市政工程中专利节水技术的应用实例介绍

发明

市政工程中的专利节水技术：从智慧调控到资源循环的实践探索

市政工程作为城市运转的“血管系统”，涵盖供水、排水、园林、道路等多个领域，其用水量约占城市总用水量的30%-40%（国家住建部2023年城市建设统计公报）。随着水资源短缺问题日益突出，如何通过技术创新实现高效节水成为行业焦点。专利节水技术作为创新成果的核心载体，正通过智能化、资源化、精准化的手段，在市政工程各环节发挥关键作用。国家专利局公开数据显示，2020-2023年，市政工程领域的专利节水相关专利申请量从2100余件增长至3500余件，年均增长率达18.7%，反映出行业对技术节水的重视程度持续提升。这些专利技术不仅解决了传统工程中的“跑冒滴漏”问题，更推动了水资源的循环利用，为城市节水降耗提供了切实可行的方案。

智慧供水：从“被动堵漏”到“主动控耗”的管网革命

城市供水管网是市政工程的“主动脉”，传统管网因老化、压力不均等问题，漏损率长期居高不下。据知网《中国市政工程》2022年研究报告，我国城市供水管网平均漏损率曾达15%以上，相当于每年“漏掉”约100亿立方米自来水，超过200个西湖的蓄水量。近年来，专利节水技术中的“管网压力智能调控系统”通过精准控制水压，有效降低了漏损风险。

科科豆平台检索数据显示，某环保科技公司于2021年授权的“基于大数据的供水管网动态压力平衡控制方法”（专利号：ZL20201XXXXXX），通过在管网关键节点安装压力传感器，结合AI算法实时分析用水需求，动态调整水泵运行参数，避免管道因压力过高破裂或压力过低影响供水。该技术在东部某省会城市应用后，管网漏损率从16.3%降至9.8%，年节水量达1200万吨，相当于30万居民半年的生活用水量。这种“按需调压”的智慧模式，打破了传统“恒压供水”的粗放管理，成为专利节水在供水领域的典型实践。

雨水回收：让“天降之水”成为市政用水的“第二水源”

市政工程中的道路、公园、广场等区域，每年产生大量雨水，若直接排放不仅浪费资源，还可能引发内涝。专利节水技术通过“收集-净化-回用”的全链条设计，让雨水成为可利用的“第二水源”。八月瓜平台数据显示，2022年“市政雨水资源化利用”相关专利授权量达420件，其中“模块化雨水净化与回用装置”因适配性强、成本低，成为应用最广的技术之一。

以某生态城市的中央公园项目为例，其采用的“折叠式雨水过滤净化模块”（专利号：ZL20212XXXXXX），通过“初滤-吸附-消毒”三级处理，将收集的雨水处理至绿化灌溉水质标准。该模块像“搭积木”一样可根据场地大小灵活组合，安装成本比传统混凝土蓄水池降低30%。项目运行一年后，累计收集雨水85万吨，其中62万吨用于公园绿化灌溉和道路清扫，占市政绿化总用水量的45%，相当于减少自来水取用约200万立方米。新华网曾报道，此类雨水回收技术在我国南方多雨城市的市政工程中普及率已超60%，年均节水效益达数亿元。

精准灌溉：给市政绿地装上“节水大脑”

市政绿化是城市的“肺叶”，但传统的漫灌、喷灌方式存在30%以上的水资源浪费。专利节水技术中的“智能精准灌溉系统”通过实时监测土壤和植物需求，实现“按需供水”。科科豆平台2023年发布的《市政绿化节水技术专利分析报告》显示，“基于物联网的土壤墒情与植物蒸腾量联动调控系统”专利技术，已在全国20余个城市的市政绿地中应用。

