自上世紀80年代以來，我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，在推動社會經(jīng)濟發(fā)展的同時，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)和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

為貫徹習近平總書記在中央城鎮(zhèn)工作會議上提出的“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”會議精神，2015年10月，國務院辦公廳《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導意見》首次提出了明確的工作目標：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%以上的面積達到目標要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達到目標要求。隨著第一批16個城市作為海綿城市建設(shè)試點城市遴選落地，年投資達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，海綿城市在我國還是一個非常新鮮的概念，國內(nèi)相關(guān)理論研究極為缺乏，相關(guān)標準規(guī)范缺失，大多從業(yè)者尚未對此有清晰的認識，在早期的工程實踐中常照搬國外經(jīng)驗做法，盲目套用傳統(tǒng)設(shè)計規(guī)范標準參數(shù)，很難解決實際問題。

“發(fā)展是第一要務,人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動力。”致力于“成為國際一流的科技型工程公司”的中機國際，始終不忘以“共筑精品工程，促進城市可持續(xù)發(fā)展”為企業(yè)使命，積極響應政策號召，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)以及智慧水務綜合管控技術(shù)四大研究方向和科技成果轉(zhuǎn)化應用，通過從內(nèi)部選拔優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才，加大社會人才招聘力度以及引進海外高層次專家人才，迅速集聚了一支有國務院津貼專家、海外專家、博士、碩士等組成的技術(shù)研究創(chuàng)新團隊，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)顧問團隊。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)域的省級工程研究中心平臺，海綿中心致力于促進城市綠色、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《海綿城市建設(shè)集成技術(shù)研究及工程應用示范》重大孵化基金課題和國機集團《流域環(huán)境綜合整治關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究及示范》重大科技專項的支持下，中機國際持續(xù)加大政策保障和資金投入力度，建設(shè)環(huán)保分析實驗室，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大的研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施保障。海綿中心圍繞人才隊伍培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化應用、社會影響力提升等方面，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、技術(shù)水平過硬、工程經(jīng)驗豐富、具有較強影響力的工程技術(shù)研究與應用隊伍，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)研究和工程應用支持平臺，研發(fā)出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利及專有技術(shù)，并相繼應用到相關(guān)工程項目中，顯著提升了中機國際在海綿城市建設(shè)、水環(huán)境治理與水生態(tài)修復領(lǐng)域的市場競爭力，孵化出新的業(yè)務板塊和增長點。

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)成果及工程示范應用的研發(fā)，海綿中心逐步認識到數(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)計中的重要作用。研發(fā)團隊突破傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計理念和手段的束縛，通過開展海綿城市仿真技術(shù)應用專題研究，形成了城市涉水基礎(chǔ)設(shè)施能力評估技術(shù)應用體系關(guān)鍵技術(shù)、基于河湖水動力水質(zhì)模型的水系綜合評估與治理整體解決方案等系統(tǒng)成果，并將成果應用于海綿城市規(guī)劃建設(shè)項目中。

隨著近年來數(shù)字中國建設(shè)取得重大進展，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新和迭代速度明顯加快，極大提高了社會生產(chǎn)力和資源配置水平，水務行業(yè)當前一項迫切的任務是追趕數(shù)字水務、智慧水務、工業(yè)4.0等重大的技術(shù)進步。海綿中心敏銳捕捉到水務行業(yè)發(fā)展新機遇，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，海綿中心成功申報了長沙市雨花區(qū)重大專項《智慧型海綿城市建設(shè)管控平臺的研究與應用》，依托該課題，系統(tǒng)開展了適應于海綿城市建設(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)+云計算+移動互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+計算機輔助決策為基礎(chǔ)的《智慧型海綿城市建設(shè)管控平臺》（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—水動力—水質(zhì)模型耦合為支撐，可實現(xiàn)對海綿城市建設(shè)從前期規(guī)劃建設(shè)到后期運行維護的閉環(huán)精準管理和建設(shè)效能評估，對當前與未來不同時期城市排水能力、內(nèi)澇風險的評估，以及對城市暴雨和內(nèi)澇提前預警等功能，為政府項目建設(shè)管理、規(guī)劃決策和應急響應提供科學的技術(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)新只有主動對接國家和地方重大需求，與市場經(jīng)濟互動，在實踐中發(fā)現(xiàn)需求和問題，有針對性的開展創(chuàng)新研究并解決問題，才能迎來服務社會與自身發(fā)展的良性循環(huán)。隨著各項研究課題的順利開展和研究成果的持續(xù)轉(zhuǎn)化，面對當前水務行業(yè)數(shù)字化建設(shè)主要以IT企業(yè)為主導，缺乏對業(yè)務場景應用的深度理解和把控的現(xiàn)狀，海綿中心從自身條件出發(fā)，發(fā)力智慧水務技術(shù)研究和工程應用。2019年，海綿中心承接了湖南省首個流域水環(huán)境智慧水務建設(shè)項目——“湘江新區(qū)龍王港流域智慧水務建設(shè)設(shè)計”，并于2021年順利落地并通過驗收。在項目設(shè)計和實施中，海綿中心將自建數(shù)學模型和研究成果嵌入龍王港流域智慧水務管控平臺中。該平臺以物聯(lián)感知、大數(shù)據(jù)平臺、虛擬現(xiàn)實、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)務等信息，實現(xiàn)龍王港水務管理“全區(qū)域、全時空、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)管控平臺向智慧水務平臺迭代升級的技術(shù)研究，并聯(lián)合多家合作單位，成功申報了湖南省科技廳重點領(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，智慧水務平臺的業(yè)務應用場景也在不斷豐富。目前海綿中心的智慧水務研發(fā)已經(jīng)從城市級的管控平臺向“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)計系統(tǒng)》  （ZL202210079111.0）、《城市暴雨強度計算方法及系統(tǒng)、設(shè)備、存儲介質(zhì)》（ZL202111381892.0）2項發(fā)明專利和《中機國際基于流域水環(huán)境管控目標的智慧規(guī)劃決策系統(tǒng)軟件》 （2022SR0407435）等4項軟件著作權(quán)，構(gòu)建了用于規(guī)劃輔助決策、預警響應、優(yōu)化調(diào)度、實時控制等的“智慧大腦”，可實現(xiàn)供排水全域、全流程智慧運營及管理。

