城市地表之上,摩天大楼勾勒天际线,车水马龙彰显活力;城市地表之下,一张由水管、电缆、燃气管、通信光缆等构成的复杂网络默默延伸,这就是被称为 “城市生命线” 的地下管网。它如同人体的血管与神经,持续不断地为城市输送水、电、气等关键资源,同时带走生活与生产废弃物,维系着数百万甚至数千万人日常生活与城市产业的正常运转。尽管多数时候隐匿于公众视野之外,但其运行状态直接关系到城市的安全韧性与居民的生活品质,是现代都市可持续发展不可或缺的重要基础设施。
随着城市化进程的加速,城市规模不断扩张,人口密度持续增加,地下管网的负荷与复杂度也随之攀升。早期建设的管网系统,受限于当时的技术水平、规划理念与经济条件,普遍存在设计标准偏低、材质落后、布局不合理等问题。部分城市的供水管网使用年限已超半个世纪,管道老化导致的漏水现象频发,不仅造成水资源的大量浪费,还可能引发路面塌陷等安全隐患;排水管网的不畅则在暴雨来临时容易诱发城市内涝,2023 年夏季部分南方城市因强降雨导致的城区积水、交通瘫痪事件,再次暴露了地下管网系统的短板。这些问题不仅影响城市运行效率,更对居民生命财产安全构成威胁,推动地下管网的更新改造与智慧化升级已成为当前城市治理的重要课题。
在地下管网的更新改造过程中,技术创新扮演着关键角色。传统的管网维修往往需要 “开膛破肚” 式施工,不仅占用道路资源、影响交通通行,还会产生大量建筑垃圾,对周边居民生活造成干扰。而如今,非开挖技术的广泛应用有效解决了这一难题。例如,顶管技术能够在不破坏地面的情况下,通过地下工作井将管道顶进预设路线,实现管网的铺设与更换;管道内衬修复技术则可以在原有管道内部形成一层高强度的新衬里,大幅提升管道的使用寿命与承压能力,同时避免了大面积开挖带来的诸多问题。以某一线城市的老旧供水管网改造项目为例,通过采用非开挖技术,项目施工周期较传统方式缩短了 40%,道路占用面积减少了 60%,有效降低了对城市交通与居民生活的影响。
除了硬件设施的更新,地下管网的智慧化转型更是提升城市治理能力的核心方向。借助物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,城市地下管网正逐步从 “被动管理” 向 “主动感知” 转变。工作人员在管网关键节点安装压力传感器、流量传感器、水质监测传感器等设备,能够实时采集管网运行数据,并将数据传输至智慧管网管理平台。平台通过对数据的分析与挖掘,不仅可以实时监控管网的运行状态,及时发现管道泄漏、堵塞等异常情况,还能结合历史数据与气象预报,对管网的运行风险进行预测预警。例如,在暴雨来临前,平台可以根据降雨量预测与排水管网的承载能力,提前制定排水调度方案,开启相关泵站与闸门,有效缓解城市内涝压力。此外,智慧管网管理平台还能为管网的规划建设与维护保养提供科学依据,通过分析管网的使用年限、故障率等数据,合理制定维修计划,提高管网管理的精细化水平。
然而,地下管网的建设与管理并非一蹴而就,仍面临着诸多挑战。一方面,地下管网涉及供水、排水、燃气、电力、通信等多个部门,各部门之间的管网数据往往相互独立,形成 “信息孤岛”,难以实现数据的共享与协同管理,这在一定程度上影响了管网规划建设的整体性与科学性。另一方面,地下管网的建设需要大量的资金投入,且投资回报周期较长,部分城市由于财政压力较大,对地下管网建设的投入不足,导致老旧管网的更新改造进度缓慢。此外,公众对地下管网的重要性认识不足,缺乏对管网设施的保护意识,私自破坏管网、向排水管网倾倒杂物等行为时有发生,也给管网的安全运行带来了隐患。
面对这些挑战,需要政府、企业与公众共同努力,形成合力。政府部门应加强顶层设计,制定统一的地下管网规划标准与数据共享机制,打破部门间的信息壁垒,推动管网数据的整合与共享,同时加大对地下管网建设的资金投入,鼓励社会资本参与管网建设与运营。相关企业则应进一步加大技术研发力度,不断提升管网建设与管理的技术水平,推动智慧管网技术的创新与应用。公众也应提高对地下管网的保护意识,自觉遵守相关法律法规,不随意破坏管网设施,积极参与管网保护工作。
城市地下管网作为支撑现代都市运行的隐形脉络,其重要性不言而喻。从早期的简单铺设到如今的智慧化管理,地下管网的发展历程见证了城市建设水平的不断提升。在未来的城市发展中,随着技术的持续创新与管理机制的不断完善,地下管网必将更加智能、高效、安全,为城市的可持续发展提供更加强有力的支撑,而如何在城市化进程中持续优化地下管网系统,平衡各方面需求,仍是城市建设者与管理者需要长期探索的课题。
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