海绵城市建设是破解城市内涝、水资源短缺与水生态恶化的核心路径，而科学评估则是保障建设成效、优化运维策略的关键环节。智慧水务依托物联网、大数据、人工智能等技术，通过构建 “感知 - 传输 - 分析 - 应用” 的全链条体系，为海绵城市评估提供精准化、动态化、智能化的技术支撑，有效解决传统评估中数据滞后、分析片面、决策被动等痛点，成为提升海绵城市治理效能的核心驱动力。

一、智慧水务在海绵城市评估中的核心价值

在海绵城市 “渗、滞、蓄、净、用、排” 六大功能评估中，智慧水务的价值主要体现在三个维度：其一，数据精准化采集，打破传统人工监测 “点少、时断、误差大” 的局限，实现对降雨量、管网流量、积水深度、水质指标等关键参数的实时全覆盖监测；其二，动态化模拟分析，通过数字孪生技术构建城市水系统模型，精准模拟不同降雨情景下的径流控制、内涝风险等效果，为评估提供量化依据；其三，智能化决策支持，基于评估结果自动生成运维建议，如雨水调蓄设施调度方案、管网清疏优先级等，推动评估从 “事后总结” 转向 “事前预判、事中调控”。

以深圳光明区海绵城市试点为例，通过引入智慧水务系统，其评估数据采集密度提升至每平方公里 5 个监测点，内涝风险预测准确率从传统方法的 65% 提升至 92%，运维响应效率缩短 50%，充分验证了智慧水务在评估中的实践价值。

二、海绵城市评估中智慧水务应用方案设计

（一）全要素感知网络构建：评估数据的 “源头保障”

针对海绵城市评估所需的核心指标，构建 “空天地” 一体化感知网络，实现数据采集无死角：

降雨与地表径流监测：在城市建成区按 1-2 平方公里间距布设智能雨量计（监测精度 ±0.1mm），同步在道路、绿地、广场等不同下垫面区域安装地表径流传感器，实时采集径流量、径流系数等数据，为 “渗、滞” 功能评估提供基础；

管网与调蓄设施监测：在雨水管网关键节点（如入河口、调蓄池进出口）安装电磁流量计（测量精度 ±0.5%），在易涝点布设积水液位传感器（监测范围 0-2500px，响应时间＜1 秒），实时监测管网负荷、调蓄设施水位变化，评估 “蓄、排” 功能成效；

水质与水生态监测：在雨水渗透设施出口、河道断面布设水质传感器，实时监测 COD、氨氮、总磷等指标，同步通过视频监控观察水体透明度、水生生物状况，评估 “净” 功能对水生态的改善效果；

设施运行状态监测：在透水铺装、植草沟、雨水花园等海绵设施中嵌入土壤含水率传感器，在泵站、闸门等设备上安装运行状态传感器，实时掌握设施完好率与运行效率，为设施功能衰减评估提供依据。

所有感知设备通过 LoRa、NB-IoT 等低功耗广域网传输数据，确保在复杂城市环境下的稳定通信，数据传输延迟控制在 30 秒以内，存储准确率达 99.9% 以上。

（二）数字孪生评估模型：量化分析的 “核心引擎”

基于感知网络采集的实时数据，构建海绵城市数字孪生评估模型，实现对建设成效的多维度量化分析：

基础数据建模：整合城市 GIS 地图、地下管网 CAD 图纸、海绵设施设计参数等数据，构建 1:1 比例的三维数字孪生底座，精准还原城市水系统空间布局；

多情景模拟评估：开发降雨 - 径流 - 内涝耦合模型，支持输入不同重现期降雨（如 1 年一遇、5 年一遇、100 年一遇），模拟计算径流总量控制率、内涝积水时长、积水范围等关键指标，与海绵城市建设目标（如径流总量控制率≥70%）进行比对，量化评估 “蓄、排” 功能成效；

设施效能评估模块：针对单个海绵设施（如雨水调蓄池、透水铺装），模型可自动计算其调蓄容积利用率、渗透量占比等参数，评估设施是否达到设计标准；针对区域整体，通过对比建设前后的径流系数、水质改善率等数据，综合评估 “净、用” 功能的长期效果。

