THWater®智慧排水监测

通过流量在线监测及时反映管网隐蔽性问题—智慧排水之乱弹(67)

作者:毛彦鑫,李萌

小编按:隐藏在地下的排水管网应该如何来有效管理?安装可靠、专业的在线流量监测设备是量化分析的有效工具之一。本文通过水量平衡矛盾分析反馈管网数据问题、流量差异揭示管网运行风险、流量持续观测诊断上下游状况变化的影响等3个数据案例,告诉大家如何玩转流量在线监测数据,及时反映并处置排水管网隐蔽性问题,避免风险的积累,提高管理效率。

排水管网是城市基础设施的重要组成部分,排水管网的安全、高效运行是保障城市水安全、水环境的关键环节之一。与交通管制摄像头功能相似,排水管网在线监测设备能够对隐蔽在地下的排水管网进行在线监测和跟踪诊断。对排水管网开展有效的在线流量监测,一方面能够满足运营监管部门的日常监管需求,另一方面能够揭示排水管网的运行规律。一旦有隐患及问题发生,在线监测系统不仅能够进行在线及时的预警或报警,还能全过程记录排水管道发生变化的过程与规律,为防汛抢险、管道修复、管道问题排查诊断及针对性的管网建设改造提供坚实的数据支撑。

1. 准确核实管网连通的真实情况

在一个典型案例中,我方与业主及相关技术单位分别于2020年12月3日和12月8日进行了现场踏勘,随后在某运河系统上下游安装了可靠的THWater排水管网专用流量计。随后我方对前期监测数据进行统计分析后发现,该系统存在严重的上下游水量不平衡的情况。(关于水量平衡分析的意义及作用,详见:水量平衡分析有什么用?—智慧排水之乱弹(64)


典型案例系统水量平衡图

该系统中,上游共有两根主管和一根较小的支管,下游为一根主管,除支管外均安装了我们的THWater智慧排水监测流量仪,同时配置视频监控以观察管内情况。

视频监控下的管内情况

通过水量平衡分析得知,上游两根主管日均流量之和相比下游少了41585方/天。虽然系统中存在一根未安装监测设备的支管,但理论上来讲该支管流量应该小于上游两根主管的流量,那么多出来的每天4万方水量是从哪里来的呢?带着这个疑问,我们主动联系了业主及技术单位,并组织了对该点位附近的排水管网进行了第二次地毯式的现场勘查。通过精细化的现场勘查及多方核实,我们发现2号点位检查井位置在图纸上标注有误,监测到的水量实际为上游支管的水量。最终我方向业主申请将监测设备移动到“正确的检查井,通过一段时间的监测再次进行水量平衡分析。结果显示,在本次水量平衡分析中,忽略季节差异对支管流量的影响,上下游流量差仅为255方/天,占下游主管流量的0.3%,证明了该系统运行状况良好,水量平衡。【小编:在很多项目中,我们都发现了图纸数据和现实情况不符的情况,这种对管网的分析工作造成了很大的困扰。GB/T 51187规定的34张表格能做好的城市确实不多,如果结构数据和现实情况是有差距的,那么精准分析诊断从何谈起?通过本例,也验证了THWater流量计现场测量的准确性和一致性


更换至正确管线后的水量平衡图

2. 及时发现施工造成的污水错排

在对该典型案例系统的长期监测过程中,我们发现4号点位2021年4月3号开始出流量有大幅度的下降,且多次出现流量极低的异常情况。

经过现场调查,发现上游施工单位施工时破坏了截污管,导致临时开启箱涵闸门,污水不经过该段管道,另一方面,箱涵处的视频监控显示污水通过箱涵排入了河道。此点位在上游截污管被破坏前日平均流量3291方,截污管损坏后日平均流量1123方,每日流量差约2000方。相关单位随后进行了管道修复工作,之后通过在线监测发现,流量随之增大,恢复到正常状态。小编:通过持续监测发现的不正常突变规律,往往代表这排水管网的运行风险,连续监测能忠实的反映这一变化规律,通过异常判断发现风险;通过持续监测验证风险是否消除。这应该也是一种行之有效的动态反馈处理机制吧。

3. 有效提示淤堵导致的过流下降

在该段排水管道运行情况恢复正常后,我们仍然保持持续的监测和分析,发现4号点位流量在7月中旬再次出现大幅下降的情况,我们随即联系业主方并通过每月监测数据报告将相关过程数据汇总提交业主。

经过初步讨论分析,我们再次组织了现场踏勘,最终发现上游闸门存在严重的淤堵现象。在汇报了现场情况后,业主方随即组织人员进行了上游清淤。在上游完成清淤工作后,4号点位日均流量大幅升高,日均流量恢复到淤积之前的运行水平。清淤前4号点位日均流量5294方,清淤后4号点位日均流量29380方,日均过流量恢复了24086方。小编:排水管网的运行情况受到上下游很多因素的干扰,只有通过持续的监测反馈,才能及时发现管网问题,并量化诊断影响程度是否需要采取措施,这可以提高排水管网管理工作的效率和准确性,将有限的运营管养经费花在“刀刃上。

4. 结语

排水管网的高效运行对于一个城市的水环境、水安全有着重大影响。但由于排水管网的隐蔽性,其中存在的问题很多时候是被忽略的。这些管网中大大小小的问题经过时间的积累,一方面会对周边环境造成影响,导致如地下水、河水等水质污染,另一方面,严重的污染物渗漏也可能对居民的生命财产安全造成影响。如果总是等到真正严重的问题发生时再对管网进行处理,则为时晚矣。预防总是大于补救,对于排水管网的长期流量监测与及时诊断就是对排水管网问题的有效预防,监测设备的存在就是管网中的“摄像头,有时并不需要复杂的分析模式,也能为我们提供重要的安全保障。小编:从真实数据到实际应用,通过曲线规律生动描述现场情况,并结合整改措施跟踪判断,应该也是一种有效的“智慧”管理手段。】

对于排水管网开展在线流量监测,不仅能帮助我们及时发现和解决问题,还能为我们提供宝贵的历史数据积累。通过与历史数据的比对分析,更能够为管网的长期建设与发展提供参考和支持。【小编:不是所有的流量计都适用于排水管网,或者说适应于排水管网的监测设备是有限的,只有用专业化的设备才可能获得有效持续的排水管网监测数据。参考:监测设备的质量和良心—智慧排水之乱弹(30)

构建智慧化管网监测系统,保护水环境,保障水安全,建立准确且完善的管网数据库,正是我们THWater团队不断前进的方向。有需要的小伙伴请不要犹豫,立刻联系我们,共建排水管网的美好明天。


清环不仅是排水管网在线数据的忠实搬运工,也是数据的加工使用者。在清环咨询技术部门的努力下,我们总结了24个典型的排水管网监测应用场景和分析案例。目前,已经印刷成册。如有需要纸质版本可以联系小编进行邮寄。THWater秉承数据产生价值的基本理念,研发并制造系列化排水管网监测仪表及软件,为排水管理提供有用有效及时准确的监测数据,并推动数据为规划管理提供决策诊断支持。




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