集中降雨不仅考验城市防汛能力，也让一条条河道面临"下雨就变浑"的老难题。近日，北京建筑大学环境与能源工程学院袁冬海教授团队研发的智慧排口传来新消息——这套被形象比作雨水管网"智能守门员"的设备，将依托京津冀环境综合治理国家科技重大专项，率先在大兴区新凤河沿线溢流污染较重的排口试点安装。
从延安、衡水到西宁、宁波，这套系统已在全国多座城市落地验证。它要解决的，是一个长期困扰北方城市的水环境治理痛点：如何让市民家门口的河道，即便遇上接连强降雨，也能保持水清岸绿。
为什么一场雨就能让河道变浑
很多人都有这样的感受：晴天时河道清澈，一场大雨过后却变得浑浊发黄，甚至泛起异味。这背后是城市面源污染的集中释放。
北京建筑大学材料显示，北京排水管网以雨污分流为主，雨水就近排入河道，生活污水送往污水处理厂。但部分雨水管网仍存在雨污混接情况。降雨初期，路面泥沙、油污及管道内积存的污染物会被雨水一并冲走；一些重点排口虽设有截流设施，但强降雨时大量雨水涌入排水管网，仍会增加污水处理压力。
学术研究的观测数据印证了这一现象。中科院生态环境研究中心对北运河上游的研究表明，北京80%的降雨量集中在6—9月汛期，"七下八上"期间极端降雨峰值强度增大，年均1.7次的双峰型强降雨冲刷管道底泥，使合流制管网溢流成为突出的瞬时污染源。
北京市政府2021年印发的《城市积水内涝防治及溢流污染控制实施方案》透露，由于历史原因，北京城镇地区还有近900公里雨污合流管线未实现雨污分流，雨季溢流污水会造成河道水质短时下降。方案明确提出，到2025年中心城区溢流口、跨越口在场次降雨小于33毫米时污水不入河。
这正是智慧排口试图破解的难题。
智慧排口：给雨水管网配上"智能守门员"
袁冬海用了一个形象的比喻："智慧排口相当于给雨水管网配了个'智能守门员'，不仅能实时监测水质情况，还能在管道里直接净化脏雨水。"
整套系统由传感器、水泵、闸门等硬件构成，背后连着一套监测大数据平台，具备自动监测、判断、分流和远程管理功能。其工作流程可分为两个层次：
第一层：智能识别与分流。 基于AI数据驱动学习等技术，传感器24小时盯着雨水水质，发现污染物超标便立刻启动闸门和水泵，把脏雨水抽到污水管网内。
第二层：就地净化。 遇上暴雨，系统会主动为污水处理"分忧"——通过絮凝、沉淀和过滤等步骤，快速去除雨水中的泥沙、悬浮物、有机污染物等。实验显示，智慧排口能快速去除脏雨水中超80%的悬浮物，使其达到直接排放进河道的标准。
这一去除率水平在行业内属于显著进步。传统雨水口截留率一般不足30%，而基于物联感知的新型截污雨水口装置对悬浮物的截留率可达到80%以上；浙江大学等单位针对排水口原位过滤技术的研究也表明，在滤层厚度10cm、滤速106.7m/h的条件下，悬浮物（SS）去除率可达70%—80%。
管理平台的设计则让运维更加高效。工作人员通过电脑或手机，就能远程实时查看排口水质、水位、流量及设备运行情况，出现异常时系统还会自动发出提示。这种智能预警功能极大地提高了城市排水系统的管理效率——当水质传感器检测到化学需氧量（COD）浓度超过设定标准值时，监控中心能在几分钟内收到预警信号，并确定异常雨水口的位置。
为什么是新凤河
选择新凤河作为北京首个试点，有着深远的治理逻辑。
新凤河自西向东贯穿大兴区、北京经济技术开发区、通州区等地，流域总面积166.4平方公里，是北京市重要的防洪排水、风景观赏河道。但就在几年前，它还被附近居民叫做"蚊子河"——"当年这附近又黑又臭，一到夏天，蚊子满天飞，根本不敢到河边来"。
2017年，大兴区启动新凤河流域综合治理PPP项目，治理黑臭水体，推进入河排污口治理。经过系统治理：
河道清淤约54公里，新建截污管线22.75公里，建设3座污水处理站；
建设绵设施、两座初雨调蓄池、两座河口人工湿地；
在面源污染较为突出的入河排口，建设新西凤渠湿地、安南支流湿地两处人工湿地；
安南湿地占地近380亩，净化后四类水能提升到三类，达到优良水质
治理成效显著：2019年新凤河出境断面烧饼庄闸主要水质指标COD、氨氮、总磷年平均值相比2016年分别下降了48.75%、92.61%和85.68%，水环境质量从治理前的劣Ⅴ类提升到了地表水Ⅳ类。2020年，新凤河被评为"北京市优美河湖"。
但治理成果需要守住。 新凤河的面源污染来源广泛、排放多、污染水体规模大、治理难度大。一旦遇到主汛期接连强降雨，前期治理成果面临被瞬时溢流污染冲击的风险。正如北运河上游研究指出的那样，汛期溢流污染的控制尤为关键，应当重点关注主汛期管道底泥控制、汛期溢流总量控制。
智慧排口在新凤河的试点意义在于：它不是从零开始治理，而是给一条已经"由黑臭变清澈"的河道，再加装一道汛期防反弹的智能防线。