液位监测在排水管网运行状态分析识别中发挥着重要作用。通过实时监测液位变化,能够及时发现管网运行异常,为风险预警和故障排查提供依据。本文将结合两个实际案例对液位监测在管网运行风险识别中发挥的作用进行分析,供各位同行参考。
某城市污水处理厂设计污水处理量为10万m3/d,正常旱天时污水水量为7~9万m3/d,然而污水厂在实际运行过程中却发现进水量偶尔会出现超过10万m3的现象,导致污水溢流现象的发生。由于发生溢流的时间没有规律性,并且污水厂的纳污范围比较大,综合考虑监测时长和经济性,我们选取了液位监测设备开展排水管网的监测工作,力求通过液位监测发现致使污水厂发生溢流的原因,从而为业主查找元凶提供帮助。
于是我们按照分区监测的思路,重点在污水主干管上安装液位监测设备。通过对污水主干管的梳理,我们沿污水流向共布设了6台液位监测设备,并开展了长期的液位监测工作。果然,排水管网的运行状态最终逃过不“眼睛”的观察。在某次的溢流事件发生后,我们通过上下游点位的液位变化终于发现了端倪。
通过依次梳理每个点位的液位变化,我们发现上游的5个监测点在溢流事件发生的当天液位与正常旱天相比没有明显变化,而下游的1个监测点在溢流事件发生的当天液位与正常旱天相比有明显上升。一般来说,在旱天时,监测点位液位的变化主要由两种情况引起:一是上游水量增加直接导致该点液位上升;二是下游顶托导致壅水,使上游液位随之升高。于是我们通过上下游点位的液位监测分析为业主定位到了导致污水厂旱天污水溢流的水量突增区域,为业主下一步的排查提供了方向【想要了解多点位液位监测相关的诊断分析?请看:多点位液位监测的上下游诊断分析尝试—智慧排水之乱弹(93)】。此外,通过收集长期的液位监测数据,可以为该点位设定合理的液位预警值。一旦液位达到这一预警值,便能及时通知管理人员注意可能存在污水溢流的风险,从而实现早期预警、提前应对的目的。这样不仅有助于防止环境污染事故的发生,还能有效保障污水处理设施的安全稳定运行。
液位监测在实时预警及管网运行风险识别中发挥着不可或缺的作用。例如,我们在某城市开展入流入渗分析诊断工作时,通过划分排水分区并在各分区的出口处布设在线监测设备开展流量监测,监测过程中发现,监测点A、监测点B、监测点C和附近的源头监测点均出现了液位异常上升的现象,而监测点D未出现液位上升的现象,但监测到的流量数据远低于正常旱天,因此我们猜测监测点D上游的管段存在拥堵的情况,于是我们将该问题反馈给了相关单位。
经过有关单位的核实,发现是监测点D上游的管道发生了坍塌,进而导致了上游各监测点液位异常升高。同时为了了解污水的最终去向,我们对周边监测点位的流量和液位变化情况进行了查看,发现在监测点D上游管道发生坍塌后,监测点B所在的管段污水流向发生了改变,污水最终流向了监测点E所在的管段。
尽管液位监测在排水管网运行状态监测中发挥着重要作用,但其反映管网情况也存在一定的局限性。液位的变化确实能够为我们提供管网运行状态的指示或定性依据,但需要注意的是,液位升高并不一定意味着过流量增加,还可能是由于下游壅水、管道堵塞或其他因素导致的。因此,我们不能仅仅依据液位数据来对管网运行风险进行定量判定或诊断造成风险的病灶。
为了更全面地了解排水管网的实际运行情况,并实现对管网风险的准确判定和病灶诊断,我们还需要结合其他监测手段,特别是流量计等能够提供定量数据的设备【如果仅需要做一个定性的分析,可能液位监测就能够满足,但如果想要更准确的定量和精准判断,就需要开展流量监测了,详情请看:液位数据判定雨污混接的作用与局限—智慧排水之乱弹(61)和在溢流堰探究液位算流量的可靠性—智慧排水之乱弹(123);而且千万不要试图用液位算流量,参考:排水管网液位能算流量—智慧排水之乱弹(127)】。通过实时监测流量数据,我们可以更准确地判断管网中水的来源、流动时间和流量大小,从而更精确地评估管网运行的风险状况。