CN111982210B - 降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法 - Google Patents
降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111982210B CN111982210B CN202010626201.8A CN202010626201A CN111982210B CN 111982210 B CN111982210 B CN 111982210B CN 202010626201 A CN202010626201 A CN 202010626201A CN 111982210 B CN111982210 B CN 111982210B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow
- batch
- online monitoring
- rainfall
- drainage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 246
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 title claims abstract description 95
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 12
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 4
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 claims 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 10
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 abstract description 4
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 3
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013316 zoning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Sewage (AREA)
Abstract
本申请公开了一种降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法，其中，方法包括：对目标区域进行排水分区的划分，在各排水分区排口位置处布置第一批次流量在线监测点；根据第一批次流量数据分析，选择雨天与旱天流量倍数最大的排水分区作为精细诊断分区布置第二批次流量在线监测点，并定量分析该排水分区降雨入流入渗问题；以精细排水分区监测分析结果为基础，选择流量倍数较大排水分区布置第三批次流量在线监测点，分析目标区域整体的降雨入流入渗情况，形成降雨入流入渗分区图。由此，避免了一次性监测布点的盲目性，降低在线监测所需的设备数量和监测成本，提高监测设备的使用效率及分析结果的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及排水管网在线监测与诊断技术领域，特别涉及一种降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法。
背景技术
降雨引起的入流入渗问题是我国城镇污水管网面临的主要问题之一，使得降雨期间，雨水通过入流和入渗两种方式进入到了污水***中，不仅导致检查井出现溢流，影响交通和城市环境，还增加了污水处理厂的运行负荷和处理成本。监测和模拟是对降雨入流入渗问题进行分析评估的主要手段，其中在线监测技术，可以通过获得监测点旱天和雨天的流量数据，来对入流入渗的位置进行识别，从而能够指导污水管网的完善，提高城市污水***的运行效率。
根据有关研究表明，对于降雨入流入渗的分析，可以利用20％的监测点发现80％的问题，在线监测点的合理布置不仅能够降低监测成本，还能提高问题识别的效率。相关技术中指出，可以每20000英尺管道设置一个在线监测点(相当于6096米)。然而，考虑到城镇实际情况，污水管网资料尚不清楚，且排水管网在线监测应用时间较短，一次性进行高密度的在线监测布点，虽然能支持降雨入流入渗问题的诊断，但监测成本过高，因此，在实际诊断项目中，应优先采用逐步加密、分批次进行监测布点的方法。
