自上世紀(jì)80年代以來，我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也給自然環(huán)境帶來了巨大壓力。城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾逐漸凸顯，且日益尖銳，尤其是城市水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)損害、水安全威脅等一系列水問題直接影響到城鎮(zhèn)化建設(shè)質(zhì)量、居民美好生活品質(zhì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

為貫徹習(xí)近平總書記在中央城鎮(zhèn)工作會(huì)議上提出的“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”會(huì)議精神，2015年10月，國務(wù)院辦公廳《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》首次提出了明確的工作目標(biāo)：通過海綿城市建設(shè)，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求。隨著第一批16個(gè)城市作為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市遴選落地，年投資達(dá)4000億規(guī)模的中國海綿城市建設(shè)拉開序幕。

政策引領(lǐng)開啟創(chuàng)新之路

彼時(shí)，海綿城市在我國還是一個(gè)非常新鮮的概念，國內(nèi)相關(guān)理論研究極為缺乏，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失，大多從業(yè)者尚未對(duì)此有清晰的認(rèn)識(shí)，在早期的工程實(shí)踐中常照搬國外經(jīng)驗(yàn)做法，盲目套用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，很難解決實(shí)際問題。

“發(fā)展是第一要?jiǎng)?wù),人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動(dòng)力。”致力于“成為國際一流的科技型工程公司”的中機(jī)國際，始終不忘以“共筑精品工程，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展”為企業(yè)使命，積極響應(yīng)政策號(hào)召，于2016年4月迅速成立海綿城市技術(shù)研究中心（以下簡稱：海綿中心），制定發(fā)展規(guī)劃，明確定位，聚焦海綿城市建設(shè)集成關(guān)鍵技術(shù)、耦合聯(lián)用仿真模擬技術(shù)、黑臭水體整治集成技術(shù)以及智慧水務(wù)綜合管控技術(shù)四大研究方向和科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，通過從內(nèi)部選拔優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才，加大社會(huì)人才招聘力度以及引進(jìn)海外高層次專家人才，迅速集聚了一支有國務(wù)院津貼專家、海外專家、博士、碩士等組成的技術(shù)研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并聘請國內(nèi)相關(guān)行業(yè)和高校著名教授、技術(shù)和工程管理專家組成技術(shù)顧問團(tuán)隊(duì)。同年11月獲批為“海綿城市建設(shè)集成技術(shù)湖南省工程研究中心”。作為湖南省首家在海綿城市領(lǐng)域的省級(jí)工程研究中心平臺(tái)，海綿中心致力于促進(jìn)城市綠色、生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，科技創(chuàng)新之路由此開啟。

在中設(shè)集團(tuán)《海綿城市建設(shè)集成技術(shù)研究及工程應(yīng)用示范》重大孵化基金課題和國機(jī)集團(tuán)《流域環(huán)境綜合整治關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究及示范》重大科技專項(xiàng)的支持下，中機(jī)國際持續(xù)加大政策保障和資金投入力度，建設(shè)環(huán)保分析實(shí)驗(yàn)室，購置海綿城市建設(shè)和環(huán)境工程相關(guān)的專業(yè)軟件和測試分析硬件，為海綿中心提供了強(qiáng)大的研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施保障。海綿中心圍繞人才隊(duì)伍培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用、社會(huì)影響力提升等方面，心無旁騖搞創(chuàng)新，一心一意謀發(fā)展，通過六年的不懈努力，打造了一支科研創(chuàng)新能力強(qiáng)、技術(shù)水平過硬、工程經(jīng)驗(yàn)豐富、具有較強(qiáng)影響力的工程技術(shù)研究與應(yīng)用隊(duì)伍，建立了專業(yè)化、系統(tǒng)化的海綿城市建設(shè)工程研究和技術(shù)應(yīng)用體系，搭建了基于數(shù)值仿真模擬技術(shù)的海綿城市技術(shù)研究和工程應(yīng)用支持平臺(tái)，研發(fā)出一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利及專有技術(shù)，并相繼應(yīng)用到相關(guān)工程項(xiàng)目中，顯著提升了中機(jī)國際在海綿城市建設(shè)、水環(huán)境治理與水生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域的市場競爭力，孵化出新的業(yè)務(wù)板塊和增長點(diǎn)。

