小编按:基于流量监测的降雨入流入渗分析怎么做?用excel做显然效率偏低、而且每次都要到监测平台去一个点一个点的扒数据,工作量不小而且容易出错。本文介绍了一个基于监测平台扩展开发的入流入渗可视化分析工具,搭配THWater流量计直接可以使用,供大家参考。
降雨入流入渗(Rainfall Derived Inflow and Infiltration,RDII)是城镇排水系统运行过程中常见的缺陷问题,也是影响排水管网提质增效的重要因素之一。降雨入流入渗从定义上包括入流(Inflow)和入渗(Infiltration)两个部分,其中入流主要是指在降雨期间雨水通过源头直接连接、检查井孔或雨水管联通进入污水管,入渗主要是指雨水借助周围土壤、地下水等的渗透作用,通过管壁裂缝和错位接头等管段缺陷进入污水管。入渗比入流速度慢,但持续时间更长。
降雨入流入渗带来的危害不容忽视。雨水进入污水管网,一方面会增大污水处理厂处理水量负荷,导致污水厂进水浓度降低;另一方面雨水挤占污水空间造成排水不畅,容易引发污水冒溢和溢流污染。因为排水管网处于地下空间,隐蔽性强,想要修复和解决降雨入流入渗问题,首先需要弄清楚有多少雨水、何时、从哪里进入了污水系统,才能针对性地开展雨污分流改造。其中,流量在线监测与量化分析诊断是一项重要支撑手段。
图:降雨入流入渗的危害
很多城市已经开展了降雨入流入渗的在线监测与诊断排查工作,但部分效果不佳,原因在于该项工作系统性强、复杂度高,面临以下三个主要难点:(1)排水系统复杂,布点方案制定困难;(2)监测环境恶劣,数据质量难以保障;(3)监测数据量大,分析诊断无从下手。为应对这些难点,提高在线监测与诊断排查的工作效率与成效,可以设计一套降雨入流入渗诊断解决方案,借助可靠的硬件设备和可视化的软件系统,提供诊断方案、监测设备、实施保障、数据应用、结论报告等一站式综合服务,主要包括以下三个部分工作内容:
一、制定分级、分区、分类的系统性布点方案
首先,针对降雨入流入渗排查诊断的需求,建立了一套分级分区分类的系统化布点方法,通过分级实现从粗颗粒度到细颗粒度的逐级溯源,通过分区实现各拓扑分区的独立监测与问题诊断,通过分类满足不同细分类型的降雨入流入渗诊断需求。详细介绍可参见《监测布点的典型错误认识与正确打开方式—智慧排水之乱弹(103)》。
图:分级分区分类的系统化布点方法
二、选用可靠、可信、可用的高质量设备及现场运维团队
其次,连续在线的流量监测数据是进行降雨入流入渗诊断分析的基础,排水管段内环境复杂恶劣,对监测设备的质量与性能要求较高。本方案将选用能够适应排水恶劣环境的高质量产品,采用全断面扫描技术提高流量测量结果的代表性,并结合声阻抗匹配、信号增益、噪声谱估计、现场环境修正等技术进一步保障产品与数据的可靠性。同时,需要有专业化的现场运维队伍和规范高效的运维服务,为降雨入流入渗诊断的基础数据提供保障支持。详情可参见《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)》。
图:高质量设备与专业化运维团队
三、提供强有力的数据在线分析诊断工具
最后,面对大量纷繁复杂的在线监测数据,清环通过将分析方法进行可视化开发,形成了一套即装即用的可视化数据分析模块。模块内置各种数据分析算法,帮助用户自动筛选、处理、分析海量数据;并且由平台持续进行在线分析,即当发生新的场次降雨或者点位位置进行变化时,会立即更新分析诊断结果,实时响应边界变化。以下为降雨入流入渗分析诊断模块界面的示例图,界面集成了具象化专题视图和引导式诊断结论,分区色块图可以根据自定义指标反映各片区降雨入流入渗严重程度,同步显示详细的过程分析图表和最终的诊断结论,也可一键生成离线数据报告。
图:降雨入流入渗分析诊断模块界面
对于单个监测点,可自动识别降雨天,根据系统设定的旱天规则提取典型旱天过程线,并进行各场次降雨过程线的分析和展示,对降雨量、旱天水量、雨天水量、RDII量等指标进行统计分析:实现散点图、相关系数、拟合公式、显著性检验的相关性分析:并提炼分析结论,包括:RDII整体情况、严重程度、生成详细报告。
图:单点场次降雨入流入渗分析界面
相较于传统诊断方法,本解决方案的突出优势在于软硬一体化,监测设备即装即用,并且在发生降雨后即分析即查看结果。分析诊断实时在线效率高,诊断边界与周期灵活可变,适应用户多样化的需求,并且可以大幅降低分析诊断上的人力投入。
图:降雨入流入渗诊断解决方案的优势
总结而言,应对降雨入流入渗诊断面临的各方面难点和挑战,清环提供了一套一站式的可视化解决方案,实现科学的系统布点、可靠的设备选型、高效的数据分析,为降雨入流入渗的诊断分析提供强有力的方法和工具支撑。利用该可视化模块搭载清环可靠排水流量仪,不仅可以方便地配置入流入渗计算参数后进行自动计算和可视化图表输出,也可以分析多种不同指标类型,并可视化的表达区域分布,将分析结果一键生成图文报告,为入流入渗分析提供了一种方便使用的可视化科学工具。
图:降雨入流入渗诊断解决方案的技术特点
如果想进一步了解该解决方案的应用情况,请联系本文作者(微信号:lqilu123),也可以扫描添加张同学为好友哦。