雨污混流是市政排水系统的常见顽疾，生活污水、工业废水混入雨水管网直排自然水体，会造成河道黑臭、生态破坏；雨水混入污水管网则会加重污水处理厂负荷，导致处理不达标或能耗激增。传统雨污混流排查依赖人工巡查、阶段性采样，存在效率低、覆盖窄、误判率高的问题，难以满足精准改造需求。而智慧水务通过整合市政排水管网的流量、水位、水质实时监测数据，构建 “数据感知 - 智能分析 - 点位定位 - 改造支撑” 的全流程体系，成为破解雨污混流难题、推动雨污分流改造科学落地的关键抓手。

一、多维监测体系：构建雨污混流数据感知网络

智慧水务识别雨污混流的核心前提，是建立覆盖市政排水管网 “雨水 / 污水系统、关键节点、全时段” 的多维监测体系，通过流量、水位、水质三类核心数据的实时采集，捕捉雨污混流的典型特征。

在监测点位布局上，需针对雨水管网与污水管网的不同特性差异化布设设备：雨水管网重点在 “晴天异常排水点” 与 “雨天关键断面” 布设监测终端 —— 例如在雨水管网的住宅小区出口、商业区排水口、河道排放口布设流量监测仪与水质传感器，同时在雨水干管交汇处、末端截流井布设水位计；污水管网则聚焦 “雨天异常进水点”，在污水提升泵站进水口、污水管网中途节点、住宅小区污水出户管布设流量与水质监测设备。此外，还需在雨污合流制管网改造过渡期的截流井、混流嫌疑路段增设 “流量 - 水位 - 水质” 三联监测设备，实现数据联动采集。例如，某城市在老城区 32 条雨水管网、28 条污水管网共布设 156 套监测设备，重点覆盖历史混流高发区与改造关键路段，为后续数据分析奠定基础。

在数据采集技术选型上，需适配市政排水管网复杂工况：流量监测优先选用超声波流量计或电磁流量计，前者无需接触水体、抗泥沙干扰能力强，适合雨水管网高浊度场景；后者测量精度高、响应速度快，适合污水管网流量稳定但成分复杂的场景，且两者均支持分钟级数据采集，能捕捉瞬时流量波动。水位监测采用投入式液位计或超声波液位计，具备防腐蚀、防堵塞设计，可实时反馈管网水位变化 —— 例如雨水管网雨天水位骤升属正常现象，但若晴天出现水位持续高于 baseline，则可能是污水混入导致的异常积水。水质监测则针对雨污混流的关键指标选型，重点监测 COD（化学需氧量）、SS（悬浮物）、氨氮、浊度四项指标：雨水晴天 COD 通常低于 50mg/L，而污水 COD 普遍高于 200mg/L，若雨水管网晴天 COD 异常升高，即可初步判定存在污水混入；污水管网雨天 SS 若骤增，则可能是雨水混入携带大量泥沙。部分智慧水务系统还会加装 pH 传感器，辅助识别工业废水等强酸碱污染源混入情况。

在数据传输与存储层面，监测设备通过 LoRa、NB - IoT 等低功耗广域网技术将实时数据上传至智慧水务云平台，确保在管网深埋、信号薄弱区域仍能稳定传输；平台采用分布式数据库存储海量监测数据，同时通过边缘计算对原始数据进行预处理（如剔除传感器故障导致的异常值、平滑瞬时波动数据），确保数据准确性与可用性。例如，某智慧水务平台可实现 10 万级监测点位的并发数据接收，数据延迟控制在 30 秒以内，为后续实时分析提供支撑。

二、智能分析逻辑：从数据特征到混流点位精准定位

智慧水务并非简单堆砌监测数据，而是通过构建多维度分析模型，从流量、水位、水质数据的联动特征中识别雨污混流模式，最终精准定位混流点位，避免 “单指标判断” 导致的误判。

（一）雨水管网中污水混入的识别逻辑

雨水管网的核心功能是排放雨水，正常状态下 “晴天无持续水流、雨天流量骤增、水质指标低”，若出现以下数据特征，即可判定存在污水混入：

一是流量异常：晴天雨水管网流量持续高于 0.1m³/h（具体阈值根据管径调整），且无降雨、绿化浇水等外部补水因素，例如某住宅小区雨水出口晴天日均流量达 0.8m³/h，远超正常范围，排查发现是小区生活污水管网破损，污水渗入雨水管网。

