每到冬季，尤其是北方地区，低温严寒常导致市政排水管网面临 “冻堵考验”—— 管道内积水结冰膨胀，轻则造成水流不畅、排水缓慢，重则引发管道破裂、井盖凸起，甚至导致路面结冰打滑，影响市民出行安全。据北方某省会城市市政部门统计，冬季因管网冻堵引发的故障占全年故障总量的 35%，单次维修平均耗时 4 小时，不仅增加运维成本，更可能在降雪、融雪期加剧城市内涝风险。

市政排水管网作为城市 “地下血脉”，冬季防寒防冻绝非简单的 “包裹保温”，需结合管网敷设深度、材质特性、排水工况等实际情况，构建 “事前预防、事中管控、事后应急” 的全流程防护体系，才能从根本上减少冻堵隐患，保障冬季城市排水系统稳定运行。

一、冬季管网冻堵的核心成因：三大关键因素叠加致故障

要制定有效的防寒防冻措施，首先需厘清管网冻堵的根源，这些因素相互作用，共同加剧冻堵风险：

1. 低温严寒突破 “防护阈值”，管道水体结冰

冬季气温持续低于 0℃时，若管网敷设深度不足（未达到当地冻土层以下），或管道暴露在室外（如过街管、检查井），管道外壁温度易降至冰点以下，管内滞留的污水、雨水会逐渐结冰。尤其是夜间气温骤降时，管道内水流速度减慢，结冰速度加快，冰层会从管道内壁向中心蔓延，最终导致管道断面缩小甚至完全堵塞。东北某城市 2023 年冬季，因寒潮导致气温降至 - 25℃，30% 的浅层管网（敷设深度 1.2 米，当地冻土层 1.5 米）出现结冰，其中 15% 完全冻堵，影响周边 3 个社区排水。

2. 管道积水 “滞留成冰”，加剧冻堵风险

部分管网因坡度不足、管道老化变形、淤泥淤积等问题，导致管内水流速度缓慢，甚至出现局部积水。冬季低温环境下，这些滞留的水体成为 “结冰源头”—— 首先在管道低洼处形成薄冰，后续水流携带的杂质（如泥沙、落叶）会附着在冰层上，加速冰层增厚；同时，检查井内积水若未及时排除，会冻结成冰，堵塞井口与管道连接处，导致排水完全中断。华北某城市老城区管网调查显示，冬季有 40% 的冻堵故障与管道积水有关，其中低洼路段管网积水冻堵占比达 60%。

3. 管道材质 “抗冻性不足”，低温下易破裂

早期建设的市政排水管网多采用混凝土管、陶土管等材质，这些材质抗冻性较差 —— 低温下材质脆性增加，若管内结冰膨胀产生的压力超过管道承受极限，易导致管道开裂、接口脱节；部分塑料管道（如早期 PVC 管）虽轻便耐腐蚀，但低温下易收缩变形，接口密封性能下降，可能出现污水渗漏，渗漏的污水在管道外壁结冰，进一步加剧冻堵。西北某城市 2024 年冬季，因管道材质抗冻性不足，共发生 12 起管道冻裂事故，其中混凝土管占 7 起，早期 PVC 管占 5 起。

二、防寒防冻实践路径：构建 “四大防护体系”，全链条抵御冻堵

针对冻堵成因，需从管网防护、排水优化、设施改造、应急保障四个维度，构建科学有效的防寒防冻体系，实现 “冻不了、堵不住、能应急” 的目标：

1. 管网保温防护体系：为管道穿上 “防寒衣”

通过物理保温措施，减少管道热量流失，防止管内水体结冰，是冬季防寒防冻的核心手段，需根据管道敷设场景选择适配的保温方式：

地下管网：优先 “深埋 + 保温层” 防护

对新建、改造的市政排水管网，严格按照当地冻土层厚度设计敷设深度（如东北冻土层 1.5-2 米，管网敷设深度需≥2.2 米），确保管道位于冻土层以下，从根本上避免低温影响。对已建成但敷设深度不足的浅层管网（如老城区部分管网），采用 “开挖包裹” 方式加装保温层：先开挖管道周边土壤，在管道外壁包裹 30-50mm 厚的聚氨酯保温管壳（导热系数≤0.024W/(m・K)），外层再包裹高密度聚乙烯保护层（防止土壤腐蚀），最后回填夯实。哈尔滨某老城区通过该方式改造 20 公里浅层管网，2023-2024 冬季冻堵率下降 80%。

