在城市排水系统运维中,管网清淤养护是保障排水通畅、避免内涝与污染的关键环节。然而,传统清淤模式长期受限于 “经验驱动”,普遍存在 “盲目清淤” 问题 —— 要么因未及时清淤导致管网堵塞、污水外溢,要么因过度清淤造成人力、设备与资金的大量浪费。据《中国城镇排水与污水处理发展报告》数据显示,我国城镇排水管网年均清淤养护成本超百亿元,其中 30% 以上源于 “无差别清淤” 带来的无效投入。在此背景下,智慧水务解决方案凭借数据采集、智能分析与精准预判能力,正在重构排水管网清淤养护流程,从 “被动应对” 转向 “主动预判”,为降低养护成本、提升运维效率提供了可行路径。
一、传统清淤养护的痛点:盲目性背后的成本困局
传统排水管网清淤养护模式,核心依赖人工巡检与定期清淤计划,缺乏对管网实际淤积状态的精准感知,导致两大核心痛点直接推高养护成本。一方面,“凭经验定周期” 易造成 “过度清淤”:部分城市仍沿用 “半年一清”“季度一清” 的固定周期,无论管网实际淤积程度如何,均按统一标准开展清淤作业。例如,某南方城市曾对市中心 30 公里排水管网进行季度清淤,事后检测发现其中 40% 的管网淤积量仅为 “轻度”,无需立即清淤,单次清淤浪费的人工与设备成本超 50 万元。另一方面,“人工巡检有盲区” 易导致 “延误清淤”:老城区地下管网错综复杂,部分管道埋深超 5 米,人工难以直观判断内部淤积情况,往往等到出现路面积水、污水冒溢等问题后才紧急清淤,此时不仅清淤难度加大(淤积物硬化结块),还可能因污水泄漏造成环境污染,衍生额外的治理成本。
此外,传统清淤模式的 “数据断层” 进一步加剧成本浪费。清淤作业的历史记录多以纸质表单留存,无法与管网基础数据(管径、材质、流向)、实时运行数据(流量、水位)联动分析,导致每次清淤都相当于 “从零开始”,无法根据管网特性优化清淤策略。这种 “盲目性” 使得我国排水管网养护成本长期居高不下,且运维效率难以提升 —— 据住建部统计,传统模式下清淤作业的人力投入效率仅为 “按需清淤” 的 60%,设备闲置率超 25%。
二、智慧水务解决方案的突破:以数据驱动实现淤积精准预判
智慧水务解决方案针对传统清淤的痛点,通过 “数据采集 — 模型分析 — 预判输出” 的闭环体系,精准识别管网淤积程度,从根源上减少盲目清淤。其核心逻辑在于:借助部署在管网关键节点的监测设备,实时获取反映淤积状态的核心数据,再通过算法模型将数据转化为 “淤积等级” 与 “清淤建议”,让养护作业从 “凭经验” 变为 “靠数据”。
(一)多维度数据采集:构建淤积状态 “数字画像”
要实现淤积预判,首先需打破管网 “黑箱”,获取全面、实时的运行数据。智慧水务解决方案通常部署三类监测设备,形成多维度数据采集网络:一是流量与水位监测设备(如超声波流量计、雷达液位计),通过实时监测管道内流量变化与水位波动,判断淤积对水流的阻碍程度 —— 当管网出现淤积时,水流速度会下降,同一断面的水位差会增大,例如某管径 DN800 的管道,正常流速为 1.2m/s,若淤积后流速降至 0.6m/s,水位差超过 0.3m,即提示 “中度淤积”;二是管道内窥检测设备(如 CCTV 检测机器人、管道潜望镜),通过高清摄像头捕捉管道内壁的淤积形态、厚度与位置,生成可视化的淤积图像数据,避免人工巡检的盲区;三是水质与淤泥浓度监测设备,通过检测管道内污水的悬浮物浓度、淤泥密度,辅助判断淤积物的性质(如泥沙型、油污型),为后续清淤方式选择提供依据。
这些数据通过物联网(IoT)技术实时传输至智慧水务云平台,与管网 GIS 系统中的基础数据(管径、材质、敷设年代、周边用地类型)关联,构建起每一段管网的 “数字画像”。例如,某城市老城区的一段 DN600 混凝土管道,平台会实时显示其当前流量(0.8m/s)、水位差(0.25m)、淤泥厚度(375px),并标注其敷设年代(1998 年)、周边为餐饮聚集区(易产生油污淤积),为淤积分析提供完整的数据支撑。
(二)智能算法建模:将数据转化为 “清淤决策”
数据采集后,智慧水务解决方案的核心在于通过算法模型,将海量数据转化为可落地的 “淤积等级预判” 与 “清淤计划建议”。目前主流的分析模型主要分为两类:一是 “历史数据对比模型”,通过对比某段管网的历史运行数据(如近 3 年同一季节的流量、水位变化),识别当前数据的异常波动 —— 例如,某管道每年雨季(6-8 月)的平均流速为 1.0m/s,若今年同期流速降至 0.5m/s,模型会自动判定 “淤积程度较往年显著加重”,并触发预警;二是 “多参数耦合模型”,综合流量、水位、淤泥厚度、管道特性等多维度数据,建立淤积等级评估体系,将淤积程度划分为 “轻度(淤泥厚度<250px,流速下降<20%)”“中度(淤泥厚度 10-500px,流速下降 20%-50%)”“重度(淤泥厚度>500px,流速下降>50%)” 三个等级,且每个等级对应明确的清淤建议 —— 轻度淤积建议 “暂缓清淤,持续监测”,中度淤积建议 “1 个月内安排清淤”,重度淤积建议 “72 小时内紧急清淤”。