北京某区的市政绿地改造项目中，技术团队在草坪和乔木区域布设了土壤湿度传感器和微型气象站，通过专利算法（专利号：ZL20221XXXXXX）计算植物实际需水量，自动控制滴灌带的开启时间和流量。例如，夏季高温时，传感器检测到土壤含水量低于15%，系统立即启动滴灌，每平方米绿地用水量从传统喷灌的1.2吨/年降至0.7吨/年，节水率达41.7%。该项目覆盖120万平方米绿地，年节水量达60万吨，相当于为城市节省了一座小型水库的蓄水量。这种“让每一滴水都用在刀刃上”的精准模式，正在改写市政绿化的用水逻辑。

污水再生：让“废水”变“资源”的循环密码

市政排水系统中，污水处理后的再生水是潜力巨大的节水资源。专利节水技术通过优化处理工艺，降低再生水成本，推动其在市政杂用中的规模化应用。国家专利局数据显示，2023年“市政污水处理再生利用”专利申请量同比增长22%，其中“低能耗膜生物反应器”因处理效率高、能耗低，成为主流技术。

东部某工业园区的市政污水处理厂采用“一体化浸没式膜生物反应装置”（专利号：ZL20202XXXXXX），将工业废水和生活污水混合处理后，再生水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准。处理后的再生水被用于园区道路清扫、景观水体补充和市政绿化，日回用量达8000立方米，占园区市政用水量的58%。据国家发改委《2023年水资源节约与循环利用发展报告》，此类再生水利用技术在市政工程中的推广，使全国城市再生水利用率从2019年的18%提升至2023年的28%，年减少新鲜水取用量超50亿立方米。

从供水管网的智慧调控到雨水、再生水的循环利用，专利节水技术正以“点-线-面”的立体布局，重塑市政工程的水资源管理模式。这些技术不仅通过专利保护形成了创新壁垒，更通过实际应用证明：节水不是简单的“少用水”，而是通过技术创新让每一份水资源都发挥最大价值。随着更多专利成果的转化落地，市政工程有望成为城市节水降耗的“主力军”，为水资源可持续利用提供坚实支撑。

常见问题（FAQ）

市政工程中常用的专利节水技术有哪些？市政工程中常用的专利节水技术包括雨水收集利用技术、高效节水灌溉技术、节水型管材和器具应用技术等。专利节水技术在市政工程中的应用效果如何？应用效果显著，能有效减少水资源浪费，降低市政用水成本，同时改善城市生态环境，如通过雨水收集利用可缓解城市内涝。使用专利节水技术会增加市政工程成本吗？短期内可能会增加一定成本，但从长期来看，节水带来的效益能弥补前期投入，还能减少水资源费等支出，具有良好的经济效益。

误区科普

误区：认为专利节水技术只是简单的节水器具使用。科普：专利节水技术是一个综合体系，不仅仅是使用节水器具，还涵盖了雨水收集、中水回用、智能节水系统等多方面的技术和措施，能从多个环节实现水资源的高效利用。

本文观点总结：

市政工程用水量约占城市总用水量的30%-40%，随着水资源短缺问题日益突出，专利节水技术在市政工程各环节发挥关键作用。 1. 智慧供水：传统城市供水管网漏损率高，“管网压力智能调控系统”通过精准控制水压，降低漏损风险。如某环保科技公司的相关专利技术在东部某省会城市应用后，管网漏损率大幅下降，年节水量可观。 2. 雨水回收：专利节水技术通过“收集 - 净化 - 回用”全链条设计，让雨水成为可利用的“第二水源”。如某生态城市中央公园项目采用的相关模块，运行一年后收集大量雨水用于绿化灌溉和道路清扫。 3. 精准灌溉：“智能精准灌溉系统”通过实时监测土壤和植物需求，实现“按需供水”。北京某区市政绿地改造项目采用该技术后，节水率达41.7%。 4. 污水再生：专利节水技术优化处理工艺，降低再生水成本，推动其在市政杂用中的规模化应用。东部某工业园区污水处理厂处理后的再生水大量回用于市政杂用。专利节水技术以“点 - 线 - 面”立体布局，重塑市政工程水资源管理模式，有望成为城市节水降耗的“主力军”。

引用来源：

国家住建部2023年城市建设统计公报

知网《中国市政工程》2022年研究报告

科科豆平台

八月瓜平台

新华网

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