目前的研究及实践工作，尚没有明确的面向降雨入流入渗问题诊断的***性在线监测布点方法，大多数只强调了需要考虑监测点位置的平均分布及尽量选择下游干管等一般性原则，缺少定量指标，在开展分批次布点时也主要依赖于工作人员的主观经验判断，没有建立标准化的监测布点方法和流程，影响了监测点位设置的有效性，增加了开展监测工作所需的成本，降低了问题诊断的效率。
综上所述，目前我国对于排水管网在线监测的应用尚处于初期探索阶段，利用流量在线监测技术开展降雨入流入渗问题诊断，定量分析及准确定位都依赖于监测点的合理布置，由于缺少统一的指标和方法，导致监测点布置主要依靠人为主观经验判断，影响了排水管网降雨入流入渗问题诊断的效率，不能充分支持排水***的整体优化改进。
申请内容
本申请提供一种降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法，避免了一次性监测布点的盲目性，降低在线监测所需的设备数量和监测成本，提高监测设备的使用效率及分析结果的准确性。
本申请第一方面实施例提供一种降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法，包括以下步骤：
S1，梳理目标区域的排水管网拓扑关系，并对所述目标区域进行排水分区的划分，并在每个所述排水分区排水口位置布置第一批次流量在线监测点，并收集每个所述第一批次流量在线监测点旱天平均流量和监测期内场次降雨平均流量，并计算得到每个所述第一批次流量在线监测点的流量倍数；
S2，对计算得到的所述第一批次流量在线监测点的流量倍数中流量倍数最大的排水分区作为精细分区，并布置第二批次流量在线监测点，对每个所述第二批次流量在线监测点分别进行旱天和雨天的统计，并分析每个所述第二批次流量在线监测点对应汇水范围内降雨导致的入流入渗情况，得到所述第二批次监测的流量在线监测点的分析结果；
S3，根据所述分析结果和所述第一批次流量在线监测点的流量倍数中流量倍数大于预设倍数的排水分区布置第三批次流量在线监测点，并分析所述目标区域降雨导致的入流入渗情况，形成降雨入流入渗分区图。
可选地，所述步骤S1，包括：
根据所述目标区域的排水管网、行政区划、河流水系和土地利用信息划分排水分区；
在每个所述排水分区的排口或管网下游靠近污水厂位置布置预设个数的所述第一批次流量在线监测点，
收集并统计每个所述第一批次流量在线监测点旱天流量数据，并计算每个所述第一批次流量在线监测点旱天平均流量；
收集并统计至少两场每个所述第一批次流量在线监测点雨天流量数据，并计算每个所述第一批次流量在线监测点雨天平均流量；
根据所述每个所述第一批次流量在线监测点旱天平均流量和所述每个所述第一批次流量在线监测点雨天平均流量，计算得到所述每个所述第一批次流量在线监测点的流量倍数。
可选地，所述排水分区的划分面积为3-10km2。
可选地，所述步骤S2，包括：
对计算得到的所述第一批次流量在线监测点的流量倍数进行排序，并将流量倍数最大的监测点对应的排水分区作为精细分区，并布置第二批次流量在线监测点；
在所述精细分区内，对管网主干节点进行第二批次流量在线监测点的布置，其中，每1-2km2存在一个监测点；
收集每个所述第二批次流量在线监测点的旱天流量数据，并将连续预设天数的各时刻的流量值取平均值，得到旱天各时刻流量特征值；
收集每个所述第二批次流量在线监测点预设天数的雨天流量数据，并计算降雨导致的每个所述第二批次流量在线监测点入流入渗量；
在每场降雨下，统计总的降雨量和每个所述第二批次流量在线监测点入流入渗量，并根据每个所述第二批次流量在线监测点对应的汇水面积计算单位面积的入流入渗量；
分析每个所述第二批次流量在线监测点每场降雨单位面积的入流入渗量与每场降雨的累计降雨量的相关性，并通过线性拟合得到拟合曲线，将曲线斜率作为第二批次流量在线监测点降雨入流入渗评价的依据。
可选地，通过以下公式计算所述每个所述第一批次流量在线监测点的流量倍数：
βi＝Qi2/Qi1；
其中，βi为第i个第一批次流量在线监测点的流量倍数，Qi1为第i个第一批次流量在线监测点旱天的平均流量，Qi2为第i个第一批次流量在线监测点场次降雨下平均流量，i为正整数。
可选地，通过以下公式计算所述旱天各时刻流量特征值：
其中，Qi1k为第i个第二批次流量在线监测点旱天k时刻的平均流量，Qi1kn为第i个第二批次流量在线监测点在第n个旱天k时刻的瞬时流量。
可选地，通过以下公式计算降雨导致的每个所述第二批次流量在线监测点入流入渗量：
Rimk＝Pimk-Qi1k；
其中，Rimk为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下对应收水范围内k时刻由降雨导致的入流入渗量；Qi11k为第i个第二批次流量在线监测点旱天k时刻的平均流量；Pimk为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下第k时刻的监测流量。
