在极端降雨天气中，城市排水管网面临巨大压力，“管网满负荷运行” 与 “管网堵塞” 都会导致管网内水位上升、排水能力下降，但二者的应对策略截然不同。若将 “满负荷运行” 误判为 “堵塞”，可能会引发不必要的紧急抢修，浪费人力物力；若将 “堵塞” 误判为 “满负荷运行”，则会错过最佳疏通时机，加剧城市内涝。因此，排水管网监测在应对极端降雨时，精准区分这两种状态至关重要。

基于多维度监测数据的特征分析

要区分 “管网满负荷运行” 与 “管网堵塞”，需依托排水管网监测系统采集的多维度数据，从水位变化、流量特征、压力分布等方面分析二者的不同特征。

从水位变化来看，在极端降雨初期，随着降雨量的增加，管网内水位会逐渐上升。当达到 “满负荷运行” 状态时，水位会稳定在一个较高水平，且随降雨量的波动呈现出同步变化趋势。例如，降雨量增大时，水位略有上升；降雨量减少时，水位略有下降，整体保持动态平衡。而 “管网堵塞” 时，水位会在短时间内急剧上升，且上升速度不受降雨量变化的直接影响。即使降雨量有所减少，堵塞点上游的水位仍会持续上涨，因为堵塞导致水流无法正常排出，形成壅塞现象。

在流量特征方面，“管网满负荷运行” 时，管网内的流量会达到设计最大流量，且流量稳定，与降雨量、上游来水量保持匹配。通过流量传感器监测可以发现，此时的流量曲线较为平滑，波动较小。而 “管网堵塞” 时，堵塞点上游的流量会明显减小，甚至出现断流现象，因为水流被堵塞物阻挡，无法顺利通过。同时，堵塞点下游的流量也会大幅下降，与上游形成明显的流量差。

压力分布也是区分二者的重要依据。“满负荷运行” 状态下，管网内的压力分布相对均匀，沿水流方向压力逐渐降低，符合正常的水力规律。而 “管网堵塞” 时，堵塞点上游的压力会急剧升高，因为水流受阻后动能转化为压能；堵塞点下游的压力则会明显降低，形成较大的压力梯度。通过压力传感器监测到的压力数据，能够清晰地反映出这种压力分布的异常。

结合管网拓扑结构与历史数据的辅助判断

管网的拓扑结构和历史数据能为区分 “满负荷运行” 与 “管网堵塞” 提供重要参考。

管网拓扑结构方面，不同的管网布局和管径大小会影响水流的运动状态。在 “满负荷运行” 时，水流会按照管网的设计路径顺畅流动，各节点的水位、流量等参数符合管网拓扑结构下的水力计算结果。而当某一区域发生 “管网堵塞” 时，会打破原有的水力平衡，导致堵塞点上游的管网段出现异常的水位和流量变化，且这种变化具有明显的区域性，与管网拓扑结构中该堵塞点的影响范围相符。例如，若堵塞点位于某条支管上，那么该支管上游的水位会明显高于其他同类型支管。

历史数据的对比分析也不可或缺。通过对以往极端降雨天气下管网的运行数据进行梳理，建立 “满负荷运行” 与 “管网堵塞” 的历史特征数据库。在本次极端降雨中，将实时监测数据与历史数据进行对比，若实时数据与历史上 “满负荷运行” 时的数据特征高度相似，如水位、流量的变化趋势、数值范围等基本一致，则可判断为 “满负荷运行”；若实时数据与历史上 “管网堵塞” 时的数据特征相符，如某一节点水位突然大幅上升，且与周边节点数据差异明显，则更可能是 “管网堵塞”。

引入智能算法的动态识别与预警

随着人工智能技术的发展，引入智能算法对排水管网监测数据进行动态分析，能够提高对 “满负荷运行” 与 “管网堵塞” 的识别精度。

可以利用机器学习算法，以大量的历史监测数据为训练样本，让算法学习 “满负荷运行” 与 “管网堵塞” 的特征模式。在极端降雨时，算法能够实时接收监测数据，并与学习到的特征模式进行匹配，快速判断管网当前的状态。同时，算法还能根据降雨量、管网运行年限、周边环境等因素的变化，动态调整识别模型，提高识别的适应性和准确性。

此外，结合水力模型进行模拟分析也是一种有效的方法。将实时监测数据输入水力模型，模拟在当前降雨量和管网状态下的水流运动情况。如果模拟结果显示管网内水流顺畅，只是流量达到设计上限，那么为 “满负荷运行”；如果模拟结果显示某一区域水流受阻，出现明显的壅水现象，则可判断为 “管网堵塞”。

建立联动机制提升判断准确性

单一的监测手段和分析方法可能存在局限性，建立多系统联动机制能够进一步提升对两种状态的判断准确性。

将排水管网监测系统与气象预警系统联动，实时获取降雨量、降雨强度、降雨持续时间等气象数据。如果在降雨量极大且持续的情况下，管网出现水位上升、流量增大等现象，更可能是 “满负荷运行”；若在降雨量相对较小或趋于稳定时，管网仍出现水位异常上升，则 “管网堵塞” 的可能性更大。

同时，与城市地理信息系统（GIS）联动，了解管网的具体位置、埋深、周边地形等信息。例如，位于低洼地区的管网在极端降雨时容易出现 “满负荷运行”，而穿越施工区域或易淤积地段的管网则更易发生 “堵塞”。通过结合这些地理信息，能够对监测数据的分析结果进行验证和补充。

制定差异化的应对策略与调度方案

在准确区分 “管网满负荷运行” 与 “管网堵塞” 后，需制定差异化的应对策略和调度方案，以保障排水管网的高效运行。

对于 “管网满负荷运行”，应采取优化调度的方式，充分发挥现有管网的排水能力。例如，通过调控泵站的运行功率，合理分配各区域的排水负荷；开启应急排水闸门，将部分雨水引入备用调蓄设施，缓解管网压力。同时，加强对管网关键节点的监测，密切关注水位和流量的变化，防止因长时间满负荷运行导致管网损坏。

对于 “管网堵塞”，则需迅速组织抢修队伍进行疏通。根据监测数据确定堵塞点的大致位置后，利用专业设备进行精准定位和疏通。在抢修过程中，实时反馈疏通情况，及时调整调度方案，确保管网尽快恢复正常排水功能。

总之，在极端降雨时，排水管网监测通过多维度数据特征分析、结合管网拓扑结构与历史数据、引入智能算法以及建立联动机制等方法，能够有效区分 “管网满负荷运行” 与 “管网堵塞” 两种状态，为制定科学合理的调度决策提供有力支持，从而最大限度地减轻城市内涝带来的影响。