排水管網主要組成部分及監測方法
一、排水管網主要組成部分
(一)雨水管網
1. 專門用于收集和排放降雨產生的雨水,防止城市內澇。
2. 通常采用雨污分流系統,與污水管網分開設計。
(二)污水管網
1. 用于收集和輸送生活污水、工業廢水等。
2. 包括生活污水管網和工業污水管網。
(三)合流管網
1. 在老舊城區常見,雨水和污水共用一套管道系統。
2. 在降雨量大時可能導致污水溢流,需要進行雨污分流改造。
二、排水關斷設施
1. 截流井:用于在合流管道中截流污水,防止在降雨時污水直接排放至受納水體;可集成流量監測傳感器,實時追蹤截流污水量與雨水混入比例,異常時觸發關斷調節預警。
2. 跌水井:用于管道中水流高度變化較大的地方,減少水流的沖擊力;可安裝水位監測儀與振動傳感器,監測井內水位異常波動及水流沖擊導致的結構損傷,及時預警管道堵塞或破裂風險。
3. 水封井:用于防止臭氣外溢,通常設有水封裝置;配備水封液位傳感器,實時監測水封高度,當液位低于標準值時自動提醒補水,避免臭氣泄漏,同時可聯動視頻監測觀察井內雜物堆積情況。
三、附屬構筑物
(一)檢查井
1. 設置在管道的交匯、轉彎處,以及管徑、坡度和高程變化處,便于檢查、清理和維護排水管道。
2. 監測系統配置:井內安裝液位計、流速儀與氣體檢測儀(監測硫化氫、甲烷等有害氣體濃度),頂部加裝智能井蓋(帶位移傳感器與防盜報警功能),實時上傳井內水位、水流速度、氣體濃度數據,異常時觸發維護預警。
(二)雨水口
1. 設置在道路兩側,用于收集地面雨水,其上部裝有雨水箅子,可攔截大的垃圾雜物,防止堵塞排水管道。
2. 監測系統配置:雨水箅子下方安裝流量傳感器與堵塞監測裝置,通過水流速度變化判斷箅子堵塞情況;周邊路面布設積水深度傳感器,聯動氣象數據,實時預警雨水口收水能力不足導致的路面積水風險。
(三)排放口
1. 設置在排水管網的末端,將水排放至河流、湖泊或其他排水系統。
2. 監測系統配置:安裝水質在線監測儀(檢測COD、氨氮、懸浮物等指標)與流量傳感器,實時監測排放水質是否達標、排放量是否異常,超標時觸發水質預警,同時記錄排放數據用于環保溯源。
四、其他關鍵設施
(一)沉淀池
1. 用于初步處理污水,去除懸浮物,減輕后續處理負擔。
2. 監測系統配置:池內布設液位傳感器、泥位計與水質傳感器(監測懸浮物濃度),實時監測池內水位、污泥堆積高度及出水水質,當泥位過高或水質超標時,自動提醒清淤或調整處理工藝。
(二)提升泵站
1. 在地勢較低或管網末端設置,利用泵浦提升污水或雨水,確保流向處理廠或排放口。
2. 監測系統配置:泵站內安裝泵組運行狀態監測儀(監測電流、電壓、振動、溫度)、進水與出水液位計、流量傳感器,實時監控泵組運行健康度、泵站進出水流量及水位變化,異常時自動停機保護并發送故障預警。
(三)污水處理廠
1. 對收集來的污水進行處理,達到排放標準后再排放或回用。
2. 監測系統配置:廠區內構建綜合監測平臺,涵蓋進水水質/水量監測、各處理單元(格柵、曝氣池、沉淀池等)運行參數監測(如溶解氧、污泥濃度、pH值)、出水水質監測,數據實時上傳至管控中心,實現處理流程智能化調控與達標排放監管。
(四)溢流井
1. 在合流管網中設置,當雨水量過大時,暫時存儲部分水量,防止污水溢流。
2. 監測系統配置:井內安裝液位傳感器、流量傳感器與視頻監測設備,實時監測井內水位變化與溢流流量,結合氣象預警數據,提前預判溢流風險,聯動截流設施調整截流比例,減少污水外溢污染。
五、排水管段分類
1. 污水管段:用于輸送生活污水、工業廢水等;沿管段間隔布設壓力傳感器與泄漏監測儀,實時監測管內壓力變化,精準定位管道泄漏點,避免污水滲漏污染土壤與地下水。
2. 雨水管段:用于輸送降雨產生的雨水,防止城市內澇;管段內安裝流速傳感器與液位傳感器,結合沿線雨水口監測數據,實時掌握雨水輸送效率,預警管段堵塞或排水能力不足導致的內澇風險。
3. 合流管段:在老舊城區常見,雨水和污水共用一套管道系統;管段關鍵節點安裝流量傳感器與水質傳感器,實時監測雨污混合流量及污染物濃度,為雨污分流改造提供數據支撐,同時預警暴雨時的溢流風險。
4. 截流管段:用于在合流管道中截流污水,防止在降雨時污水直接排放至受納水體;管段內安裝流量傳感器與濃度傳感器,實時監測截流污水量與污染物濃度,確保截流效果達標,異常時聯動截流井進行調節。
六、相關規范與標準
1. 《室外排水設計標準》GB 50014-2021:對排水管網的設計進行了詳細規定,包括管道、檢查井、雨水口等的設置要求;設計中需預留監測系統安裝接口,明確傳感器布設間距、數據傳輸協議等技術要求,確保監測設備與管網本體適配。
2. 《給水排水管道工程施工及驗收規范》GB 50268-2008:對排水管道的施工和驗收進行了規范,確保工程質量;施工驗收階段需包含監測系統安裝質量驗收(如傳感器校準、數據傳輸穩定性測試),驗收合格后方可納入管網整體運維體系。
3. 新增適配標準:參照《城鎮排水管道監測技術規程》等規范,明確排水管網監測系統的數據采集頻率、預警閾值、數據存儲與共享要求,確保監測數據的準確性、時效性與實用性。
七、功能與作用
1. 防洪排澇:有效排除城市內澇,保障城市正常運行;監測系統通過實時采集管網水位、流量及路面積水數據,結合氣象預警,提前預判內澇風險,輔助調度泵站、溢流井等設施,提升排澇響應效率。
2. 水環境保護:通過污水處理,減少污染物排放,保護水體質量;監測系統實時監控排放口水質、合流管網溢流情況及污水滲漏點,及時發現污染源頭,降低水體污染風險,同時為環保監管提供數據支撐。
3. 資源回用:部分城市通過中水回用系統,實現水資源的循環利用;監測系統可監控中水回用管網的水質、流量數據,確?；赜盟|達標,優化中水調配方案,提升水資源利用效率。
4. 城市美觀:合理規劃排水系統,提升城市景觀和居住環境;監測系統可及時發現管網破損、井蓋缺失等問題,避免污水外溢影響路面環境,同時減少因管網故障導致的道路開挖維修,保障城市景觀完整性。
5. 智能運維:通過排水管網監測系統,實現管網運行狀態的實時可視化監管,減少人工巡檢成本;基于監測數據建立管網運維模型,預測管道堵塞、破損等故障,實現“預防性維護”,延長管網使用壽命。
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