可选地，通过以下公式计算单位面积的入流入渗量：
其中，rim为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下对应收水范围内单位面积由降雨导致的入流入渗量；Si为第i个第二批次流量在线监测点对应的汇水面积；t为在线数据收集的时间间隔。
该方法，以降雨入流入渗问题的诊断为目的，对目标区域进行分批次的流量在线监测点布置，由整体摸排到精细诊断再到全局分析，避免了一次性监测布点的盲目性，降低在线监测所需的设备数量和监测成本，提高监测设备的使用效率及分析结果的准确性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请实施例提供的一种降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法的流程图；
图2为根据本申请一个实施例的目标区域管网拓扑关系梳理示意图；
图3为根据本申请一个实施例的排水分区划分及第一批次流量监测点布点示意图；
图4为根据本申请一个实施例的精细排水分区监测点布置示意图；
图5为根据本申请一个实施例的降雨条件下流量变化曲线示意图；
图6为根据本申请一个实施例的目标区域第三批次流量在线监测点的示意图；
图7为根据本申请一个实施例的目标区域单位面积单位降雨入流入渗分布示意图；
图8为根据本申请一个实施例的降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法。
具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法的流程示意图。
如图1所示，该降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法包括以下步骤：
在步骤S1中，梳理目标区域的排水管网拓扑关系，并对目标区域进行排水分区的划分，并在每个排水分区排水口位置布置第一批次流量在线监测点，并收集每个第一批次流量在线监测点旱天平均流量和监测期内场次降雨平均流量，并计算得到每个第一批次流量在线监测点的流量倍数。
可选地，在一些实施例中，步骤S1，包括：根据目标区域的排水管网、行政区划、河流水系和土地利用信息划分排水分区，各排水分区应具有独立性；排水分区的划分面积在3-10km2，独立性表现在有明显节点可与其他排水分区划分界限，可定位排水分区排口。
举例而言，污水处理厂纳污总面积约71km2,以分流制排水为主，共建有2个泵站，对排水管网拓扑关系进行梳理，如图2所示，
以管网拓扑关系为主要依据，在目标区域进行排水分区的划分，共划分11个排水分区。
在每个排水分区的排口或管网下游靠近污水厂位置布置预设个数的第一批次流量在线监测点。
具体地，在各排水分区的排口或管网下游靠近污水厂位置布置1-2个流量在线监测点，作为第一批次流量在线监测点；
根据排水分区划分，在分区节点和排口位置布置在线流量监测点，某些排水分区基本没有排水管网，则未进行布点，第一批次共布置9个流量监测点，位置如图3所示。
收集并统计每个第一批次流量在线监测点旱天流量数据，并计算每个第一批次流量在线监测点旱天平均流量。
具体地，各监测点旱天流量数据收集与统计，包含工作日和周末，计算各监测点旱天平均流量Q1；
以8号监测点为例，获取旱季连续7天的实时流量变化，在整体趋势上，流量峰值在每天的12:00和21:00附近，流量凹点则在05:00和16:30附近，周末流量整体上略高于工作日，排水流量变化符合居民生活用水规律。8号点日均流量为13139m3/d，根据各监测点旱季连续7天的流量，可计算每个点旱天平均流量。
收集并统计至少两场每个第一批次流量在线监测点雨天流量数据，并计算每个第一批次流量在线监测点雨天平均流量。
具体地，收集2场有效降雨条件下的第一批次流量在线监测点流量数据，计算每个第一批次流量在线监测点场次降雨下平均流量Q2；有效降雨要求降雨前至少48小时无降雨，24h的累计降雨量大于10mm。
在第一批次布点的监测期内，筛选2月15日和19日，日累计降雨量分别为24.6mm和20.50mm，两场降雨下，分别统计9个第一批次流量在线监测点的平均流量。
根据每个第一批次流量在线监测点旱天平均流量和每个第一批次流量在线监测点雨天平均流量，计算得到每个第一批次流量在线监测点的流量倍数。
可选地，在一些实施例中，通过以下公式计算每个第一批次流量在线监测点的流量倍数：
βi＝Qi2/Qi1；
其中，βi为第i个第一批次流量在线监测点的流量倍数，Qi1为第i个第一批次流量在线监测点旱天的平均流量，Qi2为第i个第一批次流量在线监测点场次降雨下平均流量，i为正整数。
具体地，计算每个第一批次流量在线监测点雨天和旱天的流量倍数β：
βi＝Qi2/Qi1；
其中βi为第i个监测的流量倍数，Qi1为第i个监测点旱天的平均流量，Qi2为第i个监测点场次降雨下平均流量；
