南方多雨城市（如广州、深圳、杭州、南宁等）受亚热带季风气候影响，年均降雨量达 1200-2000mm，且汛期（4-9 月）常出现短时强降雨、台风暴雨等极端天气，易引发城市内涝、管网溢流、河道水位暴涨等问题，严重影响居民生活与城市运行。传统水务管理依赖人工巡检、经验调度，存在内涝预警滞后、排水调度被动、管网运维低效等短板。智慧水务系统通过整合物联网、大数据、人工智能、水力模型等技术，构建 “雨情 - 水情 - 工情” 一体化管理体系，实现内涝提前预警、排水精准调度、管网智能运维，成为南方多雨城市应对降雨挑战的核心解决方案。

一、智慧水务系统适配南方多雨城市的核心功能模块

针对南方多雨城市 “降雨集中、内涝频发、排水压力大” 的特点，智慧水务系统需重点打造四大核心功能模块，形成从 “监测预警” 到 “处置反馈” 的闭环管理：

（一）全域感知监测模块：实时掌握雨情水情动态

南方多雨城市的降雨具有 “短时强度大、空间分布不均” 的特点，需通过立体化感知网络，实现雨情、水情、工情数据的全面采集：

雨情监测：在城市建成区按 1-2 平方公里 / 个的密度布设雨量传感器，结合气象部门雷达数据，实时采集降雨量、降雨强度、降雨时长等数据（数据更新频率 1-5 分钟 / 次），精准捕捉局部强降雨区域（如城市商圈、低洼地段）；

水情监测：在排水管网关键节点（如低洼路段检查井、管网交汇处）安装液位传感器、流速传感器，监测管网水位、流量变化；在河道、湖泊、水库布设水位站、流量计，实时掌握水体水位涨幅、径流变化；在易涝点（如地下通道、立交桥下）安装视频监控与积水深度传感器，直观监测积水情况；

工情监测：对排水泵站、闸门、调蓄池等排水设施，安装设备运行状态传感器（如水泵电流、闸门开度、调蓄池液位），实时掌握设施运行负荷，为后续调度提供依据。

例如，广州市在智慧水务系统建设中，布设了 1200 余个雨量传感器、800 余个管网液位传感器、300 余个易涝点视频监控，形成 “城区 - 街道 - 社区” 三级感知网络，2024 年汛期成功捕捉 15 次短时强降雨过程，为内涝预警提供了精准数据支撑。

（二）智能预警预报模块：提前规避内涝风险

南方多雨城市的内涝防治关键在于 “提前预警、提前准备”，智慧水务系统通过水力模型与 AI 算法，实现内涝风险的精准预测与分级预警：

降雨 - 内涝关联模型：基于历史降雨数据（近 5-10 年）、管网拓扑数据（管径、坡度、埋深）、地形数据（高程、坡度），构建城市排水管网水力模型与内涝淹没模型，输入实时雨情数据与未来 2-6 小时气象预报，可预测不同降雨情景下的内涝区域、积水深度、积水时长；

分级预警机制：根据预测内涝风险等级，将预警分为蓝色（积水深度＜375px，无影响）、黄色（积水深度 15-750px，影响行人通行）、橙色（积水深度 30-1250px，影响车辆通行）、红色（积水深度＞1250px，危及人员安全）四级，分别推送至街道办、应急管理局、交警部门及受影响区域居民（通过短信、政务 APP、社交媒体）；

预警信息触达：针对学校、医院、地下商场等重点场所，建立 “一对一” 预警通知机制；针对低洼地段居民，通过社区网格员上门提醒、语音广播等方式，确保预警信息全覆盖。

杭州市在 2024 年第 5 号台风 “杜苏芮” 影响期间，智慧水务系统通过水力模型提前 4 小时预测出 12 处橙色内涝风险点，及时推送预警信息至相关部门，应急队伍提前到场布设挡水板、抽水泵，最终这些区域积水深度较往年同期降低 40%，未造成人员伤亡。

