海绵城市监测应用：从“看海”到“看数据”—智慧排水之乱弹（166）
小编按：对于海绵城市的效果验证，通过监测数据的深入细致分析可以更全面的验证海绵城市的建设成效，用定量数据来实证海绵城市的效果。本文通过一个小区改造前后的对比分析，验证了海绵城市的建设效果，供参考。
从“看海”到“看数据”：在线监测如何揭开海绵城市真正的“蓄水密码”
海绵城市真的“吸”得住水吗？这是我们面对每一场降雨时最直观的追问。那些经过改造的透水铺装、雨水花园、生态蓄水池，在雨水来临时究竟发挥了多大作用？如果仅凭肉眼观察改造前后的景观对比，往往难以真实客观地反映“海绵”的效能。科学答案，藏在数据里——只有通过精准、连续、可对比的有效在线监测，才能真正看见雨水如何被“吸收”、如何被“缓释”，如何从“快排”转向“慢流”。本文将结合具体案例，系统阐述如何有效运用监测数据，真正看见并定量评估海绵城市建设的成效。
一、海绵城市：从“建好”到“用好”，监测是关键
当前，我国海绵城市建设已进入“规模化推进与精细化运维”并重的新阶段。越来越多的小区、道路、公园完成了海绵化改造，各类海绵设施正在城市中铺展。但一个非常值得关注的问题是：在全域推进海绵建设过程中，每一个海绵单元在实际降雨过程中究竟表现如何？改造前与改造后，场地的水文行为究竟发生了怎样的变化？
评估工作不能仅看“建没建成”、“美不美观”、“存没存水”，更要量化得出“系统灵不灵”、“效果好不好”。这就提出了一个现实需要：我们投入了大量资金进行了设施的新建与改造，要通过科学手段来定量化验证效果——雨水是否真的被有效滞留？峰值流量是否真的被削减？管网压力是否真的被缓解？
因此，通过系统多点位在线监测，客观呈现改造前后水文过程的真实变化，已成为评估海绵城市建设成效、优化运维策略的关键一环。真实有效的过程监测数据，正在成为我们“看见”海绵、“探索”海绵、“思考”海绵的重要依据。
二、数据说话：一场老旧小区的“海绵变形记”
1.项目背景
某海绵建设项目为老旧小区，改造前该小区存在交通功能不完善、部分便道砖破损、停车位不足且布局混乱、部分区域易积水公共空间景观单调、原有景观水池蓄水功能丧失等问题。项目改造后，系统性构建了以透水铺装、生物滞留池、雨水花园、生态蓄水池为主的海绵设施体系，提升了小区的雨水蓄滞、渗透与净化能力。
图1 建设前后对比图
2.监测体系
为系统评估海绵设施建设前后径流响应变化，在海绵设施建设施工前，技术团队在项目排口处布设了高精度断面扫描式THWater在线流量监测仪，并同步安装雨量计，搭建了一套完整的降雨‑径流在线监测系统，实现了对降雨过程中流量、液位、流速及雨量的连续动态监测。
图2 监测点布置图（左：监测设备安装示意图；右：监测点位实景图）
3.数据揭示
基于多场降雨‑径流过程的监测数据，绘制了雨量‑流量相关性散点图及趋势拟合曲线（图3）。根据多场真实降雨监测结果显示，改造前，地面的“第一反应”就是赶紧把水排走，流量随雨量快速上升（蓝色散点趋势陡峭），雨越大，地表径流涨得越猛，排水系统压力山大。而海绵改造后，同样的雨，地面的反应却“从容”多了，雨水不再急着涌向管道，而是被分散吸纳、就地消化，径流生成明显“慢了下来”，增长曲线明显变缓。
图3 降雨量-径流流量散点分析图
为进一步量化海绵改造效果，选取降雨量、历时及雨强相近的两场降雨进行对比分析（表1）。改造后的降雨历时更短、强度更高，说明降雨条件更为苛刻，但监测数据清晰地揭示了改造后水文响应的系统性优化（图4）。
表1 场次降雨统计表
名称 | 降雨量（mm） | 径流总量(m3) | 峰值流量(m3) | 最大降雨强度（mm/s） | 降雨总时间（min） | 平均降雨强度（mm/min） |
改造前 | 75.8 | 1205.89 | 363.64 | 0.023 | 1539 | 0.05 |
改造后 | 71.4 | 911.90 | 308.07 | 0.027 | 1153 | 0.06 |
图4 监测数据图（左：改造前；右：改造后）
径流总量：在总降雨量仅减少5.8%的情况下，改造后的外排径流总量从1205.89m³降至911.90m³，径流总量削减率达24%。这一结果直接证明了透水铺装、生物滞留设施等源头减排措施有效增强了场地的下渗、蓄滞能力，明显减少了降雨产生的径流量。
削峰延峰：改造前径流响应迅速，流量曲线陡升陡降，峰值流量高（363.64m³），汇流时间短。改造后流量曲线变得平缓，峰值流量降至308.07m³（削减约15%），且峰现时间明显滞后。说明生物滞留池、雨水花园等设施对径流的临时滞蓄与缓慢释放，有效延缓了汇流过程，改变了径流过程线的形态。
排水压力：径流总量与峰值的双重削减，直接转化为下游排水管网运行负荷的降低。监测显示，改造后管网关键节点的液位峰值降低了29%。这意味着管网系统的运行负荷显著减轻，在应对短时强降雨时具备更大的缓冲能力，系统性内涝风险得到有效缓解。
三、结论：海绵城市不仅是“看起来很美”，而是“用数据说话”
笔者以某海绵城市老旧小区为例，通过对在线监测数据的定量分析，清晰的表明海绵城市改造通过构建低影响开发的雨水管理系统，有效提升了区域水文循环的健康度和应对极端降雨的韧性，为类似老旧小区海绵化改造的成效评估提供了科学依据与数据支撑。核心结论如下：
1.有效性得到实证：在降雨条件更为集中、不利（雨强更高、历时更短）的情况下，改造工程依然实现了径流总量削减24%、峰值流量降低15%的明确效果。这直接验证了透水铺装、生物滞留设施等源头措施在“渗、滞、蓄”方面的积极作用。
2.水文过程得以优化：改造不仅实现了量的削减，更优化了径流过程。监测显示的“削峰延峰”效应，将尖锐的洪水脉冲转化为平缓的径流释放，这正是生态排水系统区别于传统快排模式的核心特征，显著缓解了管网瞬时压力。
3.系统性效益凸显：水文指标的改善直接转化为工程效益——管网运行液位峰值下降29%，显著提升了既有排水系统的安全余量与应对能力，证明了海绵设施与灰色基础设施协同增效的巨大价值。
海绵城市相关经验可以参考：