9个监测点旱天平均流量、各场次降雨下平均流量计流量倍数如表1所示。
表1
在步骤S2中，对计算得到的第一批次流量在线监测点的流量倍数中流量倍数最大的排水分区作为精细分区，并布置第二批次流量在线监测点，对每个第二批次流量在线监测点分别进行旱天和雨天的统计，并分析每个第二批次流量在线监测点对应汇水范围内降雨导致的入流入渗情况，得到第二批次监测的流量在线监测点的分析结果。
可选地，在一些实施例中，步骤S2，包括：
对计算得到的第一批次流量在线监测点的流量倍数进行排序，并将流量倍数最大的监测点对应的排水分区作为精细分区，并布置第二批次流量在线监测点；
具体地，本申请可以将所有第一批次流量在线监测点的流量倍数β进行排序，选择流量倍数最大的βimax对应的排水分区，作为精细排水分区进行布置第二批次流量在线监测点；
根据表1统计结果，6号监测点的流量倍数最大，因此将6号监测点对应的排水分区作为精细排水分区。
在精细分区内，对管网主干节点进行第二批次流量在线监测点的布置，其中，每1-2km2存在一个监测点；
具体地，在精细排水分区内，对管网主干节点进行第二批次流量在线监测点的布置，保障每1-2km2应有一个监测点；
精细排水分区内的第二批次流量在线监测点设置如图4所示，共布置7个监测点。
收集每个第二批次流量在线监测点的旱天流量数据，并将连续预设天数的各时刻的流量值取平均值，得到旱天各时刻流量特征值；
可选地，在一些实施例中，通过以下公式计算旱天各时刻流量特征值：
其中，Qi1k为第i个第二批次流量在线监测点旱天k时刻的平均流量，Qi1kn为第i个第二批次流量在线监测点在第n个旱天k时刻的瞬时流量。
具体地，本申请可以收集精细排水分区内所有第二批次流量在线监测点有效旱天的流量数据，将连续7天各时刻的流量值取平均，得到第二批次流量在线监测点旱天各时刻流量特征值；
在监测期内3月27日到4月2日作为旱天，持续收集各点实时流量数据，并对各时刻流量值进行平均，得到旱天各时刻的特征流量值；
其中Qi1k为第i个监测点旱天k时刻的平均流量，m3/s；Qi1kn为第i个监测点在第n个旱天k时刻的瞬时流量，m3/s。
收集每个第二批次流量在线监测点预设天数的雨天流量数据，并计算降雨导致的每个第二批次流量在线监测点入流入渗量；
可选地，在一些实施例中，通过以下公式计算降雨导致的每个第二批次流量在线监测点入流入渗量：
Rimk＝Pimk-Qi1k；
其中，Rimk为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下对应收水范围内k时刻由降雨导致的入流入渗量；Qi1k为第i个第二批次流量在线监测点旱天k时刻的平均流量；Pimk为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下第k时刻的监测流量。
具体地，本申请可以收集精细排水分区5场有效降雨的流量数据，计算降雨导致的入流入渗量Ri：
在每场降雨下，计算24小时内各监测点逐时的由降雨导致的入流入渗量
Rimk＝Pimk-Qi1k；
其中Rimk为第i个监测点在第m场降雨下对应收水范围内k时刻由降雨导致的的入流入渗量，m3；Qi1k为第i个监测点旱天k时刻的平均流量,m3；Pimk为第i个监测点在第m场降雨下第k时刻的监测流量,m3。
在3月2日、5日、9日、15日和22日5场降雨条件下，对10～15号监测点进行场次降雨流量收集统计，以14号点3月2日降雨为例，流量变化过程如图5所示。
在每场降雨下，统计总的降雨量和每个第二批次流量在线监测点入流入渗量，并根据每个第二批次流量在线监测点对应的汇水面积计算单位面积的入流入渗量；
可选地，在一些实施例中，通过以下公式计算单位面积的入流入渗量：
其中，rim为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下对应收水范围内单位面积由降雨导致的入流入渗量；Si为第i个第二批次流量在线监测点对应的汇水面积；t为在线数据收集的时间间隔。
可以理解的是，在每场降雨下，统计总的降雨量，和各监测点总的入流入渗量，并根据监测点对应的汇水面积计算单位面积的入流入渗量rim
其中rim为第i个监测点在第m场降雨下对应收水范围内单位面积由降雨导致的入流入渗量，m3/km2；Si为第i个监测点对应的汇水面积，km2；t为在线数据收集的时间间隔，min。
以14号监测点为例，对应的收水面积为8.17km2,在所筛选的5场降雨条件下，每场降雨入流入渗量及单位面积的入流入渗量如表2所示。
表2
| 降雨日 | 降雨量(mm) | 降雨入流入渗(m<sup>3</sup>) | 单位面积入流入渗(m<sup>3</sup>/km<sup>2</sup>) |
| 3月2日 | 31.7 | 13168.18 | 1611.58 |
