城市排水管网作为城市生命线的核心组成部分，其老化管段与低洼易涝区是泄漏、积水风险的高发区域。老化管段因材质劣化、腐蚀冲刷、接口松动等问题，易出现污水渗漏、管道破裂，不仅造成水资源浪费，还可能引发路面塌陷；低洼易涝区则因地形低洼、排水不畅，暴雨期易形成积水，威胁居民出行安全与城市正常运行。城市生命线监测的核心目标是提前预警风险、精准定位隐患，而科学的点位布设是实现这一目标的前提。本文结合排水管网老化管段与低洼易涝区的风险特征，从布设原则、核心点位、技术适配、优化调整四大维度，构建全面覆盖风险的监测点位体系，为城市排水安全筑牢防线。

一、监测点位布设核心原则：兼顾风险优先级与监测有效性

城市排水管网老化管段与低洼易涝区的监测点位布设，需摆脱 “均匀布点” 的传统思路，围绕风险等级、管网特性、场景需求制定针对性原则，确保监测资源精准投放。

（一）风险分级原则：高风险区域优先覆盖

通过 “管网健康度评估 + 积水风险建模” 划分风险等级，高风险区域加密布设，中低风险区域按需布设：

高风险老化管段：服役年限超 30 年、材质为混凝土管或砖砌管、历史泄漏频次≥2 次 / 年、位于主干道或人口密集区下方的管段，按 “50-100 米 / 个” 密度布设；

中风险老化管段：服役年限 15-30 年、材质为钢筋混凝土管、历史无泄漏但接口存在轻微破损的管段，按 “200-300 米 / 个” 密度布设；

高风险低洼易涝区：历史积水深度≥750px、积水持续时间≥1 小时、位于学校、医院、商圈等人员密集区的区域，按 “100-150 米 / 个” 密度布设，关键出入口额外增设；

