工业废水偷排是市政排水管网水质污染的主要诱因之一，这类偷排行为往往具有隐蔽性（如夜间偷排、通过暗管排放）、间歇性（非持续排放）的特点，仅依靠单一维度监测难以精准识别 —— 若仅监测水质，可能因自然波动（如雨天初期雨水携带污染物）误判为偷排；若仅监测流量，又无法区分流量突变是源于偷排还是正常用水负荷变化。而水质与流量监测的联动分析，通过捕捉 “水质异常” 与 “流量突变” 的组合特征，可有效排除自然干扰因素，精准锁定工业废水偷排点位，为管网管理部门打击偷排行为、保障水质安全提供科学依据。

一、联动基础：构建 “水质 - 流量” 协同监测网络

实现水质与流量数据的联动分析，首要前提是建立覆盖市政排水管网关键节点的协同监测网络，确保两类数据在 “空间同步、时间同步、精度匹配” 的基础上采集，为后续特征分析提供可靠数据支撑。

（一）监测点位的科学布设

需针对工业废水可能接入的管网节点，结合管网拓扑结构与工业企业分布，差异化布设监测设备：

工业集中区管网节点：在工业园区周边市政排水干管的入口处（即工业废水接入市政管网的 “总关口”），同步布设水质在线监测仪与超声波流量计，实时监测工业废水汇入后的水质与流量变化，这类点位是偷排监测的核心防线，可第一时间捕捉园区内企业的偷排行为；

企业排污口下游节点：对于已办理排污许可的工业企业，在其排污口下游 50-100 米的市政管网处，分别布设水质与流量监测设备，避免企业通过 “超标排放” 或 “私设暗管绕开自身监测” 的方式偷排，同时可精准关联偷排行为与具体企业；

管网交汇与关键断面：在市政排水管网的主干管交汇处、污水处理厂进水口等关键断面，布设 “水质 - 流量” 双监测设备，形成 “全域覆盖、重点监控” 的网络，若某区域上游监测无异常，下游断面出现水质与流量组合异常，可快速锁定异常区间。

例如，某城市在辖区内 3 个工业园区周边市政干管入口、28 家重点工业企业排污口下游、15 个主干管交汇处，共布设 56 套水质在线监测仪与 62 台流量计，形成了无监测盲区的协同网络。

（二）数据采集的同步与标准化

为确保水质与流量数据可联动分析，需统一采集标准，消除数据差异导致的分析误差：

时间同步采集：将水质与流量监测设备的采集频率统一设定为分钟级（如每 5 分钟采集 1 次数据），且采集时间戳精确到秒，确保同一节点的水质数据与流量数据可一一对应，避免因采集时间差导致 “水质异常” 与 “流量突变” 无法匹配；

数据格式与单位统一：通过数据中台将水质监测仪输出的 COD、氨氮、重金属浓度等数据（单位分别为 mg/L、mg/L、μg/L）与流量计输出的瞬时流量、累计流量数据（单位为 m³/h、m³），统一转换为 JSON 格式存储，同时建立数据标签体系（如监测点位 ID、采集时间、指标名称、数值、单位），便于后续关联调用；

数据精度校准：定期对两类设备进行精度校准 —— 水质监测仪每月用有证标准物质（如 COD 标准溶液）验证，误差超 10% 时重新标定；流量计每季度用标准体积管校准，确保测量误差≤2%，同时剔除水质监测中的 “异常值”（如仪器故障导致的浓度骤升骤降）与流量监测中的 “脉冲干扰值”，保证数据可靠性。

二、核心逻辑：“水质异常 + 流量突变” 的组合特征识别

工业废水偷排的本质是 “高浓度污染物水体突然、大量接入市政管网”，这一过程会同时引发管网内 “水质指标异常升高” 与 “流量瞬时突变”，且两类异常存在明确的时间关联性与因果关系，这是区别于自然干扰的核心特征。

（一）单一维度异常的局限性

仅依靠单一维度监测，易出现误判或漏判，难以准确识别偷排：

仅水质异常的误判场景：雨天初期雨水会携带路面泥沙、垃圾，导致管网内 SS、COD 浓度升高，若仅监测水质，可能误判为工业废水偷排；此外，管网内沉积物因水流扰动上浮，也会导致水质指标暂时性升高，这类自然因素引发的水质异常，无对应的流量突变，易与偷排混淆；

