织网成势 协同致远——“六张网”建设专题报道③

给390万公里管网装上“神经”

“十五五”时期,国家统筹推进水网、新型电网、算力网、新一代通信网、城市地下管网、物流网“六张网”协同建设。“六张网”中,城市地下管网作为一张“看不见的网”,是城市更新的主阵地之一。如今,它正从单一的市政工程建设任务,升级为兼顾稳投资、补短板、提韧性的国家级基础设施工程。而作为打通数据传输链路、连接各类感知终端的核心载体,新一代通信网正在为城市地下管网布设全新的“智慧神经”,推动传统城市地下管网从“被动运维”向“主动感知、提前预警、智能处置”的数智化形态全面转型。

城市地下管网承载城市韧性,新一代通信网打通信息大动脉。两网同向发力、深度协同,释放出“1+1>2”的叠加效应。

2026年7月30日,工作人员在雨水主管隧道内维护施工用电设施。新华社记者 赵子硕 摄

补上地下管网短板

筑牢城市“隐形生命线”

一座城市的精致,看地面;一座城市的“里子”,看地下。

作为城市的“里子”,城市地下管网是维系城市安全运行的“隐形生命线”,承担着供水保障、污水收集、雨水排放、燃气输送、热力供给等多重功能。截至目前,我国已建成城市地下管网总长度接近390万公里,总规模位居世界首位。

这张庞大的地下网络,由多类管线共同构成:

——输送水资源的供水管线。全国约有119.9万公里供水管线,每天输送数百万吨生活用水。

——抵御“内涝”的排水管网。全国有99.36万公里的排水管网,不仅负责生活污水排出,更在汛期全力减少城市“内涝”。

——输送天然气的燃气管网。全国有104万公里燃气管网,负责把燃气输送到居民家中的燃气灶、热水器。

——保障室温的热力管网。凛冬时节,54.62万公里的热力管网运转不停,确保居民采暖供应。

……

我国城市地下管网已基本覆盖大中小城市,为城镇化快速推进提供了坚实支撑,但在高速建设期过后,历史积累的结构性矛盾也在逐步显现。

业内人士梳理分析称,一是底数不清。因档案不全,部分老旧管线无图无坐标,安全隐患底数不明。二是设施老化。城市存量地下管网中老旧管网占比仍较高,存在“带病运行”情况,有泄漏、爆管、内涝等风险。三是条块分割。“马路拉链”现象仍存在,空间统筹不足。四是重建轻管。数字化感知覆盖不足,安全韧性有待提升。

作为现代化基础设施网络体系重要组成部分,城市地下管网要以系统思维加快推进建设,从源头消除安全隐患,提高城市功能品质。加快地下管网更新改造,已成为城市更新中一项重要、紧迫的任务。

从建设节奏看,“十四五”期间,全国共建设改造城市地下管网约100万公里。“十五五”时期,将建设改造城市地下管网约77万公里,其中,燃气管网约20万公里、排水管网约17.5万公里、供水管网约17.5万公里、污水管网约10万公里、供热管网约12万公里。在增强城市安全韧性的同时,也将带动有效投资。

两网深度协同

为管网布满“智慧神经”

在城市运行领域,新一代通信网为城市地下管网装上“数字神经”,实时监测管线状态,助力城市管线运维效率提升。

记者了解到,新一代通信网不是对现有网络的简单扩容,而是以技术创新和需求驱动为引领的系统性重构,涵盖5G、5G-A、6G网络,万兆光网、卫星互联网,以及工业互联网、低空智联网等,是连接数字经济、实体经济、民生服务,贯通经济社会发展的信息“大动脉”。

两网协同,不仅为工业增效,更是为民生托底,提升老百姓的获得感、幸福感、安全感。

从全国情况看,近些年,不少城市借助数字化手段,对城市基础设施运行状况进行实时监测、动态预警、有效处置。从前期施工摸底到中后期管理监测,全过程提高工程效率。

前段时间,山东青岛城市地下管网改造正酣。在加快地下管网物理翻新的同时,一张能感知、会预警的“智慧网”也在加速织就。

在青岛延安二路地下,一场供热管道的深度焕新悄然完成。与传统改造不同的是,此次在管道内嵌入了在线感温光纤,它们如同灵敏的“温度神经”,利用拉曼散射原理实时感知沿线温度变化。一旦管道泄漏或保温层进水导致温度异常,感知信号即可经由新一代通信网传至城市云脑,实现精准预警,为运维人员提供了精确的“导航图”。