（三）排水精准调度模块：最大化发挥排水设施效能

南方多雨城市的排水系统常面临 “降雨集中时管网超载、泵站满负荷运行” 的问题，智慧水务系统通过动态调度排水设施，实现 “削峰填谷”，提升排水能力：

泵站联动调度：根据管网液位、河道水位数据，智能调整泵站运行策略 —— 当管网水位超过预警阈值（如达到管道直径的 70%）时，自动启动备用水泵，提升抽水效率；当河道水位过高（接近警戒水位）时，协调上游水库、调蓄池提前预泄，为河道腾出库容，避免泵站排水受阻；

调蓄设施智能调控：南方多雨城市多建设雨水调蓄池（如深圳光明区建成 5 座大型调蓄池，总容积达 10 万立方米），智慧水务系统根据降雨预报，在降雨前提前排空调蓄池，降雨时快速收集雨水，待降雨结束后再将雨水逐步排入管网或污水处理厂，减少管网瞬时负荷；

河道闸门协同控制：针对穿城河道，通过智能闸门调节河道水位 —— 降雨期间降低闸门开度，加快河道排水；降雨结束后抬高闸门开度，补充河道生态用水，兼顾排水与生态需求。

深圳市宝安区通过智慧水务系统实现 15 座排水泵站、8 座调蓄池的联动调度，2024 年汛期泵站抽水效率提升 25%，调蓄池累计削峰雨水 32 万立方米，辖区内涝时长较往年缩短 60%。

（四）管网智能运维模块：降低降雨引发的管网故障

南方多雨城市的降雨易导致排水管网堵塞（如泥沙、垃圾随雨水进入管网）、管道破损（如雨水冲刷导致管道接口松动），智慧水务系统通过数据驱动的运维模式，提升管网运维效率：

堵塞预警与精准清疏：通过管网液位、流速数据的异常波动（如某路段管网液位骤升、流速骤降），判断管网堵塞风险，结合管网 GIS 地图，定位堵塞路段，生成清疏工单并推送至运维人员；配备管道检测机器人（如 CCTV 机器人、QV 检测设备），降雨后对高风险管网进行内部检测，避免盲目清疏；

管道破损泄漏监测：针对老旧管网，通过流量传感器监测管网流量差（如某区域进水流量与出水流量偏差超过 10%），结合压力传感器数据，判断管道是否存在破损泄漏；对泄漏风险高的管网，提前安排修复，避免降雨时雨水渗入管网加重负荷；

运维效果评估：系统记录每次清疏、修复的时间、位置、效果，通过对比运维前后的管网液位、流量数据，评估运维成效，优化后续运维计划。

南宁市在智慧水务系统应用中，通过堵塞预警机制，2024 年汛期管网堵塞发现时间从原来的 8 小时缩短至 1.5 小时，清疏效率提升 50%，因管网堵塞引发的内涝次数减少 70%。

二、智慧水务系统在南方多雨城市的典型应用场景

结合南方多雨城市的实际需求，智慧水务系统在易涝点治理、汛期应急处置、管网长效运维三大场景中发挥关键作用，解决传统管理的痛点：

（一）易涝点精细化治理：从 “被动抢险” 到 “主动防控”

南方多雨城市的易涝点多集中在地下通道、立交桥下、老城区低洼地段，智慧水务系统通过 “监测 - 预警 - 处置” 一体化管理，实现易涝点精准防控：

地下通道场景：在地下通道入口安装积水深度传感器与升降式挡水板，当积水深度达到 250px 时，系统自动触发预警，同时联动挡水板升起，禁止车辆行人进入；若积水持续上涨，自动启动通道内的抽水泵，加快排水；

老城区低洼地段场景：针对老城区管网老化、排水能力不足的问题，智慧水务系统通过水力模型模拟不同降雨情景下的内涝风险，为管网改造提供依据（如更换大管径管道、增设雨水口）；改造后，通过实时监测数据评估改造效果，确保改造达标。

例如，深圳市福田区针对 12 处历史易涝点，通过智慧水务系统实现 “一涝点一监测方案、一处置预案”，2024 年汛期这些易涝点均未出现超过 375px 的积水，居民出行安全得到显著保障。