數(shù)字化建設(shè)帶來理念之變

隨著海綿城市建設(shè)技術(shù)“LID工具箱”、城市水環(huán)境綜合整治技術(shù)“工藝包”等專利、專有技術(shù)研發(fā)成果及工程示范應(yīng)用的研發(fā)，海綿中心逐步認(rèn)識(shí)到數(shù)值仿真模擬技術(shù)在海綿城市乃至城市排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要作用。研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)理念和手段的束縛，通過開展海綿城市仿真技術(shù)應(yīng)用專題研究，形成了城市涉水基礎(chǔ)設(shè)施能力評(píng)估技術(shù)應(yīng)用體系關(guān)鍵技術(shù)、基于河湖水動(dòng)力水質(zhì)模型的水系綜合評(píng)估與治理整體解決方案等系統(tǒng)成果，并將成果應(yīng)用于海綿城市規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目中。

隨著近年來數(shù)字中國建設(shè)取得重大進(jìn)展，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新和迭代速度明顯加快，極大提高了社會(huì)生產(chǎn)力和資源配置水平，水務(wù)行業(yè)當(dāng)前一項(xiàng)迫切的任務(wù)是追趕數(shù)字水務(wù)、智慧水務(wù)、工業(yè)4.0等重大的技術(shù)進(jìn)步。海綿中心敏銳捕捉到水務(wù)行業(yè)發(fā)展新機(jī)遇，智慧海綿的理念也由此萌芽，在前期取得的數(shù)值仿真模擬技術(shù)成果及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，迅速布局開展智慧型海綿城市建設(shè)管控系統(tǒng)研究。

2018年，海綿中心成功申報(bào)了長沙市雨花區(qū)重大專項(xiàng)《智慧型海綿城市建設(shè)管控平臺(tái)的研究與應(yīng)用》，依托該課題，系統(tǒng)開展了適應(yīng)于海綿城市建設(shè)的長沙市氣候氣象本地化參數(shù)研究和氣候變化背景下未來極端降雨特征研究。在研究成果的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了以大數(shù)據(jù)+云計(jì)算+移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+計(jì)算機(jī)輔助決策為基礎(chǔ)的《智慧型海綿城市建設(shè)管控平臺(tái)》（2020SR1656907），依托多源數(shù)據(jù)融合及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，以區(qū)域氣象—水文—水動(dòng)力—水質(zhì)模型耦合為支撐，可實(shí)現(xiàn)對(duì)海綿城市建設(shè)從前期規(guī)劃建設(shè)到后期運(yùn)行維護(hù)的閉環(huán)精準(zhǔn)管理和建設(shè)效能評(píng)估，對(duì)當(dāng)前與未來不同時(shí)期城市排水能力、內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，以及對(duì)城市暴雨和內(nèi)澇提前預(yù)警等功能，為政府項(xiàng)目建設(shè)管理、規(guī)劃決策和應(yīng)急響應(yīng)提供科學(xué)的技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。

良性循環(huán)構(gòu)建生態(tài)之鏈

科技創(chuàng)新只有主動(dòng)對(duì)接國家和地方重大需求，與市場經(jīng)濟(jì)互動(dòng)，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)需求和問題，有針對(duì)性的開展創(chuàng)新研究并解決問題，才能迎來服務(wù)社會(huì)與自身發(fā)展的良性循環(huán)。隨著各項(xiàng)研究課題的順利開展和研究成果的持續(xù)轉(zhuǎn)化，面對(duì)當(dāng)前水務(wù)行業(yè)數(shù)字化建設(shè)主要以IT企業(yè)為主導(dǎo)，缺乏對(duì)業(yè)務(wù)場景應(yīng)用的深度理解和把控的現(xiàn)狀，海綿中心從自身?xiàng)l件出發(fā)，發(fā)力智慧水務(wù)技術(shù)研究和工程應(yīng)用。2019年，海綿中心承接了湖南省首個(gè)流域水環(huán)境智慧水務(wù)建設(shè)項(xiàng)目——“湘江新區(qū)龍王港流域智慧水務(wù)建設(shè)設(shè)計(jì)”，并于2021年順利落地并通過驗(yàn)收。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施中，海綿中心將自建數(shù)學(xué)模型和研究成果嵌入龍王港流域智慧水務(wù)管控平臺(tái)中。該平臺(tái)以物聯(lián)感知、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、虛擬現(xiàn)實(shí)、離線工藝模型仿真等技術(shù)為依托，系統(tǒng)管控龍王港流域水文水質(zhì)、防洪排澇、日常業(yè)務(wù)等信息，實(shí)現(xiàn)龍王港水務(wù)管理“全區(qū)域、全時(shí)空、全覆蓋”的信息匯集、綜合監(jiān)管、統(tǒng)一決策。

