科技赋能守护城市安全
2025-06-15 14:46
城市基础设施建设改造是城市更新的重要任务，对于提升城市安全韧性、改善人居环境具有重要意义。近年来，我国在城市基础设施建设改造方面取得了显著成效，各地积极探索创新模式，为城市高质量发展提供了有力支撑。记者近日走进安徽合肥等地，实地探访城市生命线安全工程的建设与运行情况。
在合肥，一场关于城市生命线安全的革新正在悄然展开。当合肥跨入千万人口特大城市行列，城市生命线承受着前所未有的运行压力。燃气、供水、桥梁、排水等维系城市运转的“血管”与“筋骨”，在城市化高速发展的进程中面临老化与风险叠加的困境。以燃气管道为例，70%的燃气爆炸事故是由微小泄漏导致的，其中60%发生在燃气管道之外的相邻空间。这些“看不见”的风险，如何应对？
“科技吹哨，系统响应。”清华大学合肥公共安全研究院院长袁宏永用8个字概括了破局的关键。2013年，合肥市与清华大学联合成立清华大学合肥公共安全研究院（以下简称“清华合肥院”），短短十余年，合肥综合性国家科学中心重大平台——巨灾科学中心在清华合肥院建成。这里不仅有我国首套大型灾害耦合模拟实验装置，还建成了全世界首个全尺寸的城市燃气、供水、供热、桥梁、电力综合灾害实验平台。
2021年9月，安徽省启动城市生命线安全工程（一期）建设工作。如今，安徽省已初步构建“1+16”城市基础设施生命线安全监测运行体系，涵盖17万公里地下管网、1230平方公里地上建构筑物，布设18.7万套前端感知设备，对3.1万公里地下管网及325座桥梁实施全天候监测。
数据显示，安徽省城市生命线安全工程一期建成运行以来，全省城市地下管网事故发生率降低了60%，风险排查效率提升了70%。
安徽省的城市生命线安全工程建设，是科技赋能城市基础设施管理的一个生动实践。从南淝河畔的古老石桥到纵横交错的地下管网，从繁华大道高架桥到延伸向县域的监测网络，安徽省的城市生命线安全工程一期、二期完工后，将构建起燃气、桥梁、供水、排水、热力、综合管廊、消防、水环境八大领域立体化监测网络，并在全国率先实现市县全域监测覆盖，有效保障城市生命线基础设施的安全运行。
“安徽省三级以上预警事件平均响应时间降低至7分钟、处置时间60分钟。”安徽省城市生命线安全工程相关负责人李远疆表示，各类预警会被分为三、二、一级，第一时间点对点分层推送到城市基础设施运管单位、行业主管部门和市应急部门，同步推送到辖区政府，联动处置预警信息。
在清华合肥院一楼，袁宏永向记者展示了学院的最新研发成果——只有拇指大的激光探测器。“传统的半导体、电化学、催化燃烧、红外探测器，敏感度也挺高，但是在地下高潮湿、高腐蚀的环境下，电磁信号受干扰严重，容易误报，而且寿命一般不超过3年。”袁宏永介绍。清华合肥院创新研发了基于反射光栅的激光芯片和非制冷激光器。这一创新将芯片和器件的良品率从不足50%提高到90%以上。“现在技术完全自主，芯片价格降低到60元左右，寿命达十年左右，一个家庭用的激光燃气探测器只需200多元。”袁宏永笑着说，“这为我们实施大面积的监测提供了基础。”
在清华合肥院的巨灾科学中心，28个实验平台持续为城市生命线安全工程的创新实验提供各种极端灾害的模拟场景。在水环境实验室，新一代精准捕捉微小渗漏的智能球技术取得突破，定位精度达正负1.5米，不停水即可完成检测。在先进材料实验室，150克森林消防灭火剂可让20升水的灭火效率提高3倍至5倍，为城市应对复合型灾害提供了全新解决方案。在城市各个桥梁的关键点位，“数字哨兵”系统昼夜监测，位移、应变、温度、振动等每一个事关桥梁安全的监控数据实时传回省监管中心。
一个又一个自主创新的技术突破，是这场城市生命线系统安全革命的核心驱动力。而产学研成果的快速转化，更是将创新策源地培育成新质生产力的集聚高地。
截至目前，清华合肥院先后攻克建筑结构微元火灾探测技术、城市极端灾害预警预报系统、高性能激光传感器、阻燃变压器油、阻燃新能源汽车电池电解液等300多项关键核心技术和装备，直接孵化出科技企业16家。
科技不断向前，产业持续壮大，由200多家科研机构、行业企业参与的安徽省城市安全与应急产业（技术）联盟已集聚起300多家重点企业，产业规模超500亿元，预计2025年产值将超千亿元。
安徽省的城市生命线安全工程建设，为全国城市基础设施安全管理提供了宝贵经验。目前，这一模式已在全国多个城市得到推广和应用。在北京、天津、深圳、成都等100多个城市，类似的监测系统和应急响应机制正在逐步建立和完善，极大地提高了城市的安全性和韧性。
在合肥，城市生命线安全工程的二期建设正在如火如荼地进行中。二期工程不仅进一步扩大了监测范围，还增加了对燃气用户终端、瓶装液化气、水环境治理、消防、电梯、窨井盖、热力、综合管廊、轨道交通、城市照明等更多领域的监测和管理。通过这些努力，合肥将进一步提升城市的整体安全水平，为居民创造更加安全、宜居的生活环境。
与此同时，国家层面也在积极推动城市基础设施建设改造。据住房城乡建设部副部长秦海翔介绍，“十四五”以来，住房城乡建设部会同有关部门实施了一系列补短板、强弱项、增效能的政策举措，系统化推进城市的基础设施更新改造。
在提升安全韧性方面，我国大力实施老化管道更新改造，建设城市排水防涝工程体系。目前，已累计建设改造各类市政管网50万公里，消除城市的易涝积水点4800个，同时有超过一半的地级及以上城市开展城市基础设施生命线安全工程建设，配套加装物联智能感知设备，保障城市基础设施安全运行。
在改善人居环境方面，我国加快建设城市综合道路交通体系，推进海绵城市建设，推进城市黑臭水体治理和污水管网补短板，推动生活垃圾分类提质增效。“十四五”以来，我国建成城市道路56.4万公里，轨道交通里程1.1万公里，地级及以上城市建成区的黑臭水体基本消除，促进城市生态环境改善和绿色低碳发展，海绵城市建设取得明显成效。
未来，随着更多城市结合自身实际情况进行创新和发展，我国的城市基础设施安全管理将迈上新的台阶。通过科技赋能和智慧管理，城市将更加安全高效，城市的可持续发展和居民的美好生活将有更坚实的保障。（记者 朱波 邱玥 常河）
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