二是水质异常：晴天雨水管网 COD＞80mg/L、氨氮＞5mg/L、SS＞30mg/L，或三项指标同时高于雨水背景值 2 倍以上，例如某商业区雨水管网晴天 COD 均值达 180mg/L，追溯发现是餐饮企业私接污水管至雨水井，含油污水直接排入。

三是流量 - 水质联动异常：雨天雨水管网流量骤升时，水质指标（如 COD、SS）应随雨水稀释而下降，若出现 “流量升高但水质指标不降反升”，则可能是雨污合流制管网截流能力不足，污水随雨水溢出至雨水管网 —— 例如某老城区雨水管网雨天流量从 2m³/h 升至 15m³/h，但 COD 从 60mg/L 升至 120mg/L，后续排查发现合流制管网截流井闸门故障，大量污水溢入雨水管网。

（二）污水管网中雨水混入的识别逻辑

污水管网的核心功能是输送生活与工业污水，正常状态下 “流量稳定（日均波动＜20%）、水位平稳、水质指标高”，若出现以下数据特征，即可判定存在雨水混入：

一是流量 - 降雨联动异常：雨天污水管网流量较晴天增长超过 50%，且增长趋势与降雨量变化完全同步，例如某片区污水管网晴天日均流量 8000m³，降雨时骤增至 15000m³，降雨量每增加 10mm，流量增长约 1200m³，排查发现是道路雨水井与污水井连通，雨水直接流入。

二是水位 - 流量反向异常：污水管网水位正常应随流量增加而升高，若雨天出现 “流量骤增但水位不升或下降”，则可能是雨水大量混入导致管网超负荷，部分污水从溢流口排出，例如某污水泵站进水口雨天流量增长 60%，但水位较晴天下降 0.3m，后续发现泵站上游污水管网存在 3 处雨水混入点，导致管网满管运行，污水溢流。

三是水质稀释异常：雨天污水管网 SS、COD 较晴天下降超过 30%，且下降幅度与降雨量正相关，例如某工业区污水管网晴天 SS 均值 220mg/L，中雨时降至 110mg/L，大雨时进一步降至 60mg/L，追溯发现是厂区周边雨水管网破损，雨水渗入污水管网稀释污染物浓度。

（三）混流点位的精准定位方法

当智慧水务平台识别出雨污混流特征后，通过 “断面数据对比法” 与 “GIS 地图叠加法” 定位具体点位：

断面数据对比法即选取混流嫌疑管段的上下游监测断面，对比流量与水质数据差异 —— 例如雨水管网 A 断面（上游）晴天流量 0.05m³/h、COD 45mg/L，B 断面（下游 500 米）晴天流量 0.6m³/h、COD 160mg/L，说明 A - B 段存在污水混入，再通过在两段之间增设临时监测点（如便携式流量计、水质采样仪），逐步缩小排查范围至 50 米内。

GIS 地图叠加法则将监测数据异常区域与管网 GIS 地图、周边用地性质地图叠加 —— 例如雨水管网混流异常区域对应地图上的某住宅小区，且该小区建成于 2000 年前，存在雨污管网错接历史，即可优先排查该小区的污水出户管是否私接至雨水管网；若异常区域对应商业区，则重点排查餐饮、洗车店等可能产生污水的商户。

例如，某城市通过智慧水务系统发现一条雨水管网存在污水混入，先对比上下游 3 个监测断面数据，锁定混流段为 “幸福路雨水干管 K1 + 200 - K1 + 500”，再叠加 GIS 地图发现该段管网周边有 2 个老旧小区与 1 家菜市场，现场排查发现小区 3 处污水出户管错接至雨水井、菜市场污水沉淀池渗漏至雨水管网，精准定位后仅用 3 天完成整改，避免了传统排查需 1 个月的低效问题。

三、数据支撑改造：从 “定位问题” 到 “科学施策”

智慧水务的核心价值不仅是识别雨污混流点位，更在于通过监测数据为雨污分流改造提供 “改造优先级排序、改造方案优化、改造效果评估” 的全流程数据支撑，避免改造工作盲目推进。

