每逢雨季,街道上不期而至的“喷泉”与积水,不仅是市民出行的障碍,更是城市管理者面临的严峻考题:这些雨水冒溢点,究竟为何而生?是管道老化淤堵,是设计容量不足,还是存在未知的入流入渗?【小编:冒溢的问题往往不在发生冒溢的点位,而是该点位承担了本不应该被他承担的责任,结果崩溃了……因此,对冒溢问题的分析识别一定要有系统观,要有定量数据来支持做科学判断,千万不能头痛医头脚痛医脚。】
回答这些问题,仅凭经验猜测是远远不够的,还需借助在线流量监测设备,为城市排水系统进行“精准的雨天CT扫描”,通过对降雨全过程的流量可靠监测,精准定位其根本成因,从而将模糊的“痛点”转化为明确的“治理靶点”,为根治城市水患提供一条基于数据洞察的科学路径。

一、现状梳理
在今年的5、6月份,某污水厂东侧SS街的污水管网在降雨期间多次发生污水冒溢的情况。

首先,先对资料进行了解。通过对冒溢点上下游的管网进行梳理,冒溢点所在街道存在施工,雨水管尚未投入使用:其次,纸上谈兵终究是不够的。经过多次进行了旱天、雨天的现场摸排工作,发现有雨水明沟接入污水管网。与此同时,还与相关的单位反复沟通,其推测冒溢的成因是“新修道路的雨水管网未建成,降雨发生时,雨水混入污水管网,导致SS街污水管网超负荷运行,才产生冒溢”。那究竟是多少量、什么时候、从哪来的呢?我们决定采用在线流量监测的手段,一探究竟。

二、设备安装
虽然冒溢点的成因都指向是道路施工导致雨水混入污水管网,但从专业性角度出发,冒溢点的成因分析,不能把眼光仅局限在冒溢点附近,应该从系统的角度进行诊断分析。由于时间紧、任务急,结合冒溢点位置和管网拓扑关系梳理,选择在上下游的关键节点的处安装6台THWater在线流量设备,开展短期监测和分析。【小编:对于排水管网的系统分析,其实就是逐级分区细化的核心思路,通过多个分区的同步多点位持续监测,安装可靠的断面扫描式流量仪,获得持续、有效、可靠、准确的流量数据,做定量分析,问题就会逐渐一一浮出水面……】


三、成因分析
首先,对各个监测点的旱天流量做了统计,分析各路来水的组成与变化规律:
点位名称 | 旱天日流量m³/d |
① | 2866 |
② | 12056 |
③ | 4239 |
④ | 15692 |
⑤ | 418 |
⑥ | 2236 |
合计 | 37507 |
污水厂设计规模 | 45000 |

监测点④在6月14日至6月18日的流量-时间曲线

监测点③在6月14日至6月18日的流量-时间曲线
在连续监测了多天的旱天流量后,6月19日记录了一场52mm的降雨,但是监测点①却改变了“运行轨迹”。

监测点①在6月19日52mm降雨下的流量-时间曲线

监测点①在7月1日23mm降雨下的流量-时间曲线
从上图可看出,监测点①在降雨过程中存在逆流的现象,当发生正流量时,液位随之下降,但是当发生负流量时,液位随之上升,这说明在监测点①处发生了倒灌,综合分析发现是监测点①下游有不明来源雨水混入,再加上污水厂调度憋水,使得在监测点①处发生倒流,从而在地势最低洼处产生冒溢。进一步查看监测点②③④的雨天流量可得:

监测点④旱天、雨天的流量-时间曲线对比图
从上图可明显看出,监测点④在6月19日发生52mm降雨时的流量明显高于旱天时的流量,由此可得出结论,是监测点④的上游汇水区域内接入了大量不明来源雨水,超过下游污水厂的运行负荷,导致在监测点①处发生倒灌,最终在SS街发生冒溢。【小编:多条连续采集的有效、准确的液位、流速、流量曲线,会生动地反映出现场各个点位的真实情况,这是采取人工多次有限监测方式难以实现的,同时每条曲线是不是能真实客观的反映指标变化,而不仅仅是只有一个冰冷的数字,也是需要注意的。采用专业可靠的设备进行持续监测(清环THWater专业设备值得信赖
),可以助力排水管网的量化分析识别。】
通过对各个监测点旱天、雨天流量进行汇总对比,发现各个监测点在雨天时皆存在不明来源雨水混入,其中监测点④混入量最大为:17846m³,建议优先排查。后续工作可采用二级或三级细化分区监测方式,进一步缩小问题所在区域,再借助手持式设备快速二分排查,就可以辅助定量识别管网问题所在,为下一步科学整治提供定量化参考依据。当然,干完工程后还要验证实际效果,最好再开展一段时间的持续监测验证工作。
点位名称 | 旱天日流量 m³/d | 雨天流量 m³/d | 雨天混入量 m³/d |
① | 2866 | -7587 | -10453 |
② | 12056 | 13020 | 964 |
③ | 4239 | 5058 | 819 |
④ | 15692 | 33538 | 17846 |
⑤ | 418 | 704 | 286 |
⑥ | 2236 | 2527 | 291 |
合计 | 37507 | 47260 | / |
污水厂设计规模 | 45000 | / | |
四、总结建议
1、通过本文分析,发现SS街冒溢点的成因为:(1)SS街雨水管未建成,雨水明沟接入污水管网,建议进行整改;(2)雨天时,片区上游汇水区域内有大量雨水混入,通过在线设备的监测数据进行定量分析,可得监测点④混入量混入量最大,达到17846m³,建议优先排查监测点④上游的汇水区域。
2、冒溢点的成因分析,不能把眼光仅局限在冒溢点附近,甚至不应局限在冒溢点的上游汇水区域内,应该从整个分区排水,系统性的进行诊断分析,避免头痛医头、脚痛医脚的问题,从整体系统的角度,找出造成冒溢问题的顽疾。
3、为精准诊断冒溢点成因,本案例采用临时监测,通过租赁设备开展短期密集监测的方式,能够在有限周期内快速锁定问题根源,有效避免了长期设备投入与人力成本,实现了定量排查与项目成本的双重优化。【小编:据说清环有1000+台的自有设备用于临测租赁工作,设备充足,专业可靠,还有专门的实施攻城狮和咨询分析师密切配合,有需要可联系咨询哈。】