以某省会城市的智慧水务项目为例,其搭建的 “管网淤积预判模型” 纳入了 12 项核心参数,通过机器学习不断优化算法精度。项目运行 1 年后数据显示,模型对 “中度淤积” 的预判准确率达 92%,对 “重度淤积” 的预判准确率达 98%,基本实现 “无漏判、少误判”。例如,2023 年雨季前,模型通过分析某路段管网的流量数据(流速从 1.1m/s 降至 0.5m/s)与内窥图像(淤泥厚度 450px),预判该管网为 “中度淤积”,建议 15 天内清淤。运维团队按建议作业后,检测显示清淤后流速恢复至 1.0m/s,且避免了雨季可能出现的积水问题,同时未因 “提前清淤” 造成资源浪费。
三、降本增效的实际价值:从 “浪费型” 到 “精益型” 养护
智慧水务解决方案通过淤积精准预判,直接从 “减少无效清淤”“提升作业效率”“降低应急成本” 三个维度降低养护成本,实现运维模式的 “精益化转型”。
(一)减少无效清淤:砍掉 “不必要的支出”
精准预判的核心价值在于 “按需清淤”,避免 “无差别作业”。某东部沿海城市 2022 年引入智慧水务解决方案后,对全市 800 公里排水管网的清淤计划进行优化:通过模型预判,将原本 “季度一清” 的管网中,35% 调整为 “半年一清”(轻度淤积),15% 调整为 “按需清淤”(根据实时数据动态安排),仅 50% 维持原周期(中度及以上淤积风险)。据该市水务部门统计,优化后年均清淤次数从 1200 次降至 780 次,人工成本减少 42%,设备租赁成本减少 38%,单次清淤的平均成本从 2.5 万元降至 1.8 万元,年节省养护成本超 1500 万元。
(二)提升作业效率:让人力与设备 “用在刀刃上”
传统清淤模式中,运维团队常因 “找不准淤积点” 往返奔波,导致效率低下。而智慧水务解决方案通过预判明确 “哪里需要清淤”“需要清多少”“用什么方式清”,让作业更具针对性。例如,某城市的智慧水务平台会为清淤团队生成 “作业清单”:标注淤积管网的具体位置(精确到检查井编号)、淤积类型(泥沙型)、建议清淤设备(高压清洗车 + 吸污车)、预计作业时长(2 小时)。这种 “精准指令” 让团队无需现场探查,直接携带对应设备开展作业,作业效率提升 50% 以上。同时,设备闲置率从 25% 降至 10%,避免了 “设备空跑” 的燃油与折旧浪费。
(三)降低应急成本:避免 “小问题演变大损失”
传统模式下,因延误清淤导致的管网堵塞、污水外溢,往往需要投入更多成本进行应急处理。而智慧水务解决方案的预判功能,能在淤积恶化前发出预警,将问题控制在 “小范围”。例如,2023 年某城市暴雨前,智慧平台通过监测发现某小区周边管网的水位持续上升,流速下降,预判为 “重度淤积风险”,立即推送预警至运维团队。团队在暴雨来临前 24 小时完成清淤,避免了小区积水与污水倒灌。据测算,此次预警至少减少了 10 万元的应急排水成本(如临时抽水泵租赁、积水清理),以及因环境污染产生的 5 万元治理成本。
四、未来展望:从 “预判” 到 “全周期优化”
随着智慧水务技术的迭代,智慧水务解决方案在排水管网清淤养护中的作用将进一步深化:一方面,算法模型将结合更多数据维度(如气象数据、交通流量数据),实现 “更精准的预判”—— 例如,结合未来 3 天的降雨预报,预判降雨后某管网的淤积速度,提前调整清淤计划;另一方面,将清淤数据与管网修复数据联动,形成 “养护 — 修复” 闭环 —— 例如,若某段管网反复出现重度淤积,模型会分析是否因管道老化、变形导致,建议优先开展修复而非频繁清淤,从根源上减少养护需求。
综上,在排水管网清淤养护环节,智慧水务解决方案通过数据采集、智能分析与精准预判,彻底打破了传统模式的盲目性,实现了 “按需清淤、精益养护”。从实际案例来看,其不仅能减少 30%-50% 的无效养护成本,还能提升运维效率与管网运行安全性,为城市排水系统的 “降本增效” 提供了核心技术支撑。随着新型城镇化的推进,智慧水务解决方案将成为排水管网运维的 “标配”,推动城市水务管理向更智能、更经济、更可持续的方向发展。