“这条在线感温光纤,是管网智慧感知的核心神经,无需现场供电、无需单独组网,就能实现全域不间断监测。”工作人员介绍,通过解析不同的光散射信号,分布式感温光纤的测温精度可达±0.1摄氏度,定位精度高达0.1米,实现7×24小时实时不间断动态监控。

在青岛市城市云脑指挥大厅,巨型电子屏上也实时跳动着全市燃气管网的“生命体征”:7000余个物联监测设备如同“城市神经元”,实时采集压力、流量、浓度等数据,与2万余公里管网、340万户用户档案实现“云端汇聚”。

更深层的智慧在于“规建管”的协同。今年5月出台的《青岛市推进新型城市基础设施建设打造韧性城市工作方案》明确,建立地下管网“一张图”,实现规划、建设、管理和运行的可视化三维智慧管控。

“存量已敷设的通信光纤廊道,可通过技术改造叠加感知能力,盘活现有地下空间资源,降低重复开挖成本。”有观察人士表示,下一步,新一代通信网将向城市地下管网更深层次渗透,依托网络能力实现基础设施的状态感知、远程调度、智能运维,大大提升巡检效率,降低人力成本和安全隐患,让隐患早发现、早处置成为常态。

数字孪生赋能

让隐蔽工程“看得见”

一直以来,城市地下管网长期面临“看不见、摸不清、管不住”的治理困境:深埋地底形成视觉盲区,档案缺失导致管线成谜,多头管理引发被动应对。这不仅造成了“马路拉链”反复开挖的浪费,更让漏损、爆管及内涝成为久治不愈的城市隐疾。

业内人士认为,地下管线的终极形态是“感知+AI”。将传统管线变成智能化管线,把分散孤立的系统整合为一张互联互通的智慧管网,再通过数字孪生技术,将物理世界完整映射到数字世界,实现虚实共生、精准管控。

为破解管网治理难题,多地加速推进城市地下管网数字化建设,数字孪生系统、物联网传感器正让智能化、可视化管理成为现实。

放眼全国,很多城市加快探路。以重庆为例,当地统一数据标准,归集了523家权属单位的数据,规范了38类管线属性,绘制出一张包含地下管线、地上建筑、人口密度的数字孪生图。重庆中心城区管线数字孪生率达100%,7000多套感知设备覆盖中高风险点位,127项指标可实现秒级预警,实现地上地下“一屏统览”,哪里有什么管线、埋了多深、什么时候建的,一目了然。

再如,青岛加快构建城市地下管网数字孪生底座,将物理世界的每一寸管线、每一个阀门在虚拟空间中生成镜像。未来的管网改造,可以先在数字世界里“模拟开挖”、预判冲突,再回到现实精准落地。

“通过全局布设感知终端,实时采集关键数据,依托建筑信息模型和地理信息系统构建数字孪生底座,实现全要素、全周期三维可视化管理,正在推动城市地下管网从被动抢修向主动防控转变。”业内人士说。

“十五五”时期,在加快管网建设改造的同时,统筹推进城市基础设施的生命线安全工程建设,实现对城市基础设施运行风险从监测发现到预警处置的全流程闭环管理。 

作为城市生命线安全工程的最早探路者,安徽合肥的“合肥模式”具备示范意义。2015年,合肥启动城市生命线安全工程建设,布设前端感知设备9.2万套,覆盖7316公里地下管线、137座桥梁,建成国内首个全天候值守的城市生命线安全运行监测中心。数据打通、机制联动之下,三级以上预警7分钟内即可精准推送至权属单位、行业主管部门和辖区政府,推动城市地下管网安全实现“从看不见向看得见、从事后处置向事前预警、从被动应对向主动防控”的根本转变。

截至目前,全国已有27个省(区、市)建设了省级生命线工程监管平台,地级及以上城市全面开展生命线工程建设,基本覆盖燃气、供水、排水等重点领域,通过现代信息技术手段,实现实时监测预警和快速处置,为保障城市基础设施安全运行发挥了重要作用。

“城市地下管网和新一代通信网等联通,守护的是城市看不见的‘里子’。”业内人士表示,未来,管网改造将紧扣“安全”与“智慧”两大方向,持续完善管网底数台账、感知监测网络,持续推动地下管网提档升级,筑牢城市安全底线。


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