| 3月5日 | 17 | 8896.49 | 1088.79 |
| 3月9日 | 33.5 | 13351.40 | 1634.00 |
| 3月15日 | 14.6 | 4075.25 | 498.75 |
| 3月22日 | 17.8 | 3776.60 | 462.20 |
分析每个第二批次流量在线监测点每场降雨单位面积的入流入渗量与每场降雨的累计降雨量的相关性，并通过线性拟合得到拟合曲线，将曲线斜率作为第二批次流量在线监测点降雨入流入渗评价的依据。
由此，本申请可以对各监测点每场降雨单位面积的入流入渗量与每场降雨的累计降雨量进行相关性分析，利用线性拟合得到拟合曲线，将曲线斜率作为该监测点降雨入流入渗评价的依据
y＝ax+b；
曲线公式中y为监测点单位面积的入流入渗量；x为降雨量；曲线斜率a表示每增加1mm降雨会造成每1km2收水范围的管网中的入流入渗量。需要说明的是，对各监测点每场降雨单位面积的入流入渗量与每场降雨的累计降雨量进行相关性分析，利用线性拟合得到拟合曲线，需要利用皮尔逊相关系数，对入流入渗量和累计降雨量的相关程度进行检验，相关程度应大于0.7。
具体地，随着降雨量越大，单位面积降雨入流入渗的值越大，将单位面积入流入渗值与降雨量进行线性拟合，得到14号监测点对应的拟合曲线公式为y＝52.826x–266.3，皮尔逊相关性系数高达0.9，相关性较高，即当降雨量为4.6mm时流量会出现响应，在此基础上每增加1mm降雨会造成每1km2收水面积的管网中入流入渗量为52.826m3。
在步骤S3中，根据分析结果和第一批次流量在线监测点的流量倍数中流量倍数大于预设倍数的排水分区布置第三批次流量在线监测点，并分析目标区域降雨导致的入流入渗情况，形成降雨入流入渗分区图。
可以理解的是，本申请可以选择流量倍数β≥1.5的排水分区进行在线流量监测点的加密布置，保障每2-3km2应有一个监测点，如果该目标区域流量倍数β都小于1.5，则该区域降雨入流入渗问题整体不严重；
在该案例区域中，除6号监测点外，第一批次监测点中雨天与旱天流量倍数β≥1.5的监测点为4、8和9号监测点，在对应的排水分区进行第三批次加密布点，如图6所示。
进一步地，收集上述所筛选排水分区监测点的流量数据及步骤S1中的各排水分区排口流量数据，进行各监测点降雨期间入流入渗定量分析；
利用所有21个流量监测点的数据进行分析，可得到单位面积单位降雨量的入流入渗值，如表3所示。
表3
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 入流入渗 | 20.27 | 26.83 | 43.73 | 66.23 | 30.45 | 974.76 | 828.33 |
| 编号 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 入流入渗 | 489.72 | 112.34 | 472.32 | 113.22 | 1023.43 | 156.89 | 52.70 |
| 编号 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 入流入渗 | 1784.10 | 39.76 | 67.54 | 369.89 | 699.82 | 99.54 | 120.56 |
进一步地，本申请可以根据三个批次监测点数据定量分析的结果绘制目标区域降雨入流入渗分布图。
根据监测分析结果，按照[0,50)，[50,100)，[100,500)，[500,1000)和[1000,∞)来进行分级，利用不同图案和色块进行表征，即可得到目标区域整体的降雨入流入渗分布图,如图7所示。
为使得本领域技术人员进一步了解本申请实施例的降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法，如图8所示，本申请对目标区域进行排水分区的划分，在各排水分区排口位置处进行第一批次的流量在线监测点布置；根据第一批次流量数据分析，选择雨天与旱天流量倍数最大的排水分区作为精细诊断分区进行第二批次的流量在线监测点布置，并定量分析该排水分区降雨入流入渗问题；以精细排水分区监测分析结果为基础，选择流量倍数较大排水分区进行第三批次的流量在线监测点布置，分析目标区域整体的降雨入流入渗情况，形成降雨入流入渗分区图。
根据本申请实施例提出的降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法，以降雨入流入渗问题的诊断为目的，对目标区域进行分批次的流量在线监测点布置，由整体摸排到精细诊断再到全局分析，避免了一次性监测布点的盲目性，降低在线监测所需的设备数量和监测成本，提高监测设备的使用效率及分析结果的准确性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，梳理目标区域的排水管网拓扑关系，并对所述目标区域进行排水分区的划分，并在每个所述排水分区排水口位置布置第一批次流量在线监测点，并收集每个所述第一批次流量在线监测点旱天平均流量和监测期内场次降雨平均流量，并计算得到每个所述第一批次流量在线监测点的流量倍数，其中，所述每个所述第一批次流量在线监测点的流量倍数：