暴露管网：强化 “保温 + 防风” 双重防护

对过街管、桥梁下悬挂管道、室外检查井等暴露场景，采用 “保温棉 + 铁皮外壳” 组合防护：先用阻燃型玻璃棉保温毡（厚度 50-80mm）紧密包裹管道，再用镀锌铁皮制作外壳覆盖（防止雨雪浸泡保温棉）；对检查井，在井壁内侧粘贴 20mm 厚的聚氨酯保温板，井盖下方加装保温垫（如橡胶保温垫，厚度 10mm），减少井内热量流失。北京某主干道过街管网改造后，冬季管内水温较改造前提升 3-5℃，未出现结冰现象。

特殊节点：重点防护 “接口 + 阀门”

管道接口、闸门、流量计等节点是热量流失的薄弱环节，需单独强化保温：在管道接口处缠绕 2-3 层保温胶带（如铝箔丁基胶带），确保接口密封且保温；对管网闸门、阀门，采用定制保温套（根据阀门尺寸制作，材质为防水保温棉），并在阀门井内放置小型加热装置（如低温防爆加热棒，功率 500W，温度低于 5℃时自动启动），防止阀门结冰无法启闭。沈阳某管网阀门井改造后，冬季阀门故障率从 30% 降至 5%。

2. 排水优化体系：让管内 “水流不停”，减少积水结冰

通过优化排水工况，加快管内水流速度，减少水体滞留时间，从源头降低结冰风险：

清淤疏通：消除 “积水障碍”

冬季来临前（每年 10-11 月），对市政排水管网进行全面清淤疏通，重点清理管道内的淤泥、杂物（如落叶、泥沙），确保管道断面畅通，提升水流速度。采用 “管道检测机器人（CCTV）+ 高压清洗车” 组合方式：先通过机器人排查管道淤积位置、程度，再用高压清洗车（压力 15-20MPa）冲洗管道内壁，将淤积物推送至检查井，最后用吸污车清理。济南 2023 年冬季前完成 500 公里管网清淤，管内水流速度从 0.5m/s 提升至 0.8m/s，积水滞留率下降 60%。

坡度调整：优化 “水流路径”

对坡度不足导致水流缓慢的管网段落（如老城区部分平缓路段），通过局部改造调整坡度：采用 “抬高上游检查井 + 降低下游检查井” 的方式，使管道坡度从 0.2% 提升至 0.5% 以上（符合《室外排水设计标准》要求），加快水流速度；对无法调整坡度的路段，在管道内安装 “导流板”（材质为不锈钢，倾斜角度 15°），引导水流集中流动，减少局部积水。石家庄某老街区改造后，管内水流速度提升 40%，冬季未出现积水冻堵。

活水循环：避免 “管道死水”

对冬季排水流量较小的管网（如郊区部分管网），采用 “活水循环” 措施：在管网末端设置循环泵，将处理后的达标尾水（如污水处理厂出水）泵送至管网上游，形成循环水流，避免管内水体长期滞留；对住宅小区、商业综合体等排水源头，鼓励冬季增加排水量（如适当增加生活用水排放），通过 “大流量冲刷” 减少管网结冰风险。西安某郊区管网通过活水循环改造，冬季管内水体更新周期从 24 小时缩短至 8 小时，结冰率下降 75%。

3. 设施改造升级体系：从 “被动防护” 到 “主动抗冻”

通过升级管网材质、优化设施设计，提升管网自身抗冻能力，减少冻堵故障：

材质升级：选用 “抗冻耐腐蚀” 管道

新建、改造管网优先选用抗冻性强的管道材质：地下管网可选用球墨铸铁管（抗拉强度≥420MPa，低温下韧性好，不易破裂）、高密度聚乙烯（HDPE）管（低温冲击强度高，-40℃下仍能保持弹性）；暴露管网选用不锈钢管（耐低温且耐腐蚀，适合室外环境）。对已建成的混凝土管、早期 PVC 管，逐步进行改造替换，优先改造冻堵频发路段。长春 2024 年新建 15 公里管网全部采用 HDPE 管，冬季运行未出现管道破裂现象。

检查井优化：设计 “防结冰结构”

对新建检查井，采用 “内倾式井壁 + 排水孔” 设计：井壁内侧设置 5° 倾斜角，防止井壁积水结冰；在井底设置直径 50mm 的排水孔（内置滤网，防止杂物堵塞），将井内积水导入下方管网，避免积水冻结；对现有检查井，在井底加装导流槽，引导积水快速流入管道，同时定期（每 3 天）人工清理井内积雪、积冰。大连某新区检查井优化后，冬季井内结冰率从 40% 降至 5%。