（一）改造优先级排序：基于混流影响程度量化评估

并非所有混流点位都需同步改造，智慧水务通过构建 “混流强度 - 环境影响 - 改造难度” 三维评估模型，对混流点位排序：

混流强度通过 “日均混流水量 × 污染物浓度” 计算，例如某雨水管网混流点日均混入污水 50m³、COD 280mg/L，混流强度远高于日均混入 10m³、COD 120mg/L 的点位；

环境影响则结合混流点下游是否为饮用水源地、敏感河道等因素，例如混流点直接排入城市景观河道的，环境影响等级高于排入市政污水处理厂的；

改造难度则参考管网埋深、周边施工条件，例如人行道下管网改造难度低于主干道下管网。

通过三维模型打分，将混流点位划分为 “紧急改造（得分＞80）、优先改造（60 - 80 分）、暂缓改造（＜60 分）” 三类，例如某城市优先改造 23 个直接排入河道、混流强度高的点位，暂缓改造 15 个混流强度低、位于主干道下的点位，确保改造资源集中投向效益最高的区域。

（二）改造方案优化：基于监测数据定制技术路径

雨污分流改造并非 “一刀切” 的管网重建，智慧水务通过监测数据为不同类型混流点位定制优化方案：

对于 “小区雨污管网错接” 类混流点，通过监测数据明确错接户数与污水排放量，例如某小区雨水管网日均混入污水 80m³，对应 300 户居民的生活污水排放量，改造方案确定为 “重新铺设小区污水支管，将错接户接入市政污水管网”，同时在改造后 1 个月内持续监测雨水管网流量与水质，确保错接问题彻底解决；

对于 “管网破损导致的雨污互渗” 类混流点，通过流量与水位数据判断破损位置与渗漏量，例如某污水管网 K2 + 100 处监测到雨天流量骤增，且上游水位高于下游，推测该位置存在破损，雨水渗入，改造方案采用 “非开挖紫外光固化修复技术”，无需开挖路面即可修复破损管道，避免影响交通；

对于 “合流制管网截流能力不足” 类混流点，通过监测雨天合流制管网流量与截流井截流量，计算截流倍数（实际截流量与设计截流量的比值），例如某截流井雨天截流倍数仅 0.8，远低于设计值 3，改造方案确定为 “增设截流泵与调蓄池，提升截流能力至 3.5 倍”，同时通过智慧水务平台实时监测改造后截流效果，确保雨天污水不溢流。

（三）改造效果评估：基于监测数据验证改造成效

雨污分流改造后，智慧水务通过对比改造前后的流量、水位、水质数据，量化评估改造效果，避免 “改造后问题复发”：

短期效果（改造后 1 - 3 个月）看 “异常数据是否消失”，例如雨水管网改造后晴天流量降至 0.05m³/h 以下、COD 稳定在 50mg/L 以内，说明污水混入问题解决；

长期效果（改造后 6 - 12 个月）看 “数据稳定性与抗干扰能力”，例如雨水管网经历多次降雨后，水质指标仍能快速恢复至背景值，无持续异常；

综合效果则结合下游水体水质变化，例如某河道在周边 12 个雨污混流点改造后，COD 从 65mg/L 降至 30mg/L，黑臭现象消失，印证改造成效。

例如，某城市对老城区 5 条合流制管网实施雨污分流改造，改造前通过智慧水务监测发现雨天日均有 1200m³ 污水溢入雨水管网，改造后监测显示溢流量降至 50m³ 以下，截流倍数从 0.9 提升至 3.2，污水处理厂进水负荷波动从 ±30% 降至 ±10%，改造效果显著。

四、总结与展望

智慧水务通过实时监测市政排水管网的流量、水位、水质数据，打破了传统雨污混流排查的 “盲区” 与 “滞后性”，实现了从 “经验判断” 到 “数据驱动” 的转型 —— 从多维监测体系构建数据感知基础，到智能分析模型精准定位混流点位，再到数据支撑改造全流程优化，形成了雨污分流改造的闭环管理。未来，随着 AI 算法与数字孪生技术的融入，智慧水务还将进一步升级：通过 AI 算法自主学习不同区域、不同季节的雨污混流特征，提升识别准确率；通过数字孪生模型模拟不同改造方案的效果，提前预判改造后管网运行状态，为雨污分流改造提供更科学的决策依据，最终推动市政排水系统向 “低污染、高效率、可持续” 的智慧化方向发展。