你有没有想过？每天打开水龙头，流出的清澈自来水背后，藏着一个庞大而复杂的系统。

在上海这样的超大型城市，水源地可能受到咸潮、藻类、金属污染的潜在威胁；总长相当于绕地球赤道一圈的供水管网中，管道里可能悄悄滋生微生物、产生“水黄”“水浑”……这些问题，普通人看不见、摸不着，却关系着千家万户的健康和城市的运转。

同济大学徐斌教授带领团队，联合上海城投水务（集团）有限公司、上海市供水调度监测中心等单位，用十余年时间，攻克了超大城市供水过程中面临的多种复杂风险，实现了从“源头”到“龙头”的全链条风险阻控与韧性提升，让上海居民喝上了更安全、更稳定、更健康的自来水。2日，这一成果荣获2025年度上海市科技进步一等奖。

徐斌教授和他的科研团队。

【水源地装上“预警雷达”】

上海青草沙水库，是世界最大的河口江心水库，其设计最大日供水量约731万立方米，承担上海市‌55%以上‌的原水供应。这一水源地的重要性不言而喻。

水源地遇到的第一个风险便是——每年咸潮入侵时，水库取水口氯化物浓度会突然飙升。然而，传统咸潮预警就像“看天吃饭”，只能提前2天预测，一旦判断失误，青草沙水库将很难从咸淡交汇的长江中取到可用的淡水，整座城市可能面临“水荒”。

在徐斌教授心目中，供水系统的风险，往往是隐性的、累积的、突发的。“我们要做的，就是让这些‘看不见的风险’变得‘可感知、可预测、可控制’。”

上海市原水系统分布图。

为此，研发团队研发了取水口氯化物时空分布前置预警技术，精度超过90%，把预警窗口从2天拉长到7天以上。这就像天气预报从“明天有雨”升级到“下周三下午3点有暴雨，请提前准备”。

研发团队还联合上海城投原水有限公司、杭州谱育科技发展有限公司等单位，研制出致嗅物质和重金属在线监测装备，打破了国外垄断。以前，这类设备全靠进口，一台价格有的甚至高达数百万元，有了自主研发的技术后，国产化设备成本下降30%-50%，目前全国20余个省市的供水系统都在用这一国产设备。

【多级屏障，让风险“无处可逃”】

水源水进了水厂，不等于就安全了。为此，研发团队开发了基于水库生态调控+水厂深度处理的组合技术。

简单说，就是在水库里“养”出好水，在水厂里“滤”出好水。比如针对藻类爆发问题，他们通过调控水库生态，让藻密度下降一个数量级。然后，通过水库-水厂前后馈闭环的臭氧-活性炭精细控制技术，实现133项水质风险物质被全面阻控，异嗅味去除率超过90%。

更关键的是消毒环节的“精细手术”。过去，自来水厂加氯消毒像“撒盐”——加多了，水里会有氯嗅味，居民投诉；加少了，管网里还会滋生微生物。尤其是上海这样管网超长的城市，余氯在管道里一路衰减，往往到了居民家门口已经所剩无几。

基于水库生态调控+水厂深度处理的组合技术。

徐斌教授团队发明了基于水质水力适配的氯胺生成衰减动态模拟与厂网联调联控消毒新工艺，它通过实时监测水质、水量、水龄，然后精准计算出出厂水和每一个管网片区该加多少消毒剂。精准投放消毒剂后，既保证微生物全部被杀灭，又避免副产物超标和氯嗅味扰民。这项技术让上海全市管网“低氯区”减少82%，居民用水投诉率下降54%。

城市供水管网如同人体血管，绵延数万公里、深埋地下——全上海供水管网总长超4万公里，承载着将优质饮用水输送至千家万户的使命。然而管材老化、接口渗漏、施工扰动、二次污染等因素交织，出厂达标的水受供水管道健康状态的影响，在输送过程中有可能悄然变质，因此城市供水管网的健康诊断与维护尤为重要。

为此，研发团队发明了检查地下供水管网的“黑科技”——基于水质参数反演的管道腐蚀快速诊断技术。以前要判断一段管道是否腐蚀，得用管道内窥镜一公里一公里地看，费时费力，每公里成本高达数万元。现在，只需从路边的消火栓里采集少量水样，通过自主开发的模型就能“反算”出管道内部的健康状态，就像给城市管道做了一次“血液检测”，每公里成本降到几千元。团队博士生回忆：“为了验证这个模型，徐老师带着我们穿梭在午夜和凌晨的管道施工改造现场，风雨无阻。”

【应急调度“秒级响应”】

超大城市供水，最怕“突发”情况发生。一旦发生水源污染、管道爆裂，如何快速调度全市水资源？过去靠人工经验，反应慢、风险大。近十年上海就发生过25起重大供水警报，每一次都牵动着数千万人的心。

徐斌教授联合团队研发了超大规模原水系统互联互通与应急调度技术。这项技术里包含一套大口径超长管线高精度水力与泵管阀耦合联动的智能调度决策模型。一旦某个水源出问题，系统能在几秒钟内算出“从哪里调水、调多少、怎么调”。

更厉害的是，它还能解决“水锤”问题——原水管道动辄上百公里，水流突然改变方向或速度，会产生巨大的冲击力，就像高速列车急刹车，极易引发爆管。这套模型可以秒级预演水力特性，识别出系统里的“卡点”，然后通过梯级切换调度，让整个系统在极限工况下也能平稳运行，用户完全感觉不到水源的切换，原水系统压力控制精度达到±2%，远超国际同类水平。

徐斌教授在指导学生做水质检测。

此外，研发团队还建了源厂网在线管控平台，这就像给供水系统装了一个“智慧大脑”，风险可看、可评、可控。近十年，上海成功应对多起水质风险事件，实现“零社会舆情”。目前，这些技术通过上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司、上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司通过设计、咨询、建设和运维，推广至国内其他超大城市，如武汉、香港等，总应用的供水规模达1555万吨/天，服务人口约3200万人。这些技术被写进了15部地方和团体标准，成为了行业“教科书”。

徐斌常说：“供水不是冷冰冰的管道和水厂，它是城市的血液，是老百姓最基础的安全感。”他们的故事，是科技创新、服务民生的故事。而他们的答案，就在每一滴清澈的自来水里。

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