（二）汛期应急协同处置：打破部门信息壁垒

南方多雨城市的汛期处置涉及水务、应急、交警、气象、街道办等多个部门，传统模式下存在信息不通、协同不畅的问题，智慧水务系统通过统一信息平台，实现多部门协同联动：

信息共享：系统汇聚雨情、水情、工情数据及内涝预警信息，开放给应急、交警等部门，如交警部门可根据易涝点积水情况，提前规划交通绕行路线；街道办可根据预警信息，组织低洼地段居民转移；

应急资源调度：系统整合排水泵、挡水板、应急队伍等资源信息，形成 “应急资源一张图”，当某区域出现严重内涝时，可快速调度周边应急资源支援（如调度 “龙吸水” 应急排涝车至积水点）；

处置效果反馈：应急处置过程中，通过易涝点视频监控、积水传感器实时反馈处置效果，如积水深度是否下降、交通是否恢复，为后续调整处置方案提供依据。

杭州市在 2024 年 7 月强降雨应急处置中，通过智慧水务系统实现水务、应急、交警等 6 个部门的信息共享与协同，18 支应急队伍、30 台应急排涝设备实现精准调度，较往年缩短内涝处置时间 50%，快速恢复城市正常秩序。

（三）降雨后管网运维：降低次生故障风险

南方多雨城市降雨后，管网易出现泥沙淤积、垃圾堵塞、管道破损等次生问题，智慧水务系统通过数据驱动的运维模式，提升运维效率与精准度：

雨后管网排查：系统根据降雨期间管网液位、流量数据，自动筛选出高风险路段（如液位异常升高、流量异常下降的路段），生成雨后排查工单，运维人员携带便携式检测设备（如管道 QV 检测仪）现场排查，避免盲目巡检；

淤积量评估：通过分析管网流速变化趋势，结合历史清疏数据，建立管网淤积量预测模型，判断不同路段的淤积程度，优先对淤积严重的管网进行清疏，避免泥沙长期淤积导致管网排水能力下降；

破损管道修复：对雨后发现的管道破损点，系统自动生成修复方案（如采用非开挖修复技术），并跟踪修复进度，确保修复及时，避免雨水再次渗入管网。

广州市荔湾区在 2024 年汛期后，通过智慧水务系统完成 300 余公里管网的雨后排查，发现并修复管道破损点 28 处，清疏淤积管网 50 余公里，有效保障了后续降雨期间的管网排水能力。

三、智慧水务系统应用中的优化方向

尽管智慧水务系统在南方多雨城市取得显著成效，但在实践中仍面临部分挑战，需针对性优化：

感知设备抗干扰能力提升：南方多雨城市的强降雨、台风可能导致雨量传感器、液位传感器故障（如传感器进水、被树枝遮挡），需研发防水等级更高（如 IP68 及以上）、抗干扰能力更强的感知设备，同时建立设备故障自诊断机制，确保数据连续性；

水力模型本地化校准：部分城市的水力模型因缺乏长期历史数据（如降雨 - 管网响应数据），预测精度不足，需持续积累本地化数据，定期（每 1-2 年）校准模型参数，提升内涝预测准确性；

基层运维能力强化：部分区县、街道的运维人员对智慧水务系统操作不熟练，导致系统功能无法充分发挥，需通过 “市级培训 + 现场实操” 的方式，提升基层人员的系统操作与数据分析能力，同时建立运维考核机制，确保系统落地见效。

四、结语

智慧水务系统通过全域感知、智能预警、精准调度、智能运维，为南方多雨城市应对降雨挑战提供了系统性解决方案，有效解决了传统水务管理 “预警滞后、调度被动、运维低效” 的痛点。随着技术的持续迭代（如 5G、AI 大模型的深度应用），未来智慧水务系统将进一步实现 “更精准的预警、更智能的调度、更高效的运维”，推动南方多雨城市从 “被动应对内涝” 向 “主动防控风险” 转变，为城市水安全保障与高质量发展提供坚实支撑。