智慧水務守護流域之治

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

服務經(jīng)濟和社會發(fā)展既是科技創(chuàng)新團隊的使命使然，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)服務功能研究成果的重要性，以及課題研究團隊嚴謹?shù)目茖W精神和在智慧水務領(lǐng)域所取得的多項自主知識產(chǎn)權(quán)與較強的專業(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)管平臺建設(shè)項目》正式啟動，海綿中心承擔了其中的“水資源水環(huán)境決策支撐平臺建設(shè)”和“水環(huán)境運行管理智慧決策系統(tǒng)”兩個核心部分的研發(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)、流域水系運行管理系統(tǒng)、流域輔助決策及績效評價體系建設(shè)，成果將集成在異龍湖流域智慧監(jiān)管平臺，形成集異龍湖流域水資源水環(huán)境決策支持、智慧水環(huán)境運行大腦、智慧監(jiān)管應用和綜合展示交互為一體的“智慧湖泊”云平臺，實現(xiàn)“精確治理、精細管控、精準施策”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)劃中重點提及了關(guān)于智慧水務的流域管控，事涉綠水青山，國家對此高度重視，這更加堅定了中機國際布局智慧水務市場的決心。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、實施、交付等一系列整體解決方案，再到如今以“數(shù)據(jù)驅(qū)動、智慧管控、精準治水”為建設(shè)理念，借助云計算、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）”一體化智慧水務綜合管控系統(tǒng)為支撐的《中機國際智慧水務管控平臺》，有效解決了“卡脖子”的難題。

海綿中心成立六年以來，先后承擔省、市級重大科技項目12項，主參編國家、地方標準14項，申請專利軟著35項，授權(quán)發(fā)明專利6項、實用新型專利15項，登記軟著4項，發(fā)表學術(shù)論文20余篇，獲省部級獎6項。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)學模型耦合聯(lián)用的城市涉水基礎(chǔ)設(shè)施能力評估關(guān)鍵技術(shù)，科學評估城市涉水設(shè)施應對未來氣候變化、極端降水事件的彈性，指導城市涉水設(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項發(fā)明專利、7項實用新型專利技術(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)項目；三是由4項發(fā)明專利、5項實用新型專利技術(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“分級生物過濾介質(zhì)及其制備方法、分級生物過濾/滯留系統(tǒng)”、“微渦流懸浮快濾設(shè)備”等專利技術(shù)組成的“預處理+調(diào)蓄+懸浮快濾+分級生物過濾/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)凈化項目；四是由2項發(fā)明專利和4項軟件著作權(quán)組成的《中機國際智慧水務管控平臺》產(chǎn)品，其核心在于基于模型算法提供科學、合理的決策支持，適用于海綿城市建設(shè)監(jiān)管、城市內(nèi)澇預警調(diào)度、流域水環(huán)境管控等相關(guān)信息化、智慧化平臺項目。一系列的關(guān)鍵技術(shù)與專利產(chǎn)品在百余個工程項目中得到成功應用，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)項目設(shè)計及EPC合同合計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)項目和生態(tài)文明建設(shè)工程，是一項多學科、多領(lǐng)域、多部門交叉的系統(tǒng)工程。我們現(xiàn)在走到了智慧水務這一步，這是新型信息技術(shù)賦能水務行業(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代，在上級公司的關(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)務開拓支撐和成果轉(zhuǎn)化應用服務’三位一體的三重優(yōu)勢疊加效應和挖掘生態(tài)創(chuàng)新循環(huán)價值鏈潛能，中機國際的智慧水務業(yè)務一定會不斷做大做強。”海綿中心團隊對未來發(fā)展充滿了信心和期望。