一. 前言

　　检查井作为城市基础设施的一部分，在城市的道路上星罗棋布随处可见。而设置于检查井顶部的井盖，是通往地下设施出入口的封闭物，其功能为承重、封闭与开启检查井。它既能承受交通车辆大流量高速行驶，也可以防止车辆、行人及异物的进入，保障地下管线和设备正常运行。按照材质来区分检查井盖，有铸铁和球墨铸铁等的金属井盖，有高强度纤维水泥混凝土井盖和再生树脂井盖等。

　　近年，随着通讯技术的不断发展，利用检查井盖在其内部安装特制的检测装置并作为信息源的技术不断被开发，同时，通过对检查井盖的表面进行装饰或者做成艺术井盖等途径来传播文化信息。本文对排水检查井盖的多功能应用及其案例进行说明。

二. 实时收集管道内信息的多功能井盖

　　多功能排水检查井盖，其主要装置是在检查井盖内安装通讯天线和用于供电的蓄电池，把通过测定获得的检查井内信息通过无线通讯随时输送到设置在监控中心的储存器中。这些信息通过处理后能够在电脑或者手机等终端进行确认，为监控中心的管理者了解情况和决策判断提供及时的信息资料。目前使用较多的为可测定排水管道内水位变化和有毒腐蚀性气体浓度的井盖。

2.1 雨天监测排水管道水位

1. 设置的原理

　　在雨天时如何及时把握排水管道内的水位变化，可否事先知道出现内涝的时间和地点等，通过设置在检查井盖上的水位仪和信息发射装置，监控中心可以及时接受排水管道内的水位变化信息，为对应可能出现的内涝区域及时做好人员和排水设施的准备工作。

　　其原理是，在检查井内的排水管道口设置压力式水位计，并和井盖上的通讯装置相连接，通过该水位计获得的水位信息就可以得到及时传送。设置概要如图-1所示。

图-1 多功能检查井盖的设备设置概要图

2. 存在的问题

　　这样的多功能井盖在大雨天气会发生井盖飞散和通讯障碍等问题。首先，当排水管道内的水位不断上升，形成路面积水甚至水位过高，可能会造成检查井盖飞散现象。为此，从防盗和防止飞散的目的出发，对多功能检查井盖需要固定在井座上并上锁，采用专用的开锁工具才能打开。

　　针对无线电波在水中会逐渐衰减造成通讯障碍的问题，日本东京的排水管理部门对采用手机电波实施信息输送的多功能井盖进行了试验，当井盖被水淹没水位逐渐上升时，在水位达到36cm时开始出现信号不安定现象，当水位达到40cm时，信号完全中断。

3、预知灾害功能

　　从防灾的角度来看，当雨天时排水管道内水位逐渐上升，超过地面开始冒溢时，此时监控中心已经收到该检查井内的水位信息并开始采取应对措施。因此，在水位上升至40cm出现通讯中断之前，能够有时间安排好应对的策略。所以，具有水位测定功能的检查井盖在防灾中可以发挥很大作用。除此之外，有关部门可以根据区域的重要性，制定规划多处设置该种类的检查井盖，用于分析该区域的下雨强度和排水管道内水位的关联性。对积累的数据进行分析，可以根据天气预报来预知检查井冒溢的可能性以及路面积水深度，尽早启动预案防止内涝灾害的扩大。

　　多功能检查井盖背面情况如图-2所示，水位计的设置情况如图-3所示

2.2 实测排水管道内腐蚀性气体浓度

　　伴随城市精细化管理的深入，从检查井以及雨水箅冒出臭气的问题也将逐渐得到重视并需要及时解决。分析产生这些臭气主成分硫化氢的成因，并提出解决的方案，可以采用多功能检查井盖实施。

　　具体做法是，在检查井内设置硫化氢气体浓度检测仪，与多功能检查井盖的通讯装置进行连接，把检查井内的硫化氢气体浓度实时传送至监控中心。一般的硫化氢气体浓度测试仪都自带电池，根据型号不同决定更换电池的频率。日本东京的排水管理部门采用的是三个月更换一次电池的型号，可确保收集信息的连续性并减轻了维护管理工作的压力。设置硫化氢浓度检测仪设置情况如图-4所示。

图-4 硫化氢浓度检测仪设置概要图

　　通过跟踪和监测检查井内硫化氢气体的浓度变化，可以在高浓度的时间段，调查周边排水设施与出现高浓度值的关联性。如果出现突发性高浓度情况时，可以追踪与该监测点检查井相通的周边管道，确认周边大楼有无采用污水泵站排放高浓度污水的现象。获得第一手资料后可以指导和改进高浓度污水排放泵站和排放管的结构，减少或者消灭臭气的发生。如果测得的硫化氢气体浓度一直处于平稳状态，需要加强对周边排水管道的养护，增加该区域管道清淤的频度，减少或者去除管道内硫化氢气体的发生源。