在此過程中，海綿中心發(fā)現(xiàn)了新的技術(shù)需求，決策開展智慧型海綿城市建設(shè)管控平臺(tái)向智慧水務(wù)平臺(tái)迭代升級(jí)的技術(shù)研究，并聯(lián)合多家合作單位，成功申報(bào)了湖南省科技廳重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)課題《黑臭水體治理關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》，其中海綿中心承擔(dān)子課題《黑臭水體長效治理關(guān)鍵技術(shù)管理體系及綜合管理平臺(tái)構(gòu)建》研究。

隨著研究不斷深化，成果不斷產(chǎn)出，功能模塊不斷迭代，智慧水務(wù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)應(yīng)用場景也在不斷豐富。目前海綿中心的智慧水務(wù)研發(fā)已經(jīng)從城市級(jí)的管控平臺(tái)向“天-地-廠-網(wǎng)-河”的流域綜合管控體系拓展，取得了《基于城市降水空間分布特征的市政雨水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)》  （ZL202210079111.0）、《城市暴雨強(qiáng)度計(jì)算方法及系統(tǒng)、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)》（ZL202111381892.0）2項(xiàng)發(fā)明專利和《中機(jī)國際基于流域水環(huán)境管控目標(biāo)的智慧規(guī)劃決策系統(tǒng)軟件》 （2022SR0407435）等4項(xiàng)軟件著作權(quán)，構(gòu)建了用于規(guī)劃輔助決策、預(yù)警響應(yīng)、優(yōu)化調(diào)度、實(shí)時(shí)控制等的“智慧大腦”，可實(shí)現(xiàn)供排水全域、全流程智慧運(yùn)營及管理。

智慧水務(wù)守護(hù)流域之治

在中機(jī)國際推動(dòng)全國化布局的進(jìn)程中，海綿中心憑借著科研和技術(shù)優(yōu)勢成功中標(biāo)“云南省異龍湖流域生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究”項(xiàng)目，推進(jìn)了以“流域之治”守護(hù)綠水青山的新實(shí)踐。本項(xiàng)目作為異龍湖保護(hù)治理課題的重要內(nèi)容，主要研究和評(píng)估在不同時(shí)期土地利用、覆被變化演變特征及氣候條件變化下，異龍湖流域生態(tài)水文效應(yīng)及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化影響，研究成果對(duì)綜合管控異龍湖流域保護(hù)治理、改善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

服務(wù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展既是科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的使命使然，也是不斷提升海綿中心核心競爭力的重要因素。基于異龍湖流域生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究成果的重要性，以及課題研究團(tuán)隊(duì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和在智慧水務(wù)領(lǐng)域所取得的多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)與較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)能力，2021年底，總投資4600余萬元的《異龍湖流域智慧監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目》正式啟動(dòng)，海綿中心承擔(dān)了其中的“水資源水環(huán)境決策支撐平臺(tái)建設(shè)”和“水環(huán)境運(yùn)行管理智慧決策系統(tǒng)”兩個(gè)核心部分的研發(fā)。研發(fā)內(nèi)容涵蓋了異龍湖流域水循環(huán)孿生仿真體系建設(shè)、流域水系運(yùn)行管理系統(tǒng)、流域輔助決策及績效評(píng)價(jià)體系建設(shè)，成果將集成在異龍湖流域智慧監(jiān)管平臺(tái)，形成集異龍湖流域水資源水環(huán)境決策支持、智慧水環(huán)境運(yùn)行大腦、智慧監(jiān)管應(yīng)用和綜合展示交互為一體的“智慧湖泊”云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“精確治理、精細(xì)管控、精準(zhǔn)施策”的智慧化管理決策。

科技創(chuàng)新解決卡脖子之難

國家“十四五”發(fā)展規(guī)劃中重點(diǎn)提及了關(guān)于智慧水務(wù)的流域管控，事涉綠水青山，國家對(duì)此高度重視，這更加堅(jiān)定了中機(jī)國際布局智慧水務(wù)市場的決心。海綿中心從成立初期的模型軟件使用者，到提供從研發(fā)到設(shè)計(jì)、實(shí)施、交付等一系列整體解決方案，再到如今以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智慧管控、精準(zhǔn)治水”為建設(shè)理念，借助云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、人工智能等新一代信息化技術(shù)，自主開發(fā)算法，構(gòu)建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的仿真模型系統(tǒng)，開發(fā)出以“天—地—廠（站）—網(wǎng)—河（湖）”一體化智慧水務(wù)綜合管控系統(tǒng)為支撐的《中機(jī)國際智慧水務(wù)管控平臺(tái)》，有效解決了“卡脖子”的難題。

