当“南涝北旱”的传统认知遭遇气候变局，中国西北城市的防洪能力正经历前所未有的考验。近年来，全球气候变化引发降水带北移，西北地区年降水量较上世纪平均水平显著增加，极端强降雨事件频发。

甘肃金昌这座地处河西走廊的资源型城市，在2023、2024年连续遭遇超历史极值的强降雨，单小时最大降雨量突破50毫米，城市内涝积水最深达1.2米，直接经济损失超3亿元。“旱涝急转”的现象，要求西北城市的防洪模式进行转变。

为提升城市排水系统能力，中国市政工程西北设计研究院有限公司（以下简称“市政西北院”）牵头实施了该市金川区排水系统数字化提升项目。作为央企设计力量，市政西北院近年来推动数字化转型，在市政基础设施领域持续探索创新方法，而金昌项目正是这一实践的代表成果之一。

本项目覆盖城市核心区约15平方公里，涉及老旧管网改造、雨污分流治理、排水能力提升等多项任务。与传统“问题出现再修”的方式不同，这次团队选择从城市数据与数字化模型入手，强调从源头找准问题、通过仿真验证方案，再以精准干预达到治理目标——旨在通过一次工程，夯实长期安全。

通过采用Bentley多软件协同、数据互通的解决方案，攻克了传统工具无法实现的全流程数字化闭环难题，为复杂城市防洪项目提供了高效、可靠的技术支撑。

一、老城数据缺失：难啃但必须啃的“硬骨头”

金川区管网体系建设年代久远，许多资料残缺不全，甚至存在“图纸上有、现场找不到”的情况。若沿用人工测绘与二维CAD设计，不仅效率低，误差还会被累积放大，难以支撑极端天气场景下的科学判断。

项目团队因此在前期投入大量精力进行数据补录：

• 地表信息：无人机航拍生成高精度实景底图
• 地下信息：探地雷达、管线机器人查明埋深、走向与材质
• 历史问题复盘：梳理溢水点、积水点及污水上涌记录

通过数字化手段，让曾经模糊的地下世界“看得见、查得准”，这成为后续建模与仿真的坚实基础。

二、三位一体：从“看清现状”到“看见未来”

基于采集数据，团队构建了“实景三维模型 + 管网BIM模型 + 水动力仿真模型”的数字体系：

1. 实景模型还原地形

用于捕捉高程变化、道路洼地、障碍物等影响积水的因素

2. 管网BIM记录设施属性

包括管径、坡度、节点标高等关键指标

3. 水动力仿真模拟暴雨情景

验证溢流风险、积水深度与排放路径

这一体系让原本抽象的排水问题变得可视化、可量化。例如：

利用OpenFlows Sewer的水动力模拟功能，30年一遇暴雨情景分析耗时从数周人工计算压缩至数小时，并精准识别延安路dn600管道超载风险（最大流量682.69升/秒），指导调整为dn800后消除溢流，避免了“先建再改”的高代价。

“这个模型不仅能预测哪里会被淹、淹多久，还能精确计算两小时退水时间内能否排净积水。”市政西北院数字化中心主任马迪强调，这种“可视化说服力”对政府决策至关重要——管理者能直观看到管网薄弱点，从而优先改造高风险区域，避免“一刀切”式的粗放更新。

三、提效降本：数字化不是花架子

很多人认为“数字化就是贵”，但本项目给出了相反的答案：

此外，溢流点提前识别，避免返工成本；方案透明化，决策依据可追溯，使投资回报率显著提升。

数字化的价值在于——把“静态图纸工程”升级为“动态治理工程”。

四、兼容与务实：技术选型始终以问题为导向

在技术体系搭建上，团队强调兼容开放、按需组合：

• 专业软件负责影像数据处理
• 无人机、探地设备补足前期数据
• 协同平台串联多专业设计与管理
• 工程建模与水动力分析形成闭环

在适当环节引入适配的工程分析软件，使不同专业的数据能在统一逻辑中流动。工具不是目的，解决城市问题才是。

正是这种务实路径，使项目避免陷入“软件堆砌”的误区，让数字化真正变成生产力。

五、可持续价值：不仅是一项工程，更是一种能力

金昌项目的意义，并不止于完成一次排水提升：

• 长期运维更精准：可随时基于模型优化巡检与更新计划
• 应急响应更从容：积水趋势提前预判、调度有科学依据
• 城市更新更合理：新项目可直接叠加在已有模型之上
• 可复制推广更容易：形成北方城市智慧排水模板

项目治理了约1146公顷内涝风险区；

保护了约4.6亿元基础设施资产；

守护了30万居民免受洪涝困扰。

数字化与城市韧性，并不是两条平行线，而是同一使命的两条腿。

结语：让每一场暴雨，都不再成为考验

金昌项目是市政西北院数字化能力的一次集中体现，成功入围2025年基础设施数字化光辉大奖赛决赛。

它证明：

数据驱动的设计，比经验更可靠；

可视化的分析，比纸面更有力量；

多专业协同，比单兵作战更具效率。

当城市能看清风险、验证方案、快速落地时，就能够以更稳健和从容的姿态面对气候变化挑战。

这正是光辉大奖赛要呈现的价值：技术的光芒落在土地与人民身上，化为实实在在的安全感。

市政西北院给水排水总工程师马小蕾总结到：Bentley软件在本项目中的成功应用为行业开创了可复制的典范模式，使未来的防洪排涝项目能更有效地应对城市灾害。我们期待与Bentley进一步携手，共同推动这一使命。