增设 “防冻附属设施”：提升应急抗冻能力

在冻堵高发路段管网（如北方城市主干道、桥梁下管网），增设防冻附属设施：一是在管道高点设置排气阀（冬季定期排气，防止管内气压过高导致破裂）；二是在管道低点设置排污阀（冬季每周开启 1 次，排出管内积水）；三是在管网沿线每隔 500 米设置 “防冻监测点”，安装温度传感器（监测管内水温，低于 2℃时预警）、流量传感器（监测水流速度，低于 0.3m/s 时预警），实时掌握管网运行状态。青岛某主干道管网增设附属设施后，冬季冻堵预警准确率达 90%，应急处置时间缩短 50%。

4. 应急保障体系：快速处置 “冻堵故障”，减少影响

建立冬季管网冻堵应急机制，确保故障发生后能快速响应、高效处置，降低对城市排水的影响：

组建 “冬季应急专班”，强化响应能力

每年 11 月至次年 3 月，市政部门组建专职冬季管网应急专班，配备专业人员（如管道维修工、焊工）、设备（如融冰车、应急抽水泵、管道内窥镜）、物资（如保温棉、备用管道、融雪剂），实行 24 小时值班制度。当接到冻堵报警（如市民反映排水不畅、巡检发现井盖结冰），应急专班需在 30 分钟内抵达现场，1 小时内制定处置方案，快速开展融冰、维修工作。太原 2023-2024 冬季应急专班共处置冻堵故障 42 起，平均处置时间 1.5 小时，较往年缩短 40%。

采用 “科学融冰” 方式，避免管道损伤

针对不同冻堵场景，采用安全高效的融冰方式：对轻度结冰（管道未完全堵塞），采用 “热水循环融冰”—— 用应急水车将 60-70℃的热水（加入少量工业盐，浓度 5%，加速融冰）通过检查井注入管网，同时开启下游排水泵，利用热水冲刷冰层；对重度冻堵（管道完全堵塞），采用 “局部加热 + 机械疏通” 组合方式 —— 先用便携式电磁加热器（功率 2000W）对管道外壁加热（避免局部过热损伤管道），待冰层融化一部分后，用管道疏通机（配备螺旋钻头）清理剩余冰块。郑州某管网重度冻堵处置中，通过该方式 2 小时内恢复排水，未造成管道损伤。

建立 “冻堵台账”，优化来年防护

每次处置冻堵故障后，详细记录故障位置、原因、处置方式、效果，建立冬季冻堵台账，定期分析（如每周汇总 1 次）：统计冻堵高发路段（如老城区浅层管网、暴露过街管）、主要原因（如敷设深度不足、积水滞留），为来年管网改造、防寒措施优化提供依据。例如，通过台账发现某路段每年冬季均因检查井保温不足冻堵，次年即可针对性加装保温垫、加热装置，从根本上解决问题。天津通过冻堵台账分析，2024 年针对性改造 10 公里管网，冬季冻堵率再降 30%。

三、实践案例：南北城市防寒防冻的差异化探索

案例 1：哈尔滨 ——“深埋 + 保温” 应对极寒

哈尔滨冬季气温常低于 - 20℃，市政部门采用 “管网深埋 + 全段保温” 方案：新建管网敷设深度≥2.5 米（当地冻土层 2 米），对 200 公里老城区浅层管网加装聚氨酯保温层，暴露管网采用 “保温棉 + 铁皮外壳 + 电伴热” 三重防护（电伴热带功率 20W/m，温度低于 - 15℃时自动启动）。2023-2024 冬季，哈尔滨管网冻堵率仅 5%，较改造前下降 85%，未发生大规模排水故障。

案例 2：南京 ——“清淤 + 活水” 应对湿冷

南京冬季虽气温高于北方（多在 0-5℃），但湿度大易形成 “湿冻”，管网积水更易结冰。市政部门重点开展 “冬季前管网清淤”（完成 800 公里管网清淤），同时在郊区管网实施 “活水循环”（利用污水处理厂尾水形成循环水流），并对检查井加装保温垫。2023-2024 冬季，南京管网冻堵故障仅 8 起，较往年减少 70%，保障了雨雪天气排水畅通。

结语：冬季防寒防冻，需 “因地制宜、长效管理”

市政排水管网冬季防寒防冻，没有 “一刀切” 的方案，需结合当地气候特点、管网现状，制定差异化措施 —— 北方极寒地区需侧重 “深埋 + 强保温”，南方湿冷地区需侧重 “清淤 + 防积水”。更重要的是，防寒防冻不应仅停留在 “冬季应急”，而应纳入管网全生命周期管理：新建管网严格遵循冻土层深度设计，存量管网逐步改造升级，日常加强巡检维护，才能从根本上破解冬季冻堵难题。

未来，随着智慧管网技术的发展，可通过安装温度、流量传感器实时监测管网状态，结合 AI 算法预判冻堵风险，实现 “精准防护、智能预警”，让市政排水管网在冬季也能保持 “畅通无阻”，守护城市排水生命线。