航征洞察｜如何管理城市的“静脉”：城市排水管网运行规律

时间：2022年12月22日点击：次

概述

城市污水管网系统是城市的“静脉”，担负着收集、输送和排除生产、生活污水的任务，是重要的城市基础设施。

城市排水管网是一个复杂的巨型网络系统，具有很强的隐蔽性和不确定性。

我们通过排水管网雷达流量计的监测，发现了一些共性的运行规律：

1）污水管网的水量主要来自于周边的重点排水户，其水量变化与排水户的用水习惯紧密相关，一般呈现出周期性变化；

2）生活污水排放量一般在深夜时达到谷底，污水量峰值则与受排水户的用水习惯影响较大；

3）雨水管网的水量来源主要来自于汛期降雨，其水量变化趋势与降雨量变化趋势基本保持一致，但是产流时间稍微小于降雨。

小编今天通过真实的项目监测案例，来带大家看一下我们城市排水管网的运行规律。

监测场景一

某居民区污水管网监测数据跟踪

该监测点位于某居民小区门口，污水管径为0.6m，管道坡度千分之三。

在该监测点位安装航征雷达流量计，进行长期在线监测，现场安装照片如下：

截取该监测站点2021年10月10日~10月30日期间的监测数据：

图1

图1为该污水管网在这段监测周期内，污水流速、水位和流量的变化趋势图，我们可以发现规律：

（1）该污水管道，流速、水位和流量变化趋势均一致，同时呈现明显的周期性变化，变化周期为1天，每天的污水排放总量基本相当；

图2

图2为该污水管道10月11日当天的监测数据，在每天的监测数据中，我们可以发现：

（2）该污水管道的流速、水位和流量每天会产生1次波谷和2次波峰；波谷大约在每天凌晨4点左右产生，波峰分别产生于每天早上8~9点和晚上10~11点；

原因分析

该污水管道的污水来源主要是居民日常生活污水，该小区为住宅式公寓，很多住户为朝九晚五的上班族。早晨8~9点和晚上10~11点是居民洗漱等用水的高峰期，所以在这个时间段，污水排放量会增大，污水流量等达到峰值；而在凌晨4点左右，大部分住户处于休息中，所以污水排放最低，趋近于0，达到波谷。

该小区人口比较稳定，住户人数变动不大，所以每天的污水排放量和排放趋势基本无变化。

监测场景二

某高校污水管网监测数据跟踪

该监测点位于某大学校园门口，污水管径为0.4m，管道坡度为千分之三。

在该监测点位安装航征雷达流量计，现场安装照片如下：

截取该监测站点2021年1月15日~10月22日期间的监测数据：

图3

图3为该污水管网在这段监测周期内流速、水位和流量的变化趋势图，我们可以发现：（1）该污水管道，流速、水位和流量变化趋势一致，整体上成周期性变化，变化周期为1天；（2）该污水管道流速、水位和流量每天会产生1次波谷和多次波峰，波谷产生时间为凌晨3~5点左右；（3）但是随着时间的延长，每天的波峰的数量在逐渐减少，波动性在降低，每天总的污水排放量在逐步降低；

原因分析

该污水管道的污水来源主要为该大学的在校学生。该校区共有大一至大三，三个年级的在校学生，不同年级和专业的在校生，彼此上课的时间和作息时间差别较大，所以用水高峰比较分散，造成了每天有多个污水排放高峰；但是在凌晨3~5点，所有学生基本都在休息，污水排放量最小，处于谷底。

另外，该校区从1月13日开始，陆续有学生开始放假，在校学生数量逐步降低，用水和污水排放总量也逐步降低。

监测场景三

某办公写字楼园区污水管网监测数据跟踪