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每到冬季，尤其是北方地区，低温严寒便成为市政排水管网的一场“大考”。管道内积水结冰膨胀，轻则导致水流不畅、排水缓慢，重则引发管道破裂、井盖凸起，甚至造成路面结冰，严重影响市民出行安全。据北方某省会城市市政部门统计，冬季因管网冻堵引发的故障占全年故障总量的35%，单次维修平均耗时长达4小时。这不仅大幅增加了运维成本，更在降雪与融雪期加剧了城市内涝的风险。
市政排水管网作为城市的“地下血脉”，其冬季防寒防冻绝非简单的“包裹保温”即可万事大吉。它需要结合管网敷设深度、材质特性及排水工况等实际情况，构建一套“事前预防、事中管控、事后应急”的全流程防护体系，才能从根本上消除冻堵隐患，保障城市排水系统在寒冬中的稳定运行。
要制定有效的防寒防冻措施，首先必须厘清管网冻堵的根源。往往是低温环境、水流状况与管道材质三大因素的相互作用，共同加剧了冻堵风险。
冬季气温持续低于0℃时，若管网敷设深度不足（未达到当地冻土层以下），或管道暴露在室外（如过街管、检查井），管道外壁极易降至冰点以下。此时，管内滞留的污水或雨水会逐渐结冰。特别是在夜间气温骤降时段，管道内水流速度减缓，结冰速度加快，冰层从内壁向中心蔓延，最终导致管道断面缩小甚至完全堵塞。东北某城市2023年冬季，因寒潮导致气温骤降至-25℃，30%的浅层管网（敷设深度1.2米，当地冻土层1.5米）出现结冰，其中15%完全冻堵，严重影响了周边3个社区的排水。
部分管网因坡度不足、管道老化变形或淤泥淤积，导致管内水流缓慢甚至出现局部积水。在冬季低温下，这些滞留水体成为“结冰源头”——首先在管道低洼处形成薄冰，后续水流携带的泥沙、落叶等杂质附着在冰层上，加速冰层增厚。同时，若检查井内积水未及时排除，冻结成冰后会堵塞井口与管道连接处，导致排水完全中断。华北某城市老城区管网调查显示，冬季有40%的冻堵故障与管道积水有关，其中低洼路段占比高达60%。
早期建设的市政排水管网多采用混凝土管、陶土管等材质，其抗冻性能较差。低温下这些材质的脆性增加，若管内结冰膨胀产生的压力超过管道承受极限，极易导致管道开裂或接口脱节。此外，部分早期的塑料管道（如PVC管）虽轻便耐腐蚀，但在低温下易收缩变形，导致接口密封性下降，污水渗漏后在管道外壁结冰，进一步加剧冻堵。西北某城市2024年冬季，因管道材质抗冻性不足，共发生12起管道冻裂事故，其中混凝土管占7起，早期PVC管占5起。
针对上述成因，需从管网防护、排水优化、设施改造、应急保障四个维度入手，构建科学有效的防寒防冻体系，实现“冻不了、堵不住、能应急”的目标。
通过物理保温措施减少热量流失，是冬季防寒防冻的核心手段，需根据管道敷设场景选择适配方案。
地下管网：优先“深埋+保温层”防护。 对新建管网，严格按照当地冻土层厚度设计深度（如东北地区冻土层1.5-2米，管网敷设深度需≥2.2米），确保管道位于冻土层以下。对已建成的浅层管网，采用“开挖包裹”方式，在管道外壁包裹30-50mm厚的聚氨酯保温管壳，外层再用高密度聚乙烯保护层防腐蚀。哈尔滨某老城区通过该方式改造20公里浅层管网，2023-2024年冬季冻堵率下降80%。
暴露管网：强化“保温+防风”双重防护。 对过街管、桥梁下悬挂管等暴露场景，采用“阻燃玻璃棉+镀锌铁皮外壳”组合防护；对检查井，在井壁内侧粘贴聚氨酯保温板，井盖下方加装橡胶保温垫。北京某主干道过街管网改造后，冬季管内水温较改造前提升3-5℃，未出现结冰现象。