βi＝Qi2/Qi1；
其中，βi为第i个第一批次流量在线监测点的流量倍数，Qi1为第i个第一批次流量在线监测点旱天的平均流量，Qi2为第i个第一批次流量在线监测点场次降雨下平均流量，i为正整数；
S2，对计算得到的所述第一批次流量在线监测点的流量倍数中流量倍数最大的排水分区作为精细分区，并布置第二批次流量在线监测点，对每个所述第二批次流量在线监测点分别进行旱天和雨天的统计，并分析每个所述第二批次流量在线监测点对应汇水范围内降雨导致的入流入渗情况，得到所述第二批次监测的流量在线监测点的分析结果,其中，所述步骤S2，还包括：对计算得到的所述第一批次流量在线监测点的流量倍数进行排序，并将流量倍数最大的监测点对应的排水分区作为精细分区，并布置第二批次流量在线监测点；在所述精细分区内，对管网主干节点进行第二批次流量在线监测点的布置，其中，每1-2km2存在一个监测点；收集每个所述第二批次流量在线监测点的旱天流量数据，并将连续预设天数的各时刻的流量值取平均值，得到旱天各时刻流量特征值；收集每个所述第二批次流量在线监测点预设天数的雨天流量数据，并计算降雨导致的每个所述第二批次流量在线监测点入流入渗量；在每场降雨下，统计总的降雨量和每个所述第二批次流量在线监测点入流入渗量，并根据每个所述第二批次流量在线监测点对应的汇水面积计算单位面积的入流入渗量；分析每个所述第二批次流量在线监测点每场降雨单位面积的入流入渗量与每场降雨的累计降雨量的相关性，并通过线性拟合得到拟合曲线，将曲线斜率作为第二批次流量在线监测点降雨入流入渗评价的依据；
S3，根据所述分析结果和所述第一批次流量在线监测点的流量倍数中流量倍数大于预设倍数的排水分区布置第三批次流量在线监测点，并分析所述目标区域降雨导致的入流入渗情况，形成降雨入流入渗分区图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：
根据所述目标区域的排水管网、行政区划、河流水系和土地利用信息划分排水分区；
在每个所述排水分区的排口或管网下游靠近污水厂位置布置预设个数的所述第一批次流量在线监测点；
收集并统计每个所述第一批次流量在线监测点旱天流量数据，并计算每个所述第一批次流量在线监测点旱天平均流量；
收集并统计至少两场每个所述第一批次流量在线监测点雨天流量数据，并计算每个所述第一批次流量在线监测点雨天平均流量；
根据所述每个所述第一批次流量在线监测点旱天平均流量和所述每个所述第一批次流量在线监测点雨天平均流量，计算得到所述每个所述第一批次流量在线监测点的流量倍数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述排水分区的划分面积为3-10km2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述旱天各时刻流量特征值：
其中，Qi1k为第i个第二批次流量在线监测点旱天k时刻的平均流量，Qi1kn为第i个第二批次流量在线监测点在第n个旱天k时刻的瞬时流量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算降雨导致的每个所述第二批次流量在线监测点入流入渗量：
Rimk＝Pimk-Qi1k；
其中，Rimk为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下对应收水范围内k时刻由降雨导致的入流入渗量；Qi1k为第i个第二批次流量在线监测点旱天k时刻的平均流量；Pimk为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下第k时刻的监测流量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算单位面积的入流入渗量：
其中，rim为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下对应收水范围内单位面积由降雨导致的入流入渗量；Si为第i个第二批次流量在线监测点对应的汇水面积；t为在线数据收集的时间间隔；Rimk为第i个第二批次流量在线监测点在第m场降雨下对应收水范围内k时刻由降雨导致的入流入渗量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010626201.8A CN111982210B (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010626201.8A CN111982210B (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111982210A CN111982210A (zh) | 2020-11-24 |
