排水管网信息化建设方案.pdfVIP

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

一、城市排水模型建设是响应国家政策需要，也是城市排水数

字化、信息化发、展的必然选择。

基于非恒定流模拟技术的水力模型是一门集城市排水工程、计

算机技术、自动化技术为一体的信息化技术。排水管网水力模型是

指将管网物理属性数据、地理信息系统（GIS）与圣维南方程组、曼

宁公式等一系列相关联的水文学、水力学的理论公式抽象出的一整

套数学模型，包含降雨模型、地表产汇流模型、节点入流模型和管

道转输模型等，各模块之间有机结合，是一个时间序列函数组合，

可以延时仿真模拟排水管网中真实准确的水流状况。

排水管网水力建模技术在国外的设计和运行管理中已经得到广

泛的应用。对于雨水管网规划设计，欧盟EN752中规定：推理公式

法只适用于汇水面积小于200公顷或汇水时间小于15分钟的区

域；对于较大区域，必须采用随时间变化的设计降雨，利用水力模

型进行规划设计。美国要求规划新建区域排水系统必须采用水力模

型模拟复核。日本东京已经建立起了整个城市污水管网水力模型。

新加坡、日本、美国等欧美发达国家的大型排水工程建设、运行过

程中都是基于水力模型计算分析得出。

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

二、监测思路

总体监测思路：问题导向、追本溯源，分期建设。

（1）进厂浓度偏低问题

在大监测框架下首先整体掌握各片区流量、水质情况，结合各

片区周围服务区域现状及设计值，初步找到出现异常的特定片区，

针对特定片区，在掌握主要排污干管的监测数据下，预估沿线小型

管网污水流量，由末端逐级递推，直到找到异常排污干管、排污片

区、排污点，进而找到进厂水质浓度偏低实际原因。

（2）截留倍数与CSO溢流污染

合流制排水管网截留倍数n0作为截留式合流制排水管网系统

的重要设计参数，是指溢流井溢流时截留干管所截留的雨水与设计

旱流流量之比。截流倍数的合理选取对截留式合流制管网的成功改

造起着关键作用。从环境保护角度出发，为减少污水排放量，应当

采用较大的截留倍数值。但从经济方面考虑，截留倍数过大，会大

大增加截留管、提升泵站以及污水处理厂的规模和投资，同时造成

进入污水厂的污水水质在晴天和雨天的差别甚大，给运行管理带来

相当大的困难。当截留倍数超过其合理范围时，加大截流倍数使工

程总投资与运行费用成倍增加，但城市水质质量的提高作用表现非

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

常有限，由此带来的环境效益和增加的投资不成正比，实际上造成

工程投资的不合理性和资金浪费。截流倍数直接影响到合流制排水

系统雨天溢流量、溢流污染负荷、工程投资和工程社会效益。因此

科学、合理的确定截流倍数事关工程的环境效益和经济效益的发

挥。

一般城市的合流制排水系统中，截流倍数的确定尚无统一的精

确算法，大多采用经验和计算相结合的方法，造成截流倍数的选择

具有很大的主观性和片面性。截流倍数优化确定需定量计算截留管

溢流污染负荷，但合流制溢流污染受降雨、溢流量、地表污染物积

累及冲刷等诸多因素影响，因此截流倍数确定及研究多以主观经验

判断为主，采用定量化研究较少，致使选择具有很大的随意和片面

性。

为此，可根据城市地表