仅流量突变的漏判场景：工业企业若偷排与市政管网水质相近的废水（如部分冷却废水仅水温异常，污染物浓度无显著升高），仅监测流量会因 “水质无异常” 漏判偷排；同时，居民用水高峰或企业正常生产负荷变化也会导致流量波动，难以区分是否为偷排。

（二）组合特征的核心判定标准

通过大量实践总结，工业废水偷排的 “水质异常 + 流量突变” 组合特征可分为三类，不同类型对应不同偷排场景，需针对性识别：

1. 突发性组合异常：对应 “间歇性集中偷排”

这类偷排多发生在夜间或周末（监管薄弱时段），企业通过暗管一次性排放大量高浓度工业废水，特征表现为：

水质异常：某一或多个特征指标（如化工企业的 COD、电镀企业的总铬、印染企业的苯胺类）浓度在 5-10 分钟内骤升，且超过该节点历史同期正常浓度的 3 倍以上，例如某节点 COD 正常浓度稳定在 80-120mg/L，突然升至 450mg/L；

流量突变：与水质异常同步（时间差≤1 分钟），瞬时流量较前 5 分钟平均值骤增 20% 以上，且无降雨、企业正常生产负荷调整等合理原因，例如流量从 15m³/h 突然升至 25m³/h，同时累计流量快速增加；

关联性验证：水质异常指标与该区域工业企业的特征污染物高度匹配，例如某电镀企业下游节点出现总铬浓度骤升与流量突变，可初步判定为该企业偷排。

2. 持续性组合异常：对应 “长期超标偷排”

部分企业为降低处理成本，长期通过排污口超标排放工业废水，虽排放节奏相对稳定，但仍会形成组合异常：

水质异常：特征指标浓度持续高于排放标准或该节点正常范围（如 COD 长期稳定在 300mg/L，远超市政管网允许的 200mg/L），且无自然波动规律；

流量突变：流量虽无瞬时骤增，但长期维持在较高水平，且与企业生产时间高度吻合（如工作日流量是周末的 2-3 倍），说明企业在生产期间持续排放高浓度废水，属于 “隐性偷排”；

对比验证：将该节点水质、流量数据与上游无工业废水接入的节点对比，若上游节点水质正常、流量稳定，下游节点持续出现组合异常，可确认存在长期偷排。

3. 周期性组合异常：对应 “分时段规律偷排”

部分企业为规避监管，按固定周期偷排（如每天凌晨 2-4 点、每周五夜间），组合异常呈现周期性：

水质异常：在固定时间段内，特征指标浓度周期性升高，其余时间恢复正常，例如每周五 22 点后，某节点氨氮浓度从 50mg/L 升至 180mg/L，周六早晨 6 点后又回落；

流量突变：与水质异常的周期完全同步，固定时间段内流量周期性骤增，例如上述节点每周五 22 点后流量从 12m³/h 升至 20m³/h，周六早晨恢复；

趋势验证：通过绘制 “时间 - 水质 - 流量” 趋势图，可清晰观察到两者的周期性波动，且波动幅度、持续时间基本一致，排除自然因素干扰。

三、定位路径：从组合异常到偷排点位的精准锁定

当监测网络捕捉到 “水质异常 + 流量突变” 组合特征后，需通过 “区间锁定 - 溯源追踪 - 现场核验” 的三步路径，精准定位偷排点位，避免盲目排查。

（一）第一步：基于管网拓扑的异常区间锁定

利用 GIS 管网地图与监测节点数据，快速缩小偷排可能发生的区间：

上下游对比法：选取出现组合异常的监测节点（设为节点 B），调取其上游相邻节点（节点 A）与下游相邻节点（节点 C）的同期数据 —— 若节点 A 水质、流量均正常，节点 B 出现组合异常，节点 C 水质异常（因污染物随水流扩散）但流量无突变（偷排已在节点 B 完成），则偷排区间锁定在节点 A 与节点 B 之间；

分支管网排查法：若异常节点位于主干管交汇处，且有多条支管接入，需调取各支管末端监测节点数据 —— 若某支管末端节点（节点 D）出现组合异常，其余支管节点正常，则偷排区间锁定在节点 D 所在的支管段，避免扩大排查范围。

