市政排水管网局部堵塞是城市排水系统的常见故障，多由泥沙淤积、杂物堆积（如塑料袋、建筑垃圾）、管道变形等因素导致。堵塞会造成上游流量异常衰减（水流受阻导致过流能力下降）、下游流量骤减（堵塞点下游水量供应不足），若不及时处理，易引发上游管网水位暴涨、污水外溢甚至路面塌陷。传统堵塞排查依赖人工巡查与管道疏通试验，不仅效率低、成本高，还可能因排查方向错误导致 “盲目清淤”。而流量计通过在管网关键节点布设设备，实时采集流量数据，结合相邻节点的流量差值分析，可精准锁定堵塞路段、评估堵塞严重程度，为市政排水清淤工作提供科学指引，大幅提升清淤效率与精准度。

一、数据基础：构建覆盖管网的流量监测节点网络

流量计实现对管网堵塞的精准定位，首要前提是建立覆盖市政排水管网 “主干管 - 支管 - 关键节点” 的流量监测网络，确保相邻节点间的流量数据可对比、可分析，为流量差值计算提供完整数据支撑。

（一）科学布设监测节点，聚焦堵塞高发区域

市政排水管网堵塞多发生在管道变径处、弯头、检查井、支管接入主干管的汇流点等位置，流量计需针对性布设：

主干管关键断面：在市政排水主干管的上下游端、中途汇流点（如支管接入处）布设流量计，例如每 2-3 公里主干管至少布设 1 对上下游监测节点，确保可通过差值分析判断区间是否存在堵塞；

支管与主干管连接处：在支管接入主干管的上游 50 米（支管端）与下游 50 米（主干管端）分别布设流量计，监测支管汇入主干管的流量变化，若支管端流量正常而主干管端流量未相应增加，可能是连接处堵塞；

管道特殊部位：在管径缩小处（如 DN1000 变 DN800）、90° 弯头、长期淤积的低洼路段，增设流量计，此类位置易因过流断面变化或水流转向导致杂物堆积，是堵塞高发区；

历史堵塞路段：对近 1 年内发生过 2 次以上堵塞的路段，加密布设流量计（如每 1 公里 1 台），实时监测流量变化，避免堵塞复发未被及时发现。

例如，某城市在主城区 8 条市政排水主干管、23 条主要支管共布设 112 台流量计，重点覆盖 26 处历史堵塞路段与 18 处管道特殊部位，形成了 “主干管贯通、支管衔接、重点区域加密” 的监测网络，为流量差值分析奠定了节点基础。

（二）统一监测标准，保障数据可比性

不同品牌、不同类型的流量计若监测标准不一致，会导致流量数据偏差，影响差值分析准确性。需从 “设备选型、采集频率、数据校准” 三方面统一标准：

设备选型适配：根据管网工况选择合适的流量计类型 —— 大管径主干管（DN800 以上）优先选用超声波流量计（非接触式，抗泥沙干扰能力强）；小管径支管（DN500 以下）选用电磁流量计（测量精度高，适合流量稳定场景）；雨污合流管因流量波动大，选用具备宽量程特性的超声多普勒流量计，确保不同管径、不同工况下的流量数据精准；

固定采集频率：所有流量计统一设置为分钟级采集频率（如每 5 分钟 1 次），避免因采集频率差异导致数据无法同步对比 —— 例如上游流量计每 5 分钟采集 1 次，下游流量计每 10 分钟采集 1 次，会导致同一时段内数据样本数量不同，无法准确计算差值；

定期校准维护：每季度对所有流量计进行 1 次现场校准，使用标准流量装置（如标准体积管）比对实测数据，确保误差控制在 ±2% 以内；对安装在泥沙淤积严重区域的流量计，每月进行 1 次传感器清洁，避免泥沙附着影响测量精度。

例如，某城市每季度组织专业团队对所有流量计进行校准，发现 12 台电磁流量计因电极结垢导致误差超 5%，及时清洁校准后，数据精度恢复至 ±1.5%，保障了后续流量差值分析的准确性。

二、分析逻辑：从流量差值中识别堵塞特征

市政排水管网在正常运行状态下，相邻节点间的流量遵循 “守恒规律”—— 若区间无支管接入或流出，下游节点流量应与上游节点流量基本一致（误差≤5%，主要为管道沿程损失）；若有支管接入，下游节点流量 = 上游节点流量 + 支管汇入流量；若有支管流出，下游节点流量 = 上游节点流量 - 支管流出流量。当局部堵塞发生时，这一守恒规律被打破，相邻节点间出现异常流量差值，流量计通过分析差值特征，可识别堵塞路段与严重程度。

（一）无支管接入区间：识别 “下游流量骤减” 型堵塞

在无支管接入或流出的管网区间（如某段连续 2 公里的主干管，无任何支管衔接），正常情况下上下游节点流量差值应≤5%。当该区间发生堵塞时，上游水流因堵塞受阻，无法完全流向下游，导致下游流量骤减，上下游流量差值远超正常范围：

