星律科技窨井液位监测仪助力海口市城市污水治理

一、城市概况

1.1 地理与水文

海口位于海南岛北部（北纬19°32′~20°05′，东经110°10′~110°41′），总面积3,146平方千米，常住人口约293万人。海口地处琼州海峡南岸，地势南高北低，南渡江穿城入海。滨海低洼区域排水受潮汐制约，暴雨期间低洼地带排水面临天然地形和潮汐双重压力，城市排涝条件复杂。

1.2 气候与降雨

海口属热带季风海洋性气候，年平均降雨量约1,600-1,800mm，雨季为5-10月。暴雨天气频繁，且暴雨期间受高潮位海水顶托影响显著，城市排水面临降雨强度大和海水顶托的双重挑战。海口高温高湿的滨海气候对排水管网和监测设备的耐候性也提出了更高要求。

二、政策背景

2.1 国家层面政策

• 《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》（国办发〔2021〕11号，2021年4月）：明确要求到2025年各城市因地制宜基本形成"源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急"的城市排水防涝工程体系。
• 《"十四五"城市排水防涝体系建设行动计划》（建城〔2022〕36号，2022年4月）：要求推进海绵城市建设，在城市更新中将解决居住社区积水内涝作为重要内容。

2.2 省级政策

• 《海南省"十四五"城镇供排水设施及城市排水防涝设施建设规划》（2021年，海南省水务厅）：系统部署全省城镇供排水和防涝设施建设，明确海口作为省会城市的排水防涝能力提升目标。
• 《海南省城市供排水管道老化更新改造实施方案(2023—2025年)》（海南省政府办公厅）：到2025年底实现城市供排水管道老化更新改造不少于800公里，全面推进管网排查检测和智能化改造。

2.3 市级政策

• 《海口市城市内涝治理三年行动攻坚工作方案（2025-2027年）》（2025年，海口市水务局）：针对全市24个主要积水点制定"一点一策"治理方案，力争到2027年底基本消除历史遗留的严重影响生产生活秩序的易涝积水点。方案明确提出整合全市信息化平台资源，构建"智慧监测、精准预警、快速响应"联动指挥体系。
• 海甸岛片区排水管网更新改造工程：总投资8.42亿元，新建和改造管网总长约78.4公里，新建泵站4座，完成16个小区雨污分流改造。

三、项目背景

在上述地理气候条件和政策背景下，海口市排水系统长期存在管网建设标准偏低、雨污混流严重、排涝空间被挤占等突出问题，大量污水通过合流制管网直接排入城市内河和排洪渠，严重影响水体环境质量和城市面貌。2024年，海口市启动了覆盖全市总计4,312.19公里的排水管网排查工作，成立污水提质增效和内涝治理项目专班，系统梳理管网底数和问题清单。

海甸岛片区排水管网更新改造工程全面推进，计划新建和改造管网总长约78.4公里，新建泵站4座，完成16个小区雨污分流改造。在此背景下，海口市亟需部署覆盖排水管网关键节点的智能液位监测系统，为污水治理和内涝防治提供实时数据支撑和精准预警能力，助力三年攻坚行动方案的落地实施。

四、客户痛点

• 雨污混流底数不清：海口市大量排水管网为合流制，雨水和污水共用同一管道，雨季排水压力增大时污水溢流风险高，但缺乏系统化的管网液位监测手段来识别溢流风险点和分流改造优先级。
• 海水顶托加剧内涝：海口地势南高北低，暴雨天排水受高潮位海水顶托影响显著，市政泵站的排涝能力受到潮汐制约，缺乏管网实时液位数据来优化泵站调度时序。
• 管网排查数据离散：4312公里的管网排查产生了大量静态数据，但缺乏动态运行数据的持续补充，无法形成管网健康状态的全景画像，运维决策仍依赖经验判断。

五、解决方案

设备选型

系统架构

系统以"全面感知、智能分析、精准调度"为目标，构建三级架构：

1. 管网感知层：窨井液位监测仪部署于排水管网关键节点的窨井中，高精度压力传感器实时采集液位数据。IP68防水等级确保设备在海口高温高湿的滨海气候和窨井积水环境中长期可靠运行。
2. 无线传输层：LoRaWAN无线通信协议将数据传输至物联网网关，LoRaWAN的低功耗特性和长距离传输能力适应海口市广阔的城区覆盖需求，单网关覆盖半径3-5km，大幅减少网关部署数量。
3. 智慧决策层：网关通过4G网络将数据回传至海口市智慧水务平台，平台融合管网液位数据、气象降雨预报、潮位信息等多维数据，构建内涝风险预测模型，为泵站调度和应急处置提供决策支持。

部署方案

项目围绕海口市污水治理和内涝防治的重点区域进行部署：

• 24个主要积水点排水管网：针对三年攻坚方案确定的24个主要积水点，在下游排水窨井部署监测仪，实时监控积水点排水管网的液位变化，为"一点一策"治理方案提供动态数据支撑。
• 海甸岛排水管网改造区域：在总投资8.42亿元的海甸岛管网改造工程重点路段窨井部署监测设备，涵盖人民大道、碧海大道、海甸五西路等主干道路，监控新建管网和泵站的运行效果。
• 排洪渠和内河沿线合流制管网：在排入城市内河和排洪渠的合流制管网末端窨井部署监测仪，实时监测雨季污水溢流风险，为雨污分流改造效果评估和溢流污染防控提供数据支撑。
• 滨海低洼区域排水管网：在受海水顶托影响明显的滨海低洼区域窨井部署设备，联动潮位数据优化排水泵站的启停策略，最大限度利用低潮窗口期排水。

六、实施效果

七、客户评价

"星律科技的窨井液位监测仪在海口高温高湿的滨海环境下运行稳定，LoRaWAN覆盖效果好，电池供电设计避免了窨井内布线的困难。系统为我们的污水提质增效和内涝治理三年攻坚行动提供了关键的实时数据支撑，泵站调度和应急响应更加科学高效。" —— 海口市水务局 · 排水管理科负责人

八、方案总结

• 滨海高湿环境可靠运行：IP68防护等级经过严苛环境验证，在海口高温高湿、暴雨积水、地下水渗透等多重挑战下长期稳定运行，保障监测系统的连续性和可靠性。
• LoRaWAN广域经济覆盖：单网关覆盖半径3-5km，在海口市广阔的城区范围内实现经济高效的无线通信覆盖，大幅降低物联网基础设施建设投入。
• 潮位联动精准排涝：液位监测数据与海口潮位预报数据联动，实现排水泵站启停时序的动态优化，充分利用低潮窗口期排水，有效缓解海水顶托对城市排涝的影响。
• 雨污分流精准施策：持续监测合流制管网液位变化，精准识别雨季污水溢流高风险管段和时段，为雨污分流改造提供量化的优先级排序依据，助力污水提质增效目标达成。
• 三年攻坚数据底座：监测系统为海口市城市内涝治理三年行动攻坚方案（2025-2027年）提供了重要的实时数据底座，"智慧监测、精准预警、快速响应"的联动指挥体系逐步落地见效。

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