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液位监测定性识别源头混接问题—智慧排水之乱弹(124)

作者:邵玲 尹飞来源:清环智慧水务

小编按:源头排水户的混接情况到底怎么样?不是靠打打报告、嘴巴说说就可以搞清楚的。面对数量众多的排水户,都开展全面的流量水质监测显然不现实。如何利用简单、便宜、可靠的液位监测数据来分析源头混接状况,给出半定量的定性分析判断结论,本文结合实际工作做了一些探讨,供大家参考。

近年来,排水管网系统中源头排水户的雨污分流实际情况被越来越重视,不是报一大堆现场图纸资料就可以说明雨污分流做好了,而是应该真刀真枪的在户线与市政管道接驳口对实际运行情况进行定量验证,是骡子是马需要拉出来溜溜。因此,利用在线监测对排水户的实际运行情况进行定量检验是一种有效的监察手段,然而一个城市源头排水户数量众多,多达几千甚至几万个。本文介绍了在有限的资金下如何利用液位计对数量庞大的源头排水户合理设计监测策略,分析监测数据,支持定性识别源头排水户入流入渗的可能性,为后续对重点排水户开展水量水质连续监测提供依据。

随着污水处理提质增效行动的持续开展,管网建设及整改的不断深入,排水管网系统中的“源头排水户”的管网问题渐渐显现和被重视,管网正本清源的概念随之出现,正本清源是指通过对源头排水用户管网实施混错接改造、管道清淤、管网破损修复改造等工程,不断完善小区雨、污水排水管网系统,建立健全城市雨、污两套排水系统,实现雨、污分流。各地也相继发布了有关正本清源的政策文件,如深圳市政府发布一系列技术指导文件,浙江省政府在城镇污水管网提升改造相关文件中也强调正本清源的重要性。
然而源头排水户数量众多,在全面摸排调查、对改造前后的效果进行验证时,若对每个排水户的每个排口进行长时间的流量水质固定监测,资金耗费巨大,且源头排水户在排水系统最前端,监测环境较为简单,长时间监测的性价比较低。且看如何笔者利用有限的设备对数量庞大的源头排水户排口进行液位在线监测,并对监测数据进行分析,对管网问题进行定性识别,支持后续精准监测及排水管理运营工作。
一、监测背景介绍
目前很多城市在开展片区或城市层级的管网摸排工作,摸排范围包括源头管网,但一个排水分区的源头数量一般多达几百甚至上千,利用有限的设备在一定时间内需覆盖成百上千的排口点位,一般采取轮换及缩短每个点位监测时间的方法。下面以南方某城市的源头液位监测为例,浅析不同类型的源头排水户的布点方式及数据分析呈现方式。当然,液位监测主要是半定量分析和严重程度判断,要定量分析排放负荷,还是应该开展流量水质同步监测,但需要制定好有效的监测策略,合理安排监测时间和指标,本文暂且不论。   
二、布点方式梳理
在项目进行过程中,笔者发现根据新老城区的管网特点,需要采取两种不同的布点方式。一是相对较新的城区的小区、公建等地块,地块内部的管网集中排入到几个口后,排放入市政管网,因此在地块出户管,进入市政出户管前安装液位计;二是城中村地块,管网结构为每栋楼几乎独立排入到市政干管上,支管众多,干管纵横交错,测量支管很可能只能测到一栋楼的水量,监测成本高且意义不大,此类地块的监测方法是在干管上下游布置液位监测点。
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三、监测数据分析
对源头点位轮换监测,收集积累一部分有效的监测数据后,进行分析。由于布点方式不同,数据分析方法也得“因材施教”。
1、小区、公建等地块
此种类型地块是在地块出户管,进入市政出户管前安装液位计,每一个排口汇水范围内包含一个独立的地块,因此可以采用单点分析的方式,对每一个点位监测数据结果进行分析。因为在监测期内是否降雨是随机的,若发生降雨,通过液位曲线是否有随降雨发生而升高的趋势来判断地块内是否有雨污混接的情况;另一方面,不降雨时,通过液位的曲线形状是否符合生活污水排放规律初步判断外水入渗的可能性。   
以BCX片区为例,其中包含JLHJ公寓、XXHY大酒店、YY小区等多个地块,监测此片区时降雨较多,主要判断其雨天入流情况。降雨时污水管网户线排出口液位随降雨升高,可看出此片区内的地块污水管网的降雨入流较为严重。
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以GZY片区为例,监测期间仅发生小雨降雨事件,基于污水管网排出口的液位数据,判断其旱天入渗情况。选取晴天观察不同点位液位曲线的不同的规律,点位1液位几乎无波动,不符合居民生活用水规律,外水入渗的可能性较大;点位2液位有波峰波谷,但时间不完全符合居民生活用水规律,液位波峰在8:00和18:00,波谷在1:00~5:00,14:00,液位有波动,有外水入渗的可能性;点位3液位有波峰波谷,时间部分符合居民生活用水规律,液位高峰期在9:00和18:00,且在3:00~5:00、12:00~14:00几乎无水流出,外水入渗的可能性不大。   
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2、城中村地块
此种类型地块是在干管交汇前后安装液位计,由于城中村管网纵横交错,且流向较为复杂,同干管上看似上下游的点位可能是同向也可能是反向,因此采用先整体后单点或双点联动分析,雨天入流判断较为简单,笔者本次主要用以上方法来判断旱天管道的运行情况。
以SPJ片区为例,监测期间以旱天为主,从“整体”来看,该片区整体运行风险较低,管道充满度以50%以内为主;从“单点或双点联动”来看,片区各地块液位曲线规律比较多样,仅1处基本符合居民用水规律,外水入渗的可能性较小,有10处液位曲线平稳,外水入渗的可能性较大,其余有外水入渗可能性的点位有15处,另外通过流量短期在线监测及便携式流量手持机现场快速临测,可能存在漏损的管段有2处。   
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四、小结及讨论
通过有限的设备与资金,根据不同源头排水户类型,合理设计液位的布点方案,分析污水接驳口的液位监测数据结果,对源头污水管网的入流入渗严重程度及管段之间的漏损进行初步判断。当然,用液位计进行监测只能对问题进行定性分析,并且在较为复杂的管网工况中液位并不能反映管网运行的全貌,利用便携式流量手持机做辅助判断是一种较为节省成本的方法。如果需要对排水户管网做定量化精细诊断,那就得借助专业化THWater智慧排水流量仪,为源头排水户监测提供具有代表性、持续、有效、准确的监测数据支持啦。

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