轻微堵塞（堵塞程度＜30%）：堵塞导致过流断面缩小，但仍有大部分水流通过，上下游流量差值在 10%-20% 之间，例如上游节点流量 1000m³/h，下游节点流量 850m³/h，差值 150m³/h（15%）；

中度堵塞（堵塞程度 30%-60%）：过流断面显著缩小，水流受阻明显，上下游流量差值在 20%-50% 之间，例如上游流量 900m³/h，下游流量 540m³/h，差值 360m³/h（40%）；

严重堵塞（堵塞程度＞60%）：过流断面大幅缩小，甚至接近断流，上下游流量差值＞50%，例如上游流量 800m³/h，下游流量仅 300m³/h，差值 500m³/h（62.5%）。

例如，某城市排水主干管一段无支管区间，上游流量计监测到流量 850m³/h，下游流量计监测到流量 380m³/h，差值 470m³/h（55.3%），通过差值分析判定该区间存在严重堵塞，需立即安排清淤。

（二）有支管接入区间：识别 “流量不守恒” 型堵塞

在有支管接入的管网区间（如主干管 A-B 段，中途有支管 C 接入），正常情况下下游节点 B 的流量 = 上游节点 A 的流量 + 支管 C 的流量（误差≤5%）。当该区间发生堵塞时，会出现两种 “流量不守恒” 特征：

堵塞点位于支管接入前（A-C 段）：上游 A 节点流量正常，支管 C 流量正常，但下游 B 节点流量 = A+C - 异常差值（差值为堵塞导致的流量损失），例如 A=600m³/h，C=200m³/h，正常 B 应 = 800m³/h，实际 B=560m³/h，差值 240m³/h，说明 A-C 段存在堵塞，导致部分水流无法流至 B 节点；

堵塞点位于支管接入后（C-B 段）：上游 A 节点流量正常，支管 C 流量正常，下游 B 节点流量 =（A+C）- 异常差值，且差值主要来自 C-B 段，例如 A=600m³/h，C=200m³/h，C 节点后流量计监测到流量 800m³/h（正常），但 B 节点流量 = 520m³/h，差值 280m³/h，说明 C-B 段存在堵塞。

例如，某主干管 A-B 段中途有支管 C 接入，A 流量 = 500m³/h，C 流量 = 150m³/h，C 节点后流量计流量 = 650m³/h（正常），B 节点流量 = 390m³/h，差值 260m³/h（40%），通过分析判定堵塞点位于 C-B 段，而非 A-C 段。

（三）上下游双向对比：缩小堵塞路段范围

单一方向的流量差值分析只能确定存在堵塞的大致区间，通过上下游双向对比（即增加中间监测节点），可进一步缩小堵塞路段范围：

三步定位法：在已判定存在堵塞的 A-B 区间（如 2 公里），在中间位置增设临时流量计 C（或利用已有节点），形成 A-C、C-B 两个子区间；若 A-C 区间流量差值 = 10%（正常），C-B 区间流量差值 = 45%（异常），说明堵塞点位于 C-B 子区间；

递进排查法：对异常子区间（如 C-B，1 公里），再在中间增设临时流量计 D，形成 C-D、D-B 两个更小的子区间，若 C-D 差值 = 5%（正常），D-B 差值 = 42%（异常），则堵塞点最终锁定在 D-B 子区间（500 米范围内）。

例如，某城市在 A-B 区间（2 公里）发现堵塞后，通过中间节点 C 将区间分为两段：A-C（1 公里）差值 = 8%（正常），C-B（1 公里）差值 = 48%（异常）；再通过 C-B 段中间的节点 D 细分，发现 D-B（500 米）差值 = 45%（异常），最终将堵塞路段锁定在 D-B 的 500 米范围内，大幅缩小了排查范围。

三、应用落地：为清淤工作提供精准指引

流量计通过相邻节点流量差值分析锁定堵塞路段、评估堵塞严重程度后，需将分析结果转化为可落地的清淤指引，解决 “清哪里、怎么清、清到什么程度” 的问题，避免盲目作业。

（一）明确清淤优先级：基于堵塞严重程度与管网重要性

并非所有堵塞路段都需同步清淤，需结合 “堵塞严重程度” 与 “管网功能重要性” 确定清淤优先级：

一级优先级（紧急清淤）：严重堵塞（差值＞50%）且位于主干管、泵站进水口、医院 / 学校周边的路段，此类堵塞若不及时处理，易引发内涝或污水外溢，需在 24 小时内启动清淤；

二级优先级（优先清淤）：中度堵塞（差值 20%-50%）或位于居民区、商业区支管的路段，需在 72 小时内安排清淤；

三级优先级（计划清淤）：轻微堵塞（差值 10%-20%）且位于非核心区域的支管，可纳入下周清淤计划，定期监测流量变化，避免堵塞加剧。

例如，某城市通过流量差值分析发现 3 处堵塞：1 处为主干管严重堵塞（差值 62%），位于市中心医院周边，列为一级优先级，当天安排清淤；1 处为居民区支管中度堵塞（差值 35%），列为二级优先级，3 天内完成清淤；1 处为郊区支管轻微堵塞（差值 12%），列为三级优先级，纳入下周计划。