三. 进行信息传播的艺术井盖

　　排水管道是城市生活中必不可少的基础设施，但是对一般老百姓来说也有黑臭和脏的感觉。如何改变民众对排水设施的印象，提高大家的关注度，可以在随处可见的检查井盖上面做文章，这样不仅能提高社会效应，还会产生一定的经济效益。在检查井盖上嵌入广告图案以及做成图案亮丽的艺术井盖，都可以达到这样的效果。

3.1 嵌入图案做公益宣传的井盖

　　为了提高老百姓对排水设施的关注度，可以通过改善检查井盖表面呆板的现状，将现有的老式检查井盖调换成经过特殊设计的新型井盖并置入图案，进行公益宣传。

　　具体做法是针对直径为60cm的检查井盖，将其中间的约40cm的范围设计成下凹式，可以在下凹的部分嵌入经过认可的图案并固定，进行公益宣传。日本石川县的做法是，在人流较多的车站周边人行道的检查井盖上，导入了这类井盖并向当地的企业进行开放。结果有11家企业制作了15个不同的广告版嵌入并固定在检查井盖上，同时，采用数码手机扫描广告图案上的二维码，可以观看约30秒长度的动画广告，知晓只有井盖广告上特有的优惠商品。这样做既提高了大家对检查井盖的关注度，也使得商家的销售额获得上升，取得了一定的社会和经济效益。公益检查井盖的概要如图-5所示。

图-5 公益检查井盖的概要图

3.2 具有地方特色的艺术井盖

　　在国外一些城市，道路上的检查井盖除了具有上述功能以外，还具有了宣传城市产业特色，纪念城市重大活动，传承城市文化财产等的功能。这种检查井盖在具有抗载荷能力的同时，其表面被设计成艺术图案，或非常鲜艳，或生动有趣，或很有文艺范儿，设置在城市道路尤其是人行道以及大量人员出入的购物中心，旅游景点和车站广场周边。这样的检查井盖让人们过目不忘，同时，看到了这种设计不俗的井盖，可以让人们对城市水环境保护工作产生亲近感和责任感，让市民能更自觉地协助水务部门保护城市的水环境，为建设更加美丽的居住环境而出力。

　　最近，在日本，城市的排水管网检查井艺术井盖，已经成为展示一个城市软实力的标志性设施之一。他们给每个检查井艺术井盖做一个特制卡片，放上照片，标明所在位置的经度和纬度，并说明该图案设计的由来。于是，各个地方政府都把以前安装的特色艺术井盖拿来比拼，互相把井盖作为一种城市的文化财产进行展示，吸引观光客人前去探访，以此提高本地区的知名度并促进当地经济的活跃和发展。日本的艺术井盖如图-6所示。

　　在国内，上海市排水处针对新的需求，也进行了多功能井盖的调研工作，并设计试制了含有上海特色的“东方明珠塔”和上海市花“白玉兰花”为主题的艺术井盖，并在局部路段开始安装使用，取得了良好的效果。上海市和其他城市的艺术井盖形状如图-7所示。

四. 结束语

　　多功能检查井盖作为排水设施用途的一种衍生，在国外已经开始应用，国内目前还停留在规划和试用阶段。随着城市精细化管理的不断深入，对排水管网设施在内的城市基础设施的改造更新速度将会加快。在大数据时代，通过对多功能检查井盖所获得的各类数据进行分析和整理，可以服务于城市的管理部门，为提升城市管理水平，快速应对城市内涝等发挥作用。配合基础设施的改造，可以考虑逐步设置这类多功能井盖，并集思广益根据地方特色增加新的功能和用途。

参考文献

[1]栗原佳弘：使用多功能检查井盖的实施，日本《下水道协会志》，2019年3月.

[2]孙跃平：《关于推进设置检查井艺术井盖提升城市文化品位的建议》，浙江省海宁市政协会议资料，2017年2月.

[3]池上修，池上和子：《艺术井盖100选》，2014年2月出版.

[4]吴初航，顾明治：上海市政公用设施检查井盖应用现状及其技术监管建议，《城市道桥与防洪》.

作者介绍：孙跃平，上海管丽建设工程有限公司总经理，高级工程师，上海市领军人才，上海市突出贡献专家协会会员，亚太地区注册工程师APEC Engineer(Civil)，日本国家注册工程师P.E.Jp(Civil Sewage)。