在线监测锁定冒溢病灶之旱天篇—智慧排水之乱弹(161)

张雷 李萌
2025-12-01

小编按:排水管网发生雨天冒溢的本质原因是排水管网“生病了。所以,我们不能只在雨天“发烧的时候看病,也要在平常开展必要的“体检”,从而了解平常运行是否处于“亚健康”状态。本文借助一个具体案例,剥茧抽丝,分析了旱天的存在问题,从而为雨天进一步诊断分析提供充足的参考依据。

污水冒溢问题常被视为雨天的“专属灾害”,传统的治理思路常常陷入“头痛医头、脚痛医脚”的被动模式,将污水冒溢简单归因于降雨影响,从而只在雨天进行应急诊断和被动响应。然而实际的治理经验表明,污水冒溢问题的诊断需要"旱天"、"雨天"双管齐下,雨天监测能够直观捕捉溢流现象和严重程度,记录外水入侵的实时过程证据;而旱天监测则不容忽视,它如同医生的"听诊器",旱天监测不仅能反映管网的日常运行状态,更能预警潜在的风险,为雨天可能发生的溢流问题提供前瞻性的判断。两者相辅相成,共同构成完整的诊断体系。本文将聚焦旱天分析篇,通过具体案例深入解析如何利用旱天监测数据,揭示管网中隐藏的结构性问题。小编:通过在线监测,我们本质上解决的问题就是排水管网运行规律的时间代表性问题。通过准确、可靠的连续监测数据,来反映排水管网旱天和雨天的运行规律,从而进行客观、准确、有效、全面的系统分析。当然,这种数据采集也不一定必须做长期固定监测,可以通过阶段性持续临时监测来实现。只要能保证数据的时间代表性是充分足够的就可以啦。  

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图1 污水冒溢旱雨天诊断排查内容

一、案例背景与历史问题

某污水管线位于地铁交通线路上方,最近的调查资料显示,该段污水管检查井在旱天即发生冒溢,当时初步归因于管道瓶颈(上游DN500至下游缩径为DN400/DN300)和外部临时排水(建筑基坑降水涌入)的共同作用。而根据业主最新提供的信息,目前该段污水管在旱天条件下,未出现冒溢现象;而在降雨期间,检查井溢流问题依然持续发生。

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图2 案例旱天历史冒溢情况

二、管道基础信息复核

经过多次现场踏勘和管道基础信息复核,发现该区域污水管网实际情况与图纸资料大相径庭,该区域污水管网实际存在双管并行,具体问题如下:冒溢井污水管段存在“双管并行”结构,DN400浅管(埋深1–2米)与DN500深管(埋深3.7–4.3米)。

三、旱天监测掌握管网运行情况

为掌握冒溢点上下游管网旱天运行情况,清环团队在冒溢点汇水范围内布设7台THWater流量监测设备,覆盖冒溢点上下游、水力瓶颈点,形成一体化监测网络。小编:通过多点位监测,我们解决的是排水管网运行规律的空间代表性问题。只有基于排水管网拓扑关系和分析的精细化需求客观分析,制定合理的监测方案,通过多点位的配合才能获得更为全面、整体性的监测数据,通过多个点位的变化规律刻画系统的整体运行规律,辅助开展相应的分区量化诊断。

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图3 监测设备布置示意图

旱天监测数据显示,①“双管并行”处深层管道在旱天处于满管但流速近乎为零的状态,表明其已基本丧失过流能力。这导致所有污水几乎全部压至浅层管道,形成了“双管并存,实则单管运行”的局面,极大地降低了系统的可靠性与冗余度。

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图4 深层管道流速液位监测数据

②根据旱天液位监测数据以及踏勘信息,得到A点以北监测点(除浅管部分)均为高水位。高水位成因主要为系统下游衔接井内逆流1.85m,迫使水流必须累积到一定高度才能翻越进入下游,直接导致其上游管段旱天长期处于高水位运行状态。且“双管并行”处承担主力输水任务的浅层管道旱季虽水位较低(充满度0.15-0.35),但现场踏勘发现其下游存在淤堵与逆坡,过流能力受限。

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图5 旱天液位监测数据

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图6 管道结构性缺陷示意图

③根据旱天流速监测数据,分析得到A点以北(除浅管部分)监测点流速均小于0.3m/s,流速偏低,属于易淤积管段,现场踏勘也发现深管检查井淤泥板结严重。

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图7 旱天流速监测数据

四、冒溢成因初步分析

综合以上信息,可以初步判断造成冒溢事件的成因主要为:

1、冒溢检查井下游存在井内逆流1.85m,导致上游双管并行处深管淤积严重且不具备过水能力,浅管深度不足且不满足过流需求,出现局部冒溢;

2、冒溢检查井前存在淤堵,造成管道断面严重缩减,过流能力受限;

3、存在输入性外水;历史资料为旱天冒溢,外部临时排水为建筑基坑降水涌入;现阶段为降雨冒溢,初步怀疑上游存在混接雨水,或趁降雨偷排水的情况。

总而言之,将污水冒溢视为雨天"专属灾害"是一种认知误区,仅在雨天开展监测诊断更是一种治理策略的偏差。雨水只是"引爆"潜在问题的导火索,而真正的"炸药"早就在旱天潜伏于管网系统内部。通过旱天监测,我们已精准锁定了案例管段的病灶所在:深管瘫痪、关键节点逆流、浅管瓶颈等多重结构缺陷,使整个系统在旱天就处于"亚健康"的临界状态。然而,诊断清楚"病因"只是第一步。要制定完整的治理方案,我们还需要回答关键问题:雨水究竟是如何引爆这个"炸药"的?外来水量的冲击有多大?不同瓶颈段在雨天的真实负荷如何?这就需要在旱天诊断的基础上,开展更深入的雨天分析。想知道雨水是如何按下这个“引爆键”的吗?欢迎持续关注我们,共同在下篇《雨天分析篇》中揭晓答案!


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