（二）选择适配清淤方式：基于堵塞类型与管网工况

不同堵塞类型（如泥沙淤积、杂物堵塞、管道变形）需匹配不同清淤方式，流量计的流量差值变化可辅助判断堵塞类型，进而选择适配方案：

泥沙淤积型堵塞：若流量差值随时间缓慢增大（如每周增加 5%），且管网为混凝土管或铸铁管（易淤积），多为泥沙长期堆积导致，适合采用高压水射流清淤（通过高压水流冲刷管壁泥沙）；

杂物堵塞型堵塞：若流量差值突然增大（如 1 天内从 5% 升至 40%），且管网位于商业区（易有塑料袋、餐饮垃圾）或施工路段（易有建筑垃圾），多为杂物突然堆积导致，适合采用机械清淤（如抓斗式清淤车、管道清淤机器人抓取杂物）；

管道变形型堵塞：若流量差值长期稳定在较高水平（如 30%-40%），且管网为使用超 20 年的老旧管段，可能是管道变形（如沉降导致管径缩小）引发的堵塞，需先采用管道检测机器人（CCTV）确认变形位置，再结合非开挖修复技术（如紫外光固化修复）处理，而非单纯清淤。

例如，某商业区支管流量差值 1 天内从 8% 升至 45%，判定为杂物堵塞，采用管道清淤机器人进入管网，抓取到大量塑料袋与餐饮油污结块，清淤后流量差值降至 6%，恢复正常。

（三）验证清淤效果：通过流量差值变化评估

清淤工作是否达标，需通过流量计的流量差值变化验证，避免 “清淤不彻底” 或 “过度清淤”：

清淤达标标准：清淤后相邻节点流量差值恢复至正常范围（≤5%），且连续 24 小时稳定，无反弹趋势；

动态监测评估：清淤过程中，实时监测上下游流量计数据，若流量差值逐步减小（如从 45% 降至 10%，再降至 5%），说明清淤有效；若差值无变化或反而增大，需检查清淤设备是否适配，或是否存在未发现的二次堵塞；

长期跟踪：清淤后 1 个月内，定期监测流量差值，若差值保持在正常范围，说明清淤彻底；若差值再次增大（如 1 周内升至 20%），需分析堵塞复发原因（如上游是否有新的污染源或施工干扰），制定针对性防控措施。

例如，某主干管严重堵塞（差值 62%）采用机械清淤 + 高压水射流联合处理后，流量差值逐步降至 8%，继续优化清淤方案后，最终稳定在 4%（正常范围），连续 1 个月监测无反弹，判定清淤达标。

四、实践案例：流量计差值分析赋能清淤效率提升

某北方城市老城区市政排水管网因建设年代久、管径小，堵塞问题频发，传统人工排查需投入大量人力，且清淤效率低。通过引入流量计监测网络与流量差值分析技术，该市实现了堵塞排查与清淤的精准化升级：

监测网络建设：在老城区 6 条主干管、18 条支管布设 76 台流量计，重点覆盖 15 处历史堵塞路段与 12 处管道变径点，形成 “节点互联、数据互通” 的监测体系；

堵塞识别成果：运行 3 个月内，通过流量差值分析共识别出 11 处堵塞，其中严重堵塞 2 处、中度堵塞 5 处、轻微堵塞 4 处，较传统人工排查效率提升 3 倍，漏判率从 40% 降至 8%；

清淤效果验证：针对 11 处堵塞，根据差值分析结果选择适配清淤方式，清淤后所有路段流量差值均恢复至≤5%，且 1 个月内无堵塞复发；其中 1 处主干管严重堵塞，传统清淤需 2 天，通过精准定位后仅用 8 小时完成，节省人工成本 60%。

五、总结与展望

在市政排水管网局部堵塞场景中，流量计通过构建科学的监测节点网络，结合相邻节点流量差值分析，打破了传统排查的 “盲目性”—— 从识别堵塞路段（无支管区间 “骤减”、有支管区间 “不守恒”），到评估堵塞严重程度（差值占比划分轻 / 中 / 重），再到指引清淤实践（优先级、方式、效果验证），形成了 “监测 - 分析 - 处置 - 验证” 的闭环管理。这一过程不仅大幅提升了清淤效率、降低了运维成本，更避免了因堵塞导致的内涝与污染风险。

未来，随着智慧水务技术的发展，流量计的堵塞识别能力还将进一步升级：一是引入 AI 算法，通过学习海量流量差值数据，自主识别不同堵塞类型（如泥沙、杂物、变形）的特征，提升分析精度；二是结合数字孪生技术，将流量差值数据与管网数字模型结合，模拟堵塞扩散趋势，提前预判风险；三是与清淤设备联动，实现 “堵塞识别 - 清淤工单生成 - 设备调度 - 效果反馈” 的全流程自动化。最终，流量计将成为市政排水管网堵塞防控的 “智慧中枢”，为城市排水系统的稳定运行提供坚实保障。