2024年的东京下水道展相比以往每年的展会，今年的展会各个下水行业企业主推“新技术，新发展，新想法，新应用”等，突出行业的“新”，充分展现日本下水行业的创新能力。通过本人在展会上的观察和了解，想从以下几个方面向各位同行和老师介绍这次参观的体会。         

规划，设计部门的创新

    近年来，日本的中小城市普遍面临着财政困境，尤其在下水道管理方面显得尤为吃力。随着“老龄少子化”现象的加剧，市政下水道的管理和运营人员急剧减少，同时基础设施的老化问题也日益凸显。这些问题，我国在不久的将来也可能同样会遇到。那么，日本是如何应对这些挑战的呢？让我们一起来看看他们的解决方法，或许能从中获得一些有益的启示。

    面对下水道管理的重重困难，日本的一些城市开始尝试将部分管理和发展事业交给民间公司去运营。比如，日工水工设计株式会社就以公私合作（PPP）的方式，承接了日本某地方城市的下水道管理和发展事业（图1）。这种合作方式的好处在于，民间公司能够以使用者的视角和观点来运营市政下水事业，从而更加贴近市民的实际需求。在财政方面，通过这种合作模式，该城市的“价值-成本比”（VFM）约提升了4.1%。如果运行20年的话，预计可以节约2亿日元的运行管理费用，以及1亿日元的政府财政债务。在实际管网管理方面，日工水工设计还开发了专门的管网设备管理软件。这款软件能够对城市的管网老化情况进行准确预测，从而在可持续发展方面发挥了重要作用。例如，通过软件的精准预测和规划，城市可以更有针对性地进行管网的维护和更新，避免了因老化导致的突发问题和额外支出。

    通过引入民间资本和管理经验，日本的一些中小城市在下水道管理方面取得了显著成效。这不仅缓解了政府的财政压力，还提高了下水道服务的质量和效率。对于我国而言，虽然目前还未面临同样的严峻挑战，但提前借鉴和学习日本的经验无疑是有益的。毕竟，未雨绸缪总比临时抱佛脚来得更加稳妥。              

图1 政府部门和民间公司联合，实现民间部分管理运营市政下水事业         

管道资材部门

    面对频繁的内涝灾害，日本诸多城市展现出了独特的应对策略。他们选择在条件适宜的地下建设雨水蓄留池，就像给城市安装了“隐形水库”，既能有效削减雨水峰值，减轻排水管网的压力，又能防止雨水过快涌入河川，导致水位急剧上升。然而，传统雨水蓄留池也面临着一些挑战，比如流入口的格栅常被垃圾堵塞，排出口排水不畅等。那么，有没有更好的解决办法呢？

    VERTEX株式会社给出了他们的答案。他们对传统雨水蓄留池的流入口和排出口进行了巧妙的改良，不仅解决了垃圾堵塞问题，还显著提升了排水效率（图2和图3）。在流入口，他们设置了特别设计的过滤挡板。这些挡板的角度各不相同，当雨水流过时，会产生一个个小漩涡。这些小漩涡就像自然界的“清洁工”，带着质量较大的垃圾迅速流向格栅下方，避免了垃圾在格栅上挂壁和堆积，从而有效解决了格栅堵塞的问题。而在排出口，他们则将其设计成漏斗形状。根据试验结果，这种漏斗形状的设计在低水位时比传统的圆形设计更易排水，排水能力提升了10%-20%。这就意味着，在同样的雨量下，改良后的雨水蓄留池能更快地将雨水排出，进一步减轻城市排水系统的压力。

    通过这些改良措施，VERTEX株式会社不仅提升了雨水蓄留池的性能，也为日本城市防治内涝灾害提供了新的思路。未来，随着更多城市采用这种改良后的雨水蓄留池，我们或许能看到一个更加坚韧、更加智慧的城市防洪体系。在面对自然灾害时，人类的智慧和科技总是能为我们带来意想不到的惊喜。

图2 流入口垃圾的分离过程       

图3 传统排出口和漏斗形状排出口的不同水涡变化       

运维检测部门

    虽然标题提到了“下水道展”，但可别以为这只是关于排水管道的普通展览哦！事实上，水道部门也带着他们的最新技术闪亮登场了。在这次展会上，我们发现了一家名为“東亜グラウト工業株式会社”的企业，在水道探漏技术上有了新的突破。

    传统的水道探漏工作，往往需要大规模地在地面上进行人工排查，寻找那些隐藏的漏点（图4）。这种方法不仅费时费力，而且排查的效果和精度也常常不尽如人意。想象一下，如果有一条长长的水管埋在地下，要找到那个小小的漏点，就像是在大海里捞针一样困难。但是，東亜グラウト工業株式会社给出了一个全新的解决方案：他们利用卫星技术，对地面上的给水管网进行扫描，就像是用一个超级放大镜，从太空中仔细查看每一条水管。这样，就能快速找出那些漏水可能性高的漏点，就像是在大海中先标记出可能藏有针的地方（图5）。接下来，工作人员再针对这些被标记的漏点进行地面的详细排查。这样一来，排查的效率和精度都得到了大大提升。  

    说到这里，不得不提的是，其实在我们国内，也有企业在开展卫星探漏业务。在这方面，我们可以说已经走在了日本的前面。这对于我们行业内部来说，确实是一件值得自豪的事情。看来，在科技创新的道路上，我们也在不断追赶和超越呢！

    总的来说，这项卫星探漏技术的出现，无疑为水道探漏工作带来了革命性的改变。它不仅提高了排查的效率和精度，还为我们节省了大量的人力和物力。期待在未来，这项技术能够得到更广泛的应用和推广，为我们的城市水道安全保驾护航！

图4 传统测漏和卫星侧漏比较的示意图

图5 卫星侧漏示意图

防灾减灾部门

    暴雨发生时，城市的雨水管网如同城市的“血脉”，而小型提升泵站则是这血脉中的“心脏”，它们的工作状态直接关系到城市能否有效排水防涝。但一旦遭遇停电，这些“心脏”便会“罢工”，内涝风险随之上升。那么，有没有什么办法能让这些“心脏”在关键时刻不停跳呢？

    面对这一挑战，荏原実業株式会社研发出了一种可移动的小型泵站电力支持设备，并已在日本国内成功申请专利。这个设备就像是一个“应急充电宝”，小巧灵活，占地面积小，而且操作简单，无需特殊资质就能上手。想象一下，当暴雨来袭，某个区域的小型泵站因停电而无法工作时，这个“应急充电宝”就能迅速到位，为泵站提供急需的电力，让它迅速“重启”，继续履行排水防涝的使命，有效降低内涝风险（图6）。值得一提的是，在今年1月日本能登半岛发生地震后，这种可移动电源设备发挥了关键作用。它帮助了许多因地震而停电的小型泵站快速恢复工作，成为了灾后应急响应中的一抹亮色，也是其成功应用的一个生动案例。

图6 供小型泵站电力的可移动电源示意图

    传统观念里，市政水行业常被视作“夕阳产业”，似乎缺乏创新与活力。然而，东京下水道展2024却为我们揭开了这个行业的崭新面貌——一个充满活力与创新精神的市政水行业正蓬勃兴起。在这里，我们不仅看到了企业的创新力量，更见证了政府部门为推动创新所付出的努力。面对未来可能的人力、财力挑战，日本已经开始提前布局。特别是在全球气候极端变化的背景下，日本也在积极探索应对暴雨引发的洪水内涝等灾害的创新方案。相信在不久的将来，我们也将能看到一个基础设施更完善、防灾减灾能力更完备的可持续发展社会到来。  

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