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如何合理选择排水管网临测时段—智慧排水之乱弹（121）

作者：朱引 李萌来源：清环智慧水务
小编按：如果想高性价比的开展排水管网监测分析工作，绝不是设备越多、时间越长就越好的，也不是仅仅覆盖我们认为的典型过程就可以的。如何选择合理的时间跨度开展阶段性的持续在线监测工作，获得高质量的有效监测数据，确保数据的准确性、代表性和有效性，是排水管网定量诊断的工作内容之一，本文结合实际案例进行探讨。
在排水系统监测中，排水节点可用固定长期监测和短时轮换监测的方式搭配开展，关于短时轮换监测的时长目前存在许多不一样的声音，根据多个不同项目的经验，轮换监测的时长往往不能靠拍板而定，需要根据实际情况进行布置和及时调整，从而确保监测时间段的代表性和有效性，避免减少因为天气及用水背景变化带来的后期计算偏差影响。         
在排水系统的提质增效、污水零直排、雨污混错接排查与整治工程中，离不开对排水系统水质和水量的本底情况掌握和监测，排水管网在线监测的价值也日益凸显。【参考：排水管网排查诊断的正确打开方式—智慧排水之乱弹（42），流量曲线辅助水质监测查管网—智慧排水之乱弹（114）】根据排水节点的重要性、资金预算、监测目标，一般性价比相对比较高的做法是，对重要和关键（泵站、排口、内涝渍水点）节点长期固定监测，对其它节点开展轮换临时监测，然而对于临时监测的时长在实践过程中存在许多不一样的声音：
①旱天早中晚各测半小时就行了；
②那就测一个完整旱天吧；
③测一个星期算了。
这些声音一定程度上是对的，如果仅仅只是为了获取特定时间段的排水状态，那么按时监测即可。但是如果想掌握排水节点的出流特征，排水节点的监测结果能够需要有较强的代表性和减小偶然事件带来的误差，进而支撑起排水节点规律和问题的分析，为提质增效目标提升可达性分析、排水运营与维护规划等提供具有充分代表性的准确依据，临时监测的时间可就不太好随意拍板定了，天时地利人和至少需占天时与人和两项。   
1、天时
说到排水，那就不能避开天气而谈。在临时监测过程中，常见的监测目标有：①获取稳定的旱天特征排水数据；②获取典型降雨过程数据，为典型雨天的模型率定和分析评估提供数据支撑。
对于目标①，临时轮换监测的时间段建议首先满足：监测前三天均为旱天，且监测期间内无降雨，这样的数据才具有典型旱天的代表性。【小编：有些地区可能还需要提前不止3天，才能减少雨天对污水管网运行情况的滞后影响，另外，雨季的旱天和旱季的旱天也可能会在规律上存在显著差异，也需要进行考虑。】如下面的监测实例中，虽然降雨已经结束了，但是管网中维持的高液位表明仍然有一部分未及时排走的雨水滞留在管网之中，此时开展所谓的“旱天”监测势必受降雨的滞后影响，代表性不足。
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对于目标②，一般来说需提前看天气降雨预报，然后根据预测情况提前进行轮换布点监测。然而实际情况下，天往往有不测之风云，提前布置好了监测点，雨却不来了；好不容易雨来了，但大雨变小雨、小雨变细雨，或者干脆一下就是一整天，没法获取想监测的降雨等级（中雨、大雨、暴雨）、雨型（均匀降雨、短时集中降雨）下的排水数据，这种情况下的轮测时间很难人定胜天的定下来，建议适当为监测周期空出富余量，利用足够的监测期来等到“典型”的理想降雨过程。   
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2、人和
既然“天时”难以把握，那么“人和”的情况是否就有规律呢？
在短时轮换监测过程中，排水监测数据是否能够具有较强的代表性，首先得避免因为源头用户用水变化带来的偶然误差。例如工企业、商业、住宅存在工作日与周末、夜间与白天用水的区别，片区范围内如存在长节假日、大型活动、寒暑假开学与放学等不同情形下用水量也会变化。   
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下面介绍一个片区用水情况变化导致片区排水本底值不断变化的案例，在某城市排水管网本底情况摸查项目中，因降雨影响，分别于8月底~9月初和10月中旬两个时间段开展了两次典型旱天监测，流量变化如下图所示：
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可以发现第一次测量和第二次测量，同样的管段旱天流量相差甚大，另外在该片区的另一个节点也监测到同样的变化规律。   

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管段上下游都呈现出这样的规律，片区整体排水情况发生显著变化，统计两次典型的旱天监测值，发现9月与10月前后旱天流量相差2倍以上。
点位名（9月）
旱天值（m3/d）
点位名（10月）
旱天值（m3/d）
3号点
4602
复测3号点
28798
4号点
2805
复测4号点
13465
对片区的排水户进行分析发现，监测点上游存在两所高校、一所高中，学校开学时间段与两次旱天监测出现波动的时间吻合，显然上游用水发生变化导致排水监测结果不稳定，并且会对后续旱天基准量和降雨入流量计算造成影响，比如：
RDII（降雨入流量）=Q−AQ，
Q —— 降雨期间累积流量监测值，m3；
AQ —— 降雨时间段对应的旱天累积流量均值，m3
因为在8月底——9月——10月这段时间内，3号点的旱天日均流量经历了4602m3/d—10284 m3/d—28798 m3/d的变化，旱天基准数据波动大，这样子AQ的取值如何做到有代表性就很困难，进而导致计算出来的场次降雨入流量偏差很大，会影响后续对该片区雨污混接情况的准确判断。
3、小结
通过上述案例可看出，临时监测其实会受到天气、用水变化的影响，过短的监测时长会导致监测结果存在偶然事情带来的典型性不足的影响，需尽可能覆盖一个月时长、多个旱天、多个降雨场次。在开展临时轮换监测过程中，需要统筹考虑天气、片区用水变化等情况的影响，针对性的设置监测时长，适当打点富余量，并根据监测数据的获取情况动态调整监测点的安装时长，尽可能确保数据的同步性和时效性，利用先进、稳定、准确的监测设备获得可靠数据【参考：排水管道流量测量可靠性的影响因素浅析—智慧排水之乱弹（98）】，进行全过程测量，帮助我们摸清排水系统的真实情况。   
智慧排水之乱弹合集121
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