中风险低洼易涝区：历史积水深度 10-750px、积水持续时间＜1 小时、位于居民区边缘的区域，按 “300-500 米 / 个” 密度布设。

（二）管网节点聚焦原则：锁定风险传导关键环节

排水管网的节点是风险集聚与传导的核心，监测点位需重点覆盖 “易损节点 + 关键控制节点”：

易损节点：老化管段的接口处、变径处、转弯处、支管接入处，这些部位应力集中、腐蚀严重，是泄漏高发点；

关键控制节点：低洼易涝区的管网入口、泵站进水口、截流井、闸门处，这些节点决定了积水形成与消退速度，是预警调度的核心。

（三）场景适配原则：差异化匹配监测需求

老化管段以 “泄漏监测” 为核心，低洼易涝区以 “积水监测” 为核心，点位布设需适配不同场景的监测重点：

老化管段：点位需贴近管道本体，确保能捕捉到泄漏引发的液位、压力、气体浓度变化；

低洼易涝区：点位需覆盖地面、检查井、管网断面，实现积水深度、管内液位、流量的协同监测。

（四）数据联动原则：支撑全链条风险防控

监测点位需与城市生命线指挥平台、泵站调度系统、气象预警系统联动，布设时预留数据传输接口，确保监测数据能快速触发预警、支撑调度决策，避免 “数据孤岛”。

二、老化管段监测核心点位：精准捕捉泄漏风险

老化管段的泄漏风险具有隐蔽性强、发展快的特点，监测点位需覆盖 “管段本体 + 周边环境 + 关键节点”，实现泄漏早期识别与精准定位。

（一）管段本体监测点位：直接捕捉泄漏信号

管道内部监测点：在高风险老化管段内布设管道检测机器人或内置式传感器，重点监测管道结构完整性与内部泄漏：

布设位置：每 100 米管段布设 1 台管道检测机器人（可移动巡检），或在接口处、历史破损处固定安装液位传感器、声学传感器；

监测参数：液位（捕捉泄漏导致的管内液位异常下降）、声学信号（捕捉泄漏产生的水流声、气体逸出声）、管道变形量（捕捉破裂前兆）；

适配场景：DN800 以上大管径老化管段，或位于主干道下方、无法开挖的核心区域管段。

管道外部监测点：在管道周边土壤或检查井内布设传感器，捕捉泄漏引发的周边环境变化：

布设位置：高风险老化管段的检查井内（每 50 米 1 个）、管道中心线两侧 1-2 米的土壤中（每 100 米 1 个）；

监测参数：土壤湿度（泄漏污水导致湿度骤升）、气体浓度（如甲烷、硫化氢，针对污水管道）、土壤电导率（污水泄漏导致电导率升高）；

技术适配：采用低功耗传感器，支持太阳能供电，适配地下潮湿、腐蚀性环境，防护等级≥IP68。

（二）关键节点监测点位：锁定泄漏传导路径

支管接入处：老化干管与支管的连接处是接口破损高发点，需在接入点下游 5-10 米处布设液位、流量传感器，监测是否因泄漏导致的流量异常下降；

变径与转弯处：管道变径、转弯时应力集中，易出现裂缝泄漏，需在这些节点上下游各布设 1 个压力传感器，若上下游压力差异常增大，可判定为存在泄漏；

泵站进水口：老化管段的泄漏会导致泵站进水流量异常波动，需在泵站进水口布设电磁流量计与液位传感器，实时监测流量与液位变化，结合管段长度、管径推算泄漏位置。

（三）周边环境联动点位：辅助验证泄漏风险

在老化管段周边的绿化带、人行道布设地面沉降传感器与异味监测设备：

地面沉降传感器：捕捉泄漏污水冲刷土壤导致的地面沉降，每 200 米布设 1 个，预警管道破裂引发的路面塌陷风险；

异味监测设备：针对污水管道泄漏，在人口密集区周边的老化管段上方布设，每 150 米 1 个，快速捕捉泄漏引发的异味扩散，辅助泄漏定位。

三、低洼易涝区监测核心点位：全面覆盖积水风险

低洼易涝区的积水风险与降雨强度、管网承载能力、地形条件密切相关，监测点位需实现 “地面 - 管网 - 节点” 的立体覆盖，确保积水早发现、早预警、早处置。

（一）地面积水监测点位：直接反映积水状况

人员密集区点位：在学校、医院、商圈、交通枢纽的出入口、人行横道、停车场布设积水深度传感器：

布设密度：每 100 米 1 个，关键出入口额外增设，确保能全面反映区域内积水分布；

监测参数：积水深度（精度≤25px）、积水持续时间，当积水深度超过 250px 时触发预警；

技术适配：采用非接触式传感器（如雷达、超声波），避免积水浸泡导致设备故障，防护等级≥IP67。

道路断面监测点位：在低洼易涝区的道路横断面（左、中、右三点）布设积水传感器与车流监测设备：

布设位置：道路最低点、坡度变化处，每 150 米 1 个断面；

监测参数：积水深度、车流密度，当积水深度超过 500px 时，联动交通管控系统发布封路预警；

数据应用：结合不同断面的积水深度，分析积水蔓延速度，为人员疏散提供依据。

（二）管网断面监测点位：捕捉积水形成根源

