在上篇中,我们以肇嘉浜与小木桥雨水系统内涝风险评估、月浦城区排水系统新建工程评估两大实例(排水科普丨排水模型应用实例(上)· 雨水系统篇)介绍了雨水系统模型应用实例。接下来我们将继续介绍污水系统模型应用实例。
污水系统主要运行目标为“稳输送、增水量、控溢流”,因此污水模型的应用多集中于对工程方案实施前后的效果进行预评价和后评估,确定其成效并辅助提供运行策略,其中工程方案包含系统运行调度方案、调蓄池运行方案、系统低水位运行方案以及系统改扩建方案等。另根据模型模拟的结果,可暴露污水现状系统的问题清单,厘清各行政区地下水渗入量和雨水渗入量,为系统雨污混接改造、管网检测修复、系统健康评估等日常工作提供技术支撑。
竹园区域服务范围北以石洞口区域南侧汶水路、蕰藻浜边界为界,东至嘉定南翔地区、江桥地区、中槎浦西侧边界,南以吴淞江、光复西路、凯旋路、淮海西路以南、延安中路以南、淮海中路、浦东赵家沟以北地区为界,东至长江,服务面积约325km⊃2;,涉及杨浦、虹口、黄浦、普陀、静安、长宁、浦东、宝山以及嘉定九个区。运行调度方案优化目标确保旱天污水不冒溢,基本消除因出口泵站短时间连续开停2-3台水泵引起的瞬时流量波动对污水厂产生的冲击。
采用2020年7月份运行数据进行模拟优化,优化方案前后模拟结果对比如图6,可以看到通过对主要节点泵站的输送流量进行控制,竹园片区干线末端总流量大部分时间可保持在控制目标29m⊃3;/s以下,同时保证片区内无污水冒溢情况发生;优化方案的进厂流量在[15.87,34.82]范围内波动,而现状流量的变化范围是[19.03,54.98],说明优化方案实现了进厂流量平稳化目标。
采用优化方案前后一期出口泵站的运行状态对比如图7,通过预先设定RTC策略,优化方案中一期出口泵站的流量变化幅度被限制在10m⊃3;/s以内,实现了项目目标。
为全面掌握本市中心城区污水系统水量组成,针对性采取措施,有效管控进入污水系统的外水量,提高污水系统运行效率,减少污水厂末端溢流,市水务局组织相关单位开展了中心城区原生污水量、设施运行量、外水渗入量、初期雨水量等四类水量分析工作。
对中心城区污水支线和污水泵站进行分级梳理工作,形成相应系统拓扑关系图和支线与泵站服务范围图;并对污水输送、处理,雨水泵站截流等运行数据进行全面统计分析。
利用中心城区年度用水量数据和供水分所月度供水量数据,采用面积分摊法和人口分摊法分别进行了两次水量分析,形成各区污水系统外水渗入量分析成果。
以白龙港污水系统为例,对2021年的水量进行分析,得到该区地下水入渗率如下表所示。根据分析结果可督促各区按照本次分析成果编制管网排查方案和外水治理方案,对外水进入比例较大的区域优先安排管网修复工程,同时建立管网检测修复工作机制和健康评价体系,形成常态化管网健康保障机制。
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