积水时，可自动反馈至调度平台，平台调整相关泵站的运行策略，加快积水抽排；污水处理厂可通过平台获取泵站的污水输送量与水质数据，提前调整处理工艺，确保污水达标排放。

四、优先解决 “运维管理与安全保障薄弱” 问题：确保泵站长期稳定运行

老旧排水泵站的运维管理体系不完善、安全保障措施缺失，是导致设备故障频发、运行效率低下的重要原因。改造升级需优先完善运维管理机制与安全保障措施，确保泵站长期稳定运行。

（一）运维管理体系的完善

多数老旧泵站缺乏标准化的运维管理制度，改造需优先建立 “日常维护 + 定期检修 + 故障处理” 的全周期运维管理体系：

一是制定标准化运维流程，明确水泵、电机、电气设备等的日常巡检内容、周期与标准，如每日巡检设备运行状态、液位与流量数据，每周检查设备润滑情况与电气线路，每月进行设备性能测试，每季度开展全面检修；同时，建立运维档案，详细记录设备型号、安装时间、维护记录、故障处理情况等，为设备寿命评估与更换提供依据。

二是加强运维人员培训，针对老旧泵站运维人员技术水平不足的问题，定期开展设备操作、故障排查、应急处置等培训，提升人员专业能力；同时，引入专业运维团队，对于技术复杂的智能化设备，可委托第三方专业机构进行运维，确保设备得到规范维护。

三是控制运维成本，通过智能化改造减少人工运维工作量，降低人工成本；同时，采用节能型设备与优化运行策略，降低能耗成本；建立设备全生命周期成本管理理念，在设备选型时综合考虑购置成本、运维成本与寿命，选择性价比高的产品。

（二）安全保障措施的强化

老旧泵站存在较多安全隐患，如电气安全、有限空间作业安全、防汛安全等，改造需优先强化安全保障措施：

一是电气安全防护，对泵站电气设备进行接地电阻测试与绝缘检测，确保接地可靠、绝缘良好；在配电柜、电机等设备周边设置防护栏与警示标识，防止人员误触；安装漏电保护装置，当发生漏电时自动切断电源，保障人员安全。

二是有限空间作业安全，泵站的集水井、格栅井、地下泵房等属于有限空间，易存在有毒有害气体（如硫化氢）与缺氧风险，改造需在有限空间内安装气体检测传感器与通风设备，实时监测气体浓度，当浓度超标时自动启动通风设备；同时，制定有限空间作业安全规程，明确作业前的气体检测、通风、监护等要求，配备应急救援设备（如呼吸器、救生绳），防止作业事故发生。

三是防汛与防淹安全，对泵站机房与电气设备间进行防水改造，设置挡水坎与排水坡度，防止雨水或污水倒灌进入机房；在机房内安装水位监测传感器，当水位超过警戒值时自动发出报警信号，并启动排水泵排水；同时，加固泵站周边的防洪设施，如加高防洪墙、修复排水渠道，防止洪水淹没泵站。

总结

老旧城市排水泵站的改造升级是一项系统性工程，需优先解决设备老化锈蚀、排水能力不足、智能化水平低下、运维管理薄弱等核心问题，从硬件修复、功能提升、智能赋能、管理优化四个维度入手，构建 “安全可靠、高效节能、智能便捷、管理规范” 的现代化排水泵站。改造过程中，需结合城市发展实际需求与技术趋势，注重系统性与前瞻性，不仅要解决当前存在的问题，还要为未来城市发展预留空间，确保排水泵站长期适配城市水安全保障需求，为城市高质量发展提供坚实支撑。