管网入口监测点：在低洼易涝区的管网入口（如雨水口、支管接入干管处）布设液位、流量传感器：

布设位置：每个主要管网入口 1 个，或每 200 米 1 个；

监测参数：管内液位（判断管网是否满流）、流量（判断进水负荷），当液位超过管网直径的 80% 时，预警积水风险；

数据联动：结合气象降雨数据，分析管网承载能力与降雨强度的匹配度，提前预判积水形成。

管网出口与泵站监测点：在低洼易涝区的管网出口、泵站进水口布设液位、流量、压力传感器：

布设位置：每个出口或泵站进水口 1 个；

监测参数：液位（判断管网排水是否顺畅）、流量（计算排水能力）、压力（判断是否存在管网堵塞）；

数据应用：当出口流量低于入口流量、液位持续升高时，触发泵站调度指令，提升排水效率。

（三）关键节点监测点位：支撑积水调度决策

截流井与闸门监测点：在低洼易涝区的截流井、闸门处布设液位传感器与开关状态传感器：

监测参数：截流井内液位、闸门开关状态，当液位超过预警阈值时，自动触发闸门开启或截流倍数调整；

适配场景：合流制管网中的低洼易涝区，避免溢流污染与积水叠加。

气象联动监测点：在低洼易涝区周边布设降雨量传感器，每 500 米 1 个，实时监测降雨强度与累计降雨量：

数据联动：结合管网承载能力，建立 “降雨量 - 液位 - 积水深度” 预警模型，当降雨量达到临界值时，提前发布积水预警，为泵站预启动、人员疏散预留时间。

四、监测点位技术适配与优化调整：确保长期有效运行

监测点位的布设并非一成不变，需结合技术适配性与实际运行效果动态优化，确保监测系统长期稳定发挥作用。

（一）技术适配：选择贴合场景的监测设备

老化管段监测设备：

泄漏监测：优先选用声学传感器（识别泄漏声信号）、土壤湿度传感器（捕捉周边土壤变化），成本低、易安装；

大管径管段：选用管道检测机器人（可移动巡检，减少固定点位数量）；

腐蚀性环境：选用 316L 不锈钢材质传感器，防护等级≥IP68，确保长期稳定运行。

低洼易涝区监测设备：

积水深度监测：优先选用雷达式传感器（不受积水杂质、温度影响），精度≤25px；

管内液位监测：选用超声波液位计或压力式液位计，适配检查井潮湿环境；

流量监测：选用电磁流量计或超声波流量计，量程比≥1:20，适配暴雨期流量骤增场景。

（二）优化调整：建立动态评估机制

定期评估：每季度对监测点位的运行效果进行评估，核心指标包括：

风险捕捉率：是否能及时发现所有泄漏、积水事件；

数据准确率：监测数据与实际情况的偏差（如积水深度测量偏差≤50px）；

预警响应率：监测数据是否能快速触发预警、支撑决策；

设备故障率：设备正常运行时间占比（≥95%）。

点位调整：

新增点位：对评估中发现的监测盲区、高风险未覆盖区域，补充布设点位；

优化点位：对数据准确率低、设备故障率高的点位，调整安装位置或更换监测设备；

撤销点位：对管网已改造、风险等级下降的区域，撤销冗余点位，优化监测资源配置。

应急调整：当遭遇极端降雨、管网改造、道路施工等情况时，临时调整监测点位，确保风险防控不中断。例如，管网改造期间，在施工段上下游增设监测点，防范施工导致的泄漏或积水风险。

五、案例验证：某城市老化管段与易涝区监测点位布设成效

某北方城市针对老城区 20 公里老化管段（服役年限超 30 年，以混凝土管为主）与 15 处低洼易涝区，按上述方案布设监测点位：

老化管段：在高风险区域布设管道检测机器人 10 台、检查井液位传感器 80 个、土壤湿度传感器 40 个、地面沉降传感器 20 个；

低洼易涝区：在人员密集区布设地面积水传感器 60 个、道路断面监测点 30 个、管网入口液位流量传感器 45 个、降雨量传感器 15 个。

系统运行 1 年后，成效显著：

老化管段泄漏检出率从优化前的 65% 提升至 95%，泄漏定位误差控制在 10 米以内，管道破裂引发的路面塌陷事故从每年 3 起降至 0 起；

低洼易涝区积水预警时间从优化前的 5 分钟缩短至 1 分钟，积水处置响应时间从 30 分钟缩短至 15 分钟，积水导致的交通拥堵时长减少 70%，未发生人员被困事故。

结语

城市排水管网老化管段与低洼易涝区的城市生命线监测点位布设，核心是 “风险导向、节点聚焦、场景适配、动态优化”。通过科学划分风险等级，精准覆盖老化管段的 “管段本体 + 关键节点 + 周边环境” 与低洼易涝区的 “地面 + 管网 + 节点”，实现泄漏与积水风险的全面捕捉；同时结合技术适配与动态调整，确保监测系统长期稳定运行。实践证明，科学的点位布设能让城市生命线监测真正发挥 “预警器”“导航仪” 的作用，为排水管网安全运行提供坚实数据支撑，助力城市提升水安全保障能力，守护居民生命财产安全与城市正常运行秩序。