特殊节点：重点防护“接口+阀门”。 管道接口、闸门是热量流失的薄弱点。接口处缠绕2-3层铝箔丁基胶带；管网闸门采用定制防水保温套，并在阀门井内放置低温防爆加热棒（低于5℃自动启动）。沈阳某管网阀门井改造后，冬季阀门故障率从30%降至5%。
通过优化排水工况，加快水流速度，减少水体滞留时间，可从源头降低结冰风险。
清淤疏通：消除“积水障碍”。 入冬前，采用CCTV检测机器人配合高压清洗车，全面清理管道内淤泥杂物，确保断面畅通。济南2023年冬季前完成500公里管网清淤，管内水流速度从0.5m/s提升至0.8m/s，积水滞留率下降60%。
坡度调整：优化“水流路径”。 对坡度不足路段，通过“抬上游、降下游”的方式调整坡度至0.5%以上；对无法调整的路段，在管道内安装不锈钢导流板。石家庄某老街区改造后，管内水流速度提升40%，冬季未出现积水冻堵。
活水循环：避免“管道死水”。 对流量较小的郊区管网，利用处理后的达标尾水进行循环回送，保持水体流动；鼓励排水源头增加冬季排放量，通过“大流量冲刷”减少结冰。西安某郊区管网通过活水循环改造，冬季结冰率下降75%。
升级管网材质与设施设计，提升系统自身的抗冻能力。
材质升级：选用“抗冻耐腐蚀”管道。 新建管网优先选用球墨铸铁管或HDPE管，其在低温下具有良好的韧性和抗冲击强度；对老旧混凝土管、PVC管逐步替换。长春2024年新建管网全部采用HDPE管，冬季运行未发生破裂。
检查井优化：设计“防结冰结构”。 新建检查井采用内倾式井壁并设置排水孔，引导积水流入管道；现有检查井加装导流槽并定期清理。大连某新区检查井优化后，冬季井内结冰率从40%降至5%。
增设“防冻附属设施”。 在冻堵高发路段设置排气阀、排污阀，并每隔500米设置“防冻监测点”，安装温度与流量传感器，实现实时预警。青岛某主干道管网增设附属设施后，冬季冻堵预警准确率达90%。
建立高效的应急机制，确保故障发生后能迅速响应。
组建“冬季应急专班”。 实行24小时值班，确保接到报警后30分钟内抵达现场，1小时内制定处置方案。太原2023-2024年冬季通过应急专班处置，平均修复时间缩短40%。
采用“科学融冰”方式。 轻度结冰采用“热水循环+工业盐”冲刷；重度冻堵采用“电磁加热+机械疏通”组合，避免损伤管道。郑州某管网重度冻堵处置中，通过该方式2小时内恢复排水。
建立“冻堵台账”。 详细记录每次故障情况，定期分析高发路段与原因，为来年管网改造提供数据支撑。天津通过冻堵台账分析，2024年针对性改造后，冻堵率再降30%。
针对常低于-20℃的气温，哈尔滨采取“管网深埋≥2.5米+全段聚氨酯保温”策略，对暴露管网实施“保温棉+铁皮+电伴热”三重防护。2023-2024年冬季，其管网冻堵率仅5%，较改造前下降85%，有效抵御了极寒侵袭。
南京冬季气温多在0-5℃，但湿度大，易形成“湿冻”。市政部门重点开展“冬季前管网清淤”800公里，并在郊区实施“活水循环”，配合检查井保温垫。2023-2024年冬季，冻堵故障较往年减少70%，保障了湿冷气候下的排水畅通。
市政排水管网冬季防寒防冻，没有“一刀切”的万能方案。北方极寒地区需侧重“深埋+强保温”，南方湿冷地区则需侧重“清淤+防积水”。更重要的是，防寒防冻工作应纳入管网全生命周期管理：新建时严把设计关，存量时逐步改造，日常加强智慧化巡检。
未来，随着智慧管网技术的发展，通过温度、流量传感器实时数据结合AI算法预判冻堵风险，将实现从“人防”向“技防”的跨越。只有因地制宜、长效管理，才能让城市的“地下血脉”在严冬中依然畅通无阻，守护城市的安宁与活力。