以杭州江干区为例，其构建的数字孪生评估模型可模拟 30 分钟内的短时强降雨情景，精准预测出 3 个易涝点的积水深度（误差≤125px）与消退时间，为内涝治理成效评估提供了精准量化依据。

（三）智能化评估应用平台：决策输出的 “终端载体”

基于感知数据与模型分析结果，搭建海绵城市智慧评估平台，实现 “评估 - 反馈 - 决策” 闭环：

评估可视化展示：通过平台大屏实时展示降雨量、管网流量、积水点分布等数据，以动态图表呈现径流控制率、内涝风险等级等评估结果，支持按区域、按设施类型查询历史评估报告，直观呈现海绵城市建设成效；

预警与诊断功能：当监测数据超出预设阈值（如积水深度≥375px、管网流量超设计负荷 80%），平台自动触发预警，同步通过短信、APP 推送至管理人员；同时，通过 AI 算法诊断问题根源，如内涝是因管网堵塞还是调蓄设施调度滞后，为评估 “短板” 提供定位依据；

运维优化建议生成：基于评估结果，平台自动生成运维方案，例如：针对径流控制率不达标区域，建议新增透水铺装面积；针对管网负荷过高节点，生成清疏优先级列表。以苏州工业园区为例，其平台通过评估数据优化雨水泵站调度，使雨水资源化利用率提升 18%，年节水约 20 万立方米。

三、典型应用案例：智慧水务评估的实践落地

（一）武汉青山区海绵城市评估项目

武汉青山区作为国家首批海绵城市试点，在评估中引入智慧水务方案：布设 120 个智能监测点（含 35 个雨量计、50 个流量传感器、35 个水质传感器），构建数字孪生模型覆盖 29 平方公里建成区。通过平台评估发现，试点区域径流总量控制率达 78%（超出目标 8 个百分点），但老工业区部分管网因淤积导致排水能力下降 15%，平台随即生成管网清疏方案，实施后内涝频次从每年 6 次降至 1 次，评估与运维实现高效联动。

（二）厦门翔安新城评估项目

厦门翔安新城针对滨海城市海水倒灌、水质咸化等特殊问题，在智慧水务评估方案中新增海水入侵传感器与地下水水位监测设备，通过模型模拟潮汐与降雨耦合情景，评估海绵设施对咸化水质的净化效果。结果显示，雨水花园对海水入侵区域的水质净化率达 62%，为后续优化植物配置、提升 “净” 功能提供了精准指导。

四、方案实施关键要点与展望

（一）实施关键要点

数据标准统一：需制定海绵城市评估数据采集标准，统一传感器接口、数据格式（如采用 JSON 协议），避免 “数据孤岛”；

模型动态校准：每季度结合人工采样数据（如水质实验室分析结果）对数字孪生模型进行校准，确保评估误差控制在 10% 以内；

多方协同联动：推动水务、住建、城管等部门数据共享，如将智慧交通的积水视频监控数据接入评估平台，提升数据全面性。

（二）未来发展方向

未来，智慧水务在海绵城市评估中的应用将向三个方向深化：其一，AI 深度赋能，通过机器学习自动识别海绵设施功能衰减规律，实现评估从 “现状分析” 转向 “趋势预判”；其二，轻量化部署，开发适用于中小城市的低成本感知方案（如利用智能手机 crowdsourcing 采集积水数据），降低应用门槛；其三，跨系统融合，与城市智慧应急、智慧能源系统联动，如内涝评估结果直接触发交通管制、电力调度，实现 “水安全 - 城市运行” 协同治理。

五、结语

智慧水务不仅是海绵城市评估的 “技术工具”，更是推动海绵城市从 “工程建设” 向 “智慧治理” 转型的核心支撑。通过构建全要素感知网络、数字孪生评估模型与智能化应用平台，智慧水务为海绵城市评估提供了精准化、动态化、一体化的解决方案，有效提升了评估的科学性与运维的高效性。随着技术的持续迭代，智慧水务将进一步打破数据壁垒、深化模型能力，为海绵城市建设成效的长效保障注入更强动力，助力城市实现 “小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解” 的治理目标。