| CN111982210B true CN111982210B (zh) | 2021-07-06 |
Family
ID=73438452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010626201.8A Active CN111982210B (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111982210B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112990739B (zh) * | 2021-03-31 | 2022-05-17 | 清华大学 | 基于多介质污染特征识别的磷矿区水环境风险评估方法 |
| CN113392523B (zh) * | 2021-06-14 | 2022-08-16 | 云南省设计院集团有限公司 | 一种基于长历时多测点的污水管网健康状况诊断方法 |
| CN114370611B (zh) * | 2022-01-17 | 2024-04-12 | 四创科技有限公司 | 一种管网入流入渗监测方法及终端 |
| CN115577506B (zh) * | 2022-09-22 | 2023-08-25 | 长江生态环保集团有限公司 | 污水管网问题预诊断及精准排查的方法 |
| CN116126963A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-16 | 哈尔滨航天恒星数据***科技有限公司 | 非线性多源异构排水模型诊断入流入渗方法 |
| CN118130745B (zh) * | 2024-05-08 | 2024-07-05 | 芯视界（北京）科技有限公司 | 排水管网监测方法、装置、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102535628B (zh) * | 2012-02-13 | 2013-10-16 | 深圳市兰德玛水环境工程科技有限公司 | 一机多点地表水在线监测识别和分质排放***及方法 |
| CN103546536A (zh) * | 2013-08-28 | 2014-01-29 | 北京清控人居环境研究院有限公司 | 污水处理厂物联网*** |
| CN104424527A (zh) * | 2013-09-04 | 2015-03-18 | 北京清控人居环境研究院有限公司 | 一种城市污水处理运行绩效评估云计算*** |
| CN103839190A (zh) * | 2014-02-19 | 2014-06-04 | 清华大学深圳研究生院 | 基于压力监测的管网节点流量计量与调度方法 |
| RU2576733C2 (ru) * | 2014-07-07 | 2016-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Санкт-Петербургская электротехническая компания" | Способ оперативного обнаружения поврежденного сетевого трубопровода в многомагистральных тепловых сетях |
| CN104236626B (zh) * | 2014-09-04 | 2016-05-25 | 北京清控人居环境研究院有限公司 | 排水管道液位与流量一体化在线监测*** |
| CN104316109B (zh) * | 2014-11-13 | 2017-02-15 | 南京丹溪环保科技有限公司 | 城市污水管网多因子监测方法 |
| CN104759457B (zh) * | 2015-04-03 | 2017-07-25 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 铬污染土壤修复的异位反应***的布置方法 |
| CN106600912A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-04-26 | 重庆奥海辉龙大数据有限公司 | 井盖监测预警方法及装置 |
