小编按:上文通过旱天分析已经发现若干隐患,那么这颤颤巍巍的排水管网雨天到底会怎么样?下一步该怎么办?本文借助上篇的分析,进行延伸开展雨天的量化监测和诊断分析,从而拨开迷雾,寻找客观的答案。
在上一篇的旱天分析中,我们借助在线监测,为冒溢区域管网进行了一次系统的“CT扫描”,诊断出该区域污水系统存在多重结构缺陷:双管并行区域深管瘫痪,关键节点存在的高差逆流形成天然水力屏障,承担主要输水任务的浅层管道又面临变径、逆坡、淤堵等多重问题。这些结构性缺陷相互交织,使整个系统在平静的旱天就已处于“亚健康”的临界状态,如同埋藏在地下的“炸药”。而雨污混接,正是在雨天引爆这枚“炸药”的关键导火索。本篇作为《雨天分析篇》,将基于详实的雨天监测数据,深入解析侵入的雨水如何一步步压垮本就脆弱的排水系统,最终导致管网冒溢问题的发生。我们将从动态数据中追踪雨水的足迹,揭示其与管网结构缺陷的叠加效应,为从根本上解决该问题提供可靠数据与科学依据。
一、雨天流量突增:雨水从何而来?
在降雨量为35.2毫米的雨天条件下,冒溢点发生溢流,此时“双管并行”的浅管与深管均出现满管运行状态。通过对冒溢点所在管段的旱雨天监测数据对比发现,该管段旱季平均流量为1302m³,而雨天流量骤增至2109m³,净增807m³。这一异常流量突变直接暴露了管网系统的外来水侵入问题。对上游监测点进一步分析发现,冒溢点最上游监测点旱季均值流量为686m³,同期雨天流量激增至1438m³,净增752m³。【小编:每场降雨过程都是不一样的,如果我们不做雨天的连续监测,是无法得到可靠的数据来回答到底多少雨水进入了污水系统的。只有利用可靠的监测设备,连续监测完整的降雨过程前后,才能获得可观有效的数据支持科学决策。】

图1 冒溢点上下游管网雨天运行情况
结合现场排查溯源,冒溢点上游监测点汇水分区范围内某小区内部存在多处雨污混接点,雨水通过错接管道直接进入污水系统,成为雨天流量突增的主要来源。监测曲线清晰显示,降雨过程中流量迅速攀升且高位持续,与降雨强度高度同步,印证了混接问题的实时影响。

图2 现场排查溯源情况
二、模型验证:管网运行情况验证分析
通过构建水力模型,模拟“双管并行”处深管瘫痪、仅浅管过水的工况,结果显示:旱天正常水流情况下,当深管不过水而通过浅管过水时,此时的管道瓶颈段主要有两段,其负荷率均超过80%。
瓶颈段①:WS28-WS22形成瓶颈的主要原因为转角检查井WS22存在井内逆流1.85米,水流只有累积到一定高度才能通过此处进入下游管段,导致WS28-WS22段旱天高水位运行。
瓶颈段②: WS58-WS44形成瓶颈的主要原因为深管与浅管衔接检查井WS44存在井内逆流3.02米,水流同样只有累积到一定高度才能通过此处进入下游管段,导致WS58-WS44段旱天高水位运行。
旱天该系统无外部干扰时,系统凭借极其有限的冗余度,勉强维持脆弱平衡。【小编:脆弱的身体承担不住任何的折腾,一场小小的降雨将打破这岌岌可危的平衡和稳定……我们埋藏在地下的排水管网,到底是否安全健康?这需要监测诊断、量化评价、防患于未然,而不是仅在雨天搞搞应急处置。】

图3 模型模拟旱季管网负荷情况

图4 模型模拟旱季管网运行情况剖面图
当发生降雨等导致流量急剧增加的事件时,该区域系统负荷瞬间远超系统容量,而固有的结构性缺陷(如逆流点)使外来水无法及时排出,加之浅管下游存在的淤堵与逆坡等问题导致其过水能力不足,液位迅速上涨,最终从埋深最浅的检查井溢出。

图5 模型模拟雨天管网冒溢情况剖面图
三、总结
综上,该区域在雨天发生污水冒溢并非单一偶发事件,而是由结构性缺陷、外来水入侵与运行瓶颈共同触发的系统性故障。污水冒溢治理需要突破"头痛医头"的传统思路,通过旱天诊断定位病灶、雨天验证明确机制的系统化路径,才能真正实现从应急抢险到韧性建设的跨越。