例如，某主干管节点 B 出现 COD 骤升与流量突变，其上游节点 A 数据正常，下游节点 C 水质异常但流量正常，同时节点 B 连接的 3 条支管中，仅支管 D 末端节点出现组合异常，最终将偷排区间锁定在支管 D 的末端至节点 B 之间（约 800 米范围）。

（二）第二步：结合企业分布的溯源追踪

在锁定异常区间后，结合区间内工业企业分布与排污情况，进一步缩小偷排嫌疑范围：

企业排污特征匹配：梳理区间内所有工业企业的生产类型与污染物种类（如化工企业排放高 COD 废水、电镀企业排放重金属废水），若异常节点的水质异常指标（如总铬）与某企业的特征污染物完全一致，该企业成为重点嫌疑对象；

排污时间与生产时间关联：调取重点嫌疑企业的生产排班记录，若偷排发生的时间段（如凌晨 2-4 点）与企业夜间生产时间吻合，且该企业排污口下游监测节点同步出现组合异常，可将嫌疑锁定至该企业；

暗管排查指引：若企业自身排污口监测无异常，但下游节点出现组合异常，需重点排查企业周边管网是否存在暗管（如通过探地雷达检测地下异常管道、排查雨水井是否有污水接入），部分企业会通过暗管绕开自身排污口，将废水直接排入市政管网。

（三）第三步：现场核验与证据固定

通过数据联动分析锁定嫌疑点位后，需现场核验确认偷排行为，固定证据：

便携式设备复测：携带便携式水质检测仪（如 COD 快速检测仪、重金属分析仪）与流量计，在嫌疑点位（如企业周边雨水井、暗管出口）现场检测，若检测结果与在线监测的组合异常数据一致，可初步确认偷排；

采样送检与溯源分析：采集嫌疑点位的水样，送实验室进行全指标分析（如检测特征有机物、同位素组成），与企业生产废水的水质指纹进行比对，若两者高度吻合，可作为偷排的关键证据；

视频与人工取证：在嫌疑点位安装临时视频监控，捕捉企业偷排过程（如夜间开启暗管阀门），同时安排人员现场值守，记录偷排时间、排放量等信息，为后续执法提供完整证据链。

四、实践保障：从数据联动到长效监管的闭环管理

水质与流量监测的联动分析不仅是定位偷排点位的技术手段，更需结合制度保障与系统优化，形成长效监管机制，避免偷排行为反复出现。

（一）实时预警与快速响应机制

建立 “数据联动分析 - 自动预警 - 工单派发 - 现场处置” 的实时响应流程：

自动预警触发：当系统识别到 “水质异常 + 流量突变” 组合特征时，立即通过短信、平台推送等方式向管网管理部门、环保执法部门发送预警信息，包含异常点位、异常指标、突变时间、嫌疑企业等信息；

快速响应处置：执法人员在收到预警后 1 小时内抵达现场，按定位路径开展核验，若确认偷排，立即责令企业停止排放，查封偷排设施，避免污染扩大；

处置结果反馈：将现场处置结果（如是否确认偷排、企业名称、处罚措施）录入系统，与前期监测数据关联存档，形成 “预警 - 处置 - 反馈” 的闭环。

（二）数据共享与跨部门协同

打破管网管理部门、环保部门、污水处理厂之间的数据壁垒：

数据共享平台：搭建跨部门数据共享平台，管网管理部门共享水质流量监测数据，环保部门共享企业排污许可与执法记录，污水处理厂共享进水水质数据，实现 “数据互通、信息互认”；

联合执法机制：定期开展联合执法行动，结合水质流量联动分析的偷排线索，环保部门负责企业废水处理设施检查与执法处罚，管网管理部门负责管网暗管排查与维护，形成监管合力。

（三）系统优化与技术升级

持续优化联动分析系统，提升偷排识别的精准度与时效性：

算法迭代优化：通过积累的偷排案例数据，训练 AI 算法，提升对复杂偷排场景（如多种污染物混合偷排、低浓度长期偷排）的识别能力，减少误判与漏判；

技术升级应用：引入更先进的监测技术，如在管网内布设水质流量一体化传感器、使用无人机搭载光谱仪监测管网周边水体，进一步提升监测的覆盖范围与精度。

通过水质与流量监测的联动分析，市政排水管网管理实现了从 “被动应对污染” 到 “主动精准防控” 的转型，有效打击了工业废水偷排行为，保障了管网水质安全与污水处理厂稳定运行，为城市水环境治理提供了坚实的技术支撑。