过河管水量监测与诊断—智慧排水之乱弹（132）

选择相应的设施要素进行针对性的监测布点是监测方案重要组成部分。对于以提质增效为目的污水系统监测，监测点通常布设在污水厂进水口前、重要排口、主干节点、重要分支节点、重点排水户，另外对于水系丰富的城市，管道穿河而建的现象较为普遍，这类管道也容易出现河水入侵或水量漏失，因此在穿河管道前后设置监测点也是非常有必要的。之前已经给大家分享过穿河管段河水入侵的案例（过河管外水入侵监测诊断—智慧排水之乱弹（47）），本次来分享一个过河管段存在水量漏失的案例。读者大人也可以看看两篇文章之间有什么差异和进步:-)

本文案例的发生地在某中部城市，监测范围内进厂主干管经过一河道，管径为1000mm，具有倒虹吸设计。在穿河管段前后分别布设监测点四号点和三号点，干管关键节点布设监测点一号点，安装流量监测设备。

   

监测时间内包含旱天和两场中雨降雨的持续监测数据，对监测点位的旱天和雨天的流量曲线变化进行分析。【小编：对于排水管网上的流量监测点，特别是上下游相对情况复杂的监测点，不能简单地使用局部时间段的流量数据直接做加减运算来反映水量平衡情况，应该使用覆盖典型旱天和雨天的、充足的、具有代表性的连续数据来进行分析和判定。这是由于排水管网存在较大的实变性和随机性，因此如果监测数据的时间代表性不充分，那么评估结论可能会南辕北辙、差异很大。】

为了保证测量流量的准确性，一定要对排水管道的复杂分布式流场进行断面扫描，获取有足够代表性的原始信息，并通过算法与流场匹配，感兴趣的可以看看下面这个视频哦。清环一直在为提高排水管道流量测量的可靠性、准确性和一致性在努力进步。

7月28日和7月31日分别发生32mm和25.3mm的降雨，7月31日为短时强降雨，7月28日降雨时间较长，降雨强度逐渐增强。

比较穿河管前后监测点（四号点和三号点）、干管关键节点（一号点）的流量和污水厂日均处理量（如图3）。7月28日降雨当天穿河管前后监测点流量均增大，但流量仍然保持四号点（上游）＞三号点（下游），降雨结束后的晴天流量四号点（上游）＜三号点（下游），结合污水厂处理量，可以发现污水处理厂的处理量在雨后处理量变大，说明三号点受下游污水处理厂抽水影响较大，四号点受影响较小，管网内的流水还有其他出路。因下雨后河道压力和管内压力都会发生变化，可能会影响管道缺陷点与河水之间水流的流通情况。

发生降雨后，观察穿河管前后监测点（四号点和三号点）、干管关键节点（一号点）的液位、流速曲线变化（如图4）。在7月31日接近0点时，下游（三号点和一号点）流速接近于0，液位升高，此时污水处理厂未抽水，前端存在雍水，而上游（四号点）并没有雍水，流速和液位均平稳，液位和流速不与下游同步变化，说明四号点的运行状态并未受下游顶托影响。

综上可以看出，不论是下游污水厂抽水导致过河管后（一号点）流量变大，还是下游污水厂不工作导致过河管后（一号点）雍水，过河管前（四号点）受到的影响都较小，说明四号点-三号点之间的管道存在缺陷。7月28日下雨后，7月31日9:00三号点和四号点恢复正常液位，将7月28日00:00~7月31日9:00间三四号点位的累计流量差作为本场降雨穿河管监测点前后的流量变化。四号点累计流量为16885 m³，三号点累计流量为16058m³，水量漏失率为5%。相比于晴天漏失率降低应是由于管道内外压差变化所致。   

           

项目团队发现该穿河管前后的流量差后，对三号点和四号点进行手持机测量进行现场核实，晴天时四号点的液位大于三号点，流速相差不大，与在线监测情况相符。对穿河管后三号点采取封堵措施，管道之间有漏损会导致四号点仍能正常流动，而后用CCTV检查定位确切的漏损处。   

对穿河管段前后进行连续在线监测，通过上下游监测点曲线趋势的变化相关性分析和流量的定量计算，判断过河管段是否存在缺陷以及在不同客观条件下漏失量的比例，另外，结合现场情况调查进一步核实管网运行情况，客观真实反映过河管道的问题，可以为管网管理单位对过河管问题诊断和处置提供数据支撑和建议。