海綿中心成立六年以來，先后承擔(dān)省、市級(jí)重大科技項(xiàng)目12項(xiàng)，主參編國家、地方標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)，申請專利軟著35項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng)、實(shí)用新型專利15項(xiàng)，登記軟著4項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，獲省部級(jí)獎(jiǎng)6項(xiàng)。形成了以關(guān)鍵技術(shù)成果與專利產(chǎn)品組成的海綿城市建設(shè)技術(shù)產(chǎn)品體系，一是基于數(shù)學(xué)模型耦合聯(lián)用的城市涉水基礎(chǔ)設(shè)施能力評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)，科學(xué)評(píng)估城市涉水設(shè)施應(yīng)對(duì)未來氣候變化、極端降水事件的彈性，指導(dǎo)城市涉水設(shè)施規(guī)劃建設(shè)、工程技術(shù)措施的制定和優(yōu)化，構(gòu)建城市水的良性循環(huán)系統(tǒng)整體解決方案；二是由3項(xiàng)發(fā)明專利、7項(xiàng)實(shí)用新型專利技術(shù)和“高效溢流雨水口”、“裝配式雨水花壇”及“生物滯留介質(zhì)”等專利產(chǎn)品組成的海綿城市建設(shè)“LID工具箱”，適用于建筑與小區(qū)、市政道路、綠地與廣場海綿城市建設(shè)項(xiàng)目；三是由4項(xiàng)發(fā)明專利、5項(xiàng)實(shí)用新型專利技術(shù)和產(chǎn)品組成的“初期雨水及合流制溢流污染控制關(guān)鍵技術(shù)”，其技術(shù)核心為發(fā)明專利“分級(jí)生物過濾介質(zhì)及其制備方法、分級(jí)生物過濾/滯留系統(tǒng)”、“微渦流懸浮快濾設(shè)備”等專利技術(shù)組成的“預(yù)處理+調(diào)蓄+懸浮快濾+分級(jí)生物過濾/滯留系統(tǒng)”工藝包，適用于初期雨水、合流制溢流污染的原位生態(tài)化處理，以及微污染水體水質(zhì)凈化項(xiàng)目；四是由2項(xiàng)發(fā)明專利和4項(xiàng)軟件著作權(quán)組成的《中機(jī)國際智慧水務(wù)管控平臺(tái)》產(chǎn)品，其核心在于基于模型算法提供科學(xué)、合理的決策支持，適用于海綿城市建設(shè)監(jiān)管、城市內(nèi)澇預(yù)警調(diào)度、流域水環(huán)境管控等相關(guān)信息化、智慧化平臺(tái)項(xiàng)目。一系列的關(guān)鍵技術(shù)與專利產(chǎn)品在百余個(gè)工程項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用，從2016年成立以來，海綿中心承接和支持公司承接海綿城市建設(shè)及流域綜合治理相關(guān)項(xiàng)目設(shè)計(jì)及EPC合同合計(jì)13.84億元。

“從廣義上來說，海綿系統(tǒng)包含著山水林田湖草沙，海綿城市建設(shè)是綜合性的城市建設(shè)項(xiàng)目和生態(tài)文明建設(shè)工程，是一項(xiàng)多學(xué)科、多領(lǐng)域、多部門交叉的系統(tǒng)工程。我們現(xiàn)在走到了智慧水務(wù)這一步，這是新型信息技術(shù)賦能水務(wù)行業(yè)突破短板、高質(zhì)量發(fā)展的必然路徑。道阻且長，我們還有很長的路要走。但是我相信，在國家政策利好的新時(shí)代，在上級(jí)公司的關(guān)心支持下，海綿中心將一如既往的充分發(fā)揮‘技術(shù)研究創(chuàng)新、業(yè)務(wù)開拓支撐和成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用服務(wù)’三位一體的三重優(yōu)勢疊加效應(yīng)和挖掘生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)價(jià)值鏈潛能，中機(jī)國際的智慧水務(wù)業(yè)務(wù)一定會(huì)不斷做大做強(qiáng)。”海綿中心團(tuán)隊(duì)對(duì)未來發(fā)展充滿了信心和期望。