| JP6911457B2 (ja) * | 2017-03-29 | 2021-07-28 | 三浦工業株式会社 | 圧縮空気供給システム |
| CN108376318B (zh) * | 2018-02-28 | 2021-01-01 | 清华大学 | 一种排水管网入流入渗评估方法及*** |
| CN109559098B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-06-29 | 浙江清环智慧科技有限公司 | 一种海绵城市试点区低影响开发设施模拟方法 |
| CN110747965B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-02-19 | 中铁十八局集团有限公司 | 排水管网改扩建胀拉管施工工艺 |
-
2020
- 2020-07-02 CN CN202010626201.8A patent/CN111982210B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111982210A (zh) | 2020-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111982210B (zh) | 降雨入流入渗问题诊断的排水管网分批次监测布点方法 | |
| CN106484971B (zh) | 一种排水管网监测点的自动识别方法 | |
| CN111784052B (zh) | 一种城市面源污染入河负荷量预测方法 | |
| CN110458359B (zh) | 一种基于未完全截污条件下的平原河网水量水质优化调控方法 | |
| CN113392523B (zh) | 一种基于长历时多测点的污水管网健康状况诊断方法 | |
| CN113762618B (zh) | 一种基于多因子相似分析的湖泊水位预报方法 | |
| CN113297814A (zh) | 基于河湖水质限值的流域动态水环境容量计算方法及*** | |
| CN112215504B (zh) | 一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法 | |
| CN113792367B (zh) | 基于PySWMM的排水***多来源入流入渗和出渗量动态估算方法 | |
| CN115577506A (zh) | 污水管网问题预诊断及精准排查的方法 | |
| CN108615054B (zh) | 排水管网节点间相似性衡量的综合指标构建方法 | |
| CN115188434A (zh) | 一种流域尺度水体非点源污染分类分区识别方法 | |
| CN111814411B (zh) | 一种基于mike21和盲数理论的雨源型河流水环境容量计算方法 | |
| CN113011993A (zh) | 基于标准数据的农业污染源入水体负荷量测算方法 | |
| CN111428914A (zh) | 水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质 | |
| CN116977144A (zh) | 一种地表径流污染负荷计算方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN107273686B (zh) | 雨洪径流氮磷输出负荷预测方法 | |
| CN112212223A (zh) | 排水管网调蓄容积及渗漏量的计算方法及其相关设备 | |
| CN112950436A (zh) | 一种合流制管道溢流控制参数的计算方法及装置 | |
| US7146288B1 (en) | System and method for estimating quantization error in sampled data | |
| CN116126963A (zh) | 非线性多源异构排水模型诊断入流入渗方法 | |
| CN113946609A (zh) | 一种基于相关性分析的泵站降雨事件统计分析方法及装置 | |
| CN114324800A (zh) | 一种排水管道来水监测方法及其***、存储介质 | |
| CN113361772A (zh) | 一种混流管网水量的预测方法及装置 | |
| Purnomo et al. | Surface Water Balance Based on the Water District Analysis in Lamong Watershed, East Java Province, Indonesia |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |