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排水管网在线翻怖点数量的确定

目录

摘要

排水管网在线监测对城市排水智慧化管理、系统优化调度、在线预警报警等

工作的开展起到重要的支撑作用，需要在一定的经济成本约束下，制定合理有效

的排水管网在线监测方案。其中，在线监测布点数量的确定是制定方案的基础工

作，但目前主要依赖于人为主观判断，缺少定量化的方法。提出了排水管网分级

监测的思路，根据整体、分区和源头三个层级的监测思路，量化不同层级下最优

监测布点的数量及不同监测点数量设置下可实现的最优监测效能，可指导排水管

网在线监测布点数量的确定。将该方法分别在城市雨水系统和污水系统监测点数

量确定中进行应用，能够支持监测方案的量化评价、监测方式和指标的筛选等。

排水管网对于城市安全运行起着重要的保障作用，但由于排水管网工程本身

的隐蔽性强、分布范围广，导致其运行状态不清、管理难度较大，对管网混接、

入流入渗等问题的分析诊断困难。利用排水管网在线监测可以支持排水系统问题

的定量诊断与分析，支持排水系统的智能化管理；而数据的可靠性、准确性及有

用性则是排水管网分析诊断的基础。对所有排水管网节点进行在线监测布点，能

够全面掌握排水管网的运行动态，但节点数量众多，监测成本过高；在经济成本

的约束下，需要根据监测需求和目的，制定科学有效的监测布点方案，筛选最具

代表性的节点，以尽可能少的监测点获取尽量全面的排水管网信息，形成兼顾代

表性和经济性的可行监测方案。

刖百

对于特定区域，排水管网在线监测方案应涵盖监测指标、监测布点数量、监

测位置以及监测时间等多项内容。其中，监测设备的数量在监测方案制定的初期

是最为关键的指标，为区域问题的整体规划设计提供制定预算的依据，推进项目

的执行。目前，排水管网在线监测布点数量的确定，主要依靠人为主观经验判断,

尚没有统一的方法和标准，造成布点数量的不确定性，降低了项目资金使用的有

效性。

针对排水管网监测布点定量化确定的问题，基于排水管网特征、运行规律、

监测需求，研究按照整体监测、分区监测和源头监测三个部分，提出分层级的排

水管网监测思路，以水量监测为基础，建立监测点数量定量化的制定方法。

.排水管网监测基础

对于目标区域排水管网，监测点数量的确定需要考虑对排水关键要素的覆

盖、监测指标的筛选以及区域开展监测的目的。

.排水管网在线监测要素

排水管网是一种典型的网络系统，具有很强的上下游关联性，从排放源到分

支管网、主干管网、泵站、污水厂及最终的受纳水体，形成完整的排水系统。以

污水排放系统为例，在监测点位的设置上，共可分为6个部分，如图1所示。

?级/排放源

:-计对电点排W水水和污雨测反Arfh咨1^1二级/分支节点-针对排水户集（一小-历史易涝点（阚水）-实时监测,演算,采第

与取迹;三级/主干节点.一

?级/排放源

:-计对电点排W

水水和

污雨测

反Arfh咨1^1

二级/分支节点

-针对排水户集（一小

-历史易涝点（阚水）

-实时监测,演算,采第

与取迹

;三级/主干节点

.一针对I卜游美联

一1.说问及找if：下海两

度依据

四级/调龄设施

-计对网蓄控制流域

-1F游（污水）厂

-（管）网联条

:五级/污水J

村控制修里

--整体调度放果心if；进

；水监测与俺警

:六级—

浸矮R治保府.H X

图1排水监测要素示意

①排放源。对污水系统而言，主要为片区内重点企业或典型小区，作为排

水户，向市政管网系统排入生产及生活污水；在排口应进行水量和水质的实时监

测，对偷排漏排起到监管作用。对雨水系统而言，则为低影响开发项目，排□的

监测可直接支持项FI达标性的分析。

②分支节点。对于污水系统，分支节点反映多个排水户的情况，可掌握一

个小片区整体的排污情况。对于雨水系统，分支节点的监测主要针对历史易涝点,

可对城市内涝问题进行实时监测与动态预警。

③主干节点。无论污水系统还是雨水系统，主干节点都起着重要的连接作

用，通过流量和典型水质指标的联合监测，可作为上游问题验证、下游合理调度

的依据。

④调蓄设施。针对调蓄控制的流域，体现上下游、排水系统联合调度的关

系。

⑤污水厂。污水系统的控制终端，通过进、出水的监测，对排水情况进行

监测与预警，评估污水厂收水范围内的整体情况。

⑥排口。排水管网系统的末端，体现对城市水环境质量的影响。

1.2.排水管网在线监测指标设置

排水监测指标整体上可分为水量和水质两大方面，同时需对降雨进行监测，

作为排水分析的背景信息与基础。

①雨量。利用在线雨量计，监测片区内的降雨信息。

②流量。水量监测的主要指标，可以支持定量分析。

③液位。水量监测的辅助性指标，监测成本较低，可提供定性分析。

④水质。在线监测主要选择简单的单项指标，对水质进行整体掌握；其中