基于Infoworks ICM模型对污水管网输水能力评价及泵站排水量优化

为研究H镇污水系统的运行情况,利用Infoworks ICM软件构建了H镇污水管网模型。针对污水管网基础信息数据质量较低的问题,以管网系统的水力模型作为现场调研和复勘的方向,对H镇污水管网的数据进行了修正,加强了数据的统一管理。选用2018年8月运南泵站和镇北泵站的累计流量对模型进行了校核,发现模型基本符合当地污水管网实际情况,对模型的进一步优化有指导作用。在此基础上,对H镇的污水管网运行现状排水能力进行了评估,通过对泵站不同排水量方案的模拟对比,对泵站排水量进行优化,依据管网动态储量和水泵运行状态提出最佳的排水量运行方案,为之后的运行管理优化提供指导。

系统动力学与水质模型耦合分析区域经济发展与河网水质改善的关系

工业区域在经济发展的同时会对周边水环境带来大量的污染,水环境污染来源分析是一个包含社会、经济、水环境的复杂的系统问题,而系统动力学模型具有多回路、非线性等特点,可以克服当前研究缺乏全局性和线性单向建模的问题。以工业聚集区——常州市经济开发区为例,构建系统动力学模型,考虑不同发展规划和污染防控措施设计4种发展情景,模拟预测未来不同污染物的排放量,并结合一维水质模型计算出口断面的COD_(Mn)、氨氮、TN、TP浓度变化。结果表明,在经济平稳发展加高强度污染控制方案下,各项污染物排放量在2030年均为最低,COD排放量为442 t、氨氮排放量为57 t、TN排放量为287 t、TP排放量为9 t。经过拟合后COD_(Mn)、氨氮、TN、TP浓度曲线分别在2022年、2023年、2024年、2022年达到“水质改善拐点”。据此提出区域内改善水环境质量相关措施建议。

基于水力模型优化污水泵站的启停水位

泵站是排水系统输水过程中的重要环节,对泵站启停水位的优化研究可提高排水管网对水量的调蓄能力,同时提高水泵的使用效率。以典型工业聚集区H镇为例,采用InfoWorks ICM构建该镇排水管网模型,利用两座泵站的实测数据进行率定和校核,并选用纳什效率系数和百分标准偏差评价模拟结果与监测点实测数据的吻合度,结果表明模型与H镇污水管网实际情况基本相符。在可信模型的基础上,根据对H镇运南、镇北和C北泵站现状运行情况的分析,提出各泵站启停水位的改进方案,采用模型对方案进行模拟,最终得到最优方案:运南泵站开启水位为-2. 40m,闭水水位不高于-5. 99 m;镇北泵站开启水位为-1. 30 m,闭水水位不高于-3. 96 m;C北泵站仍以现状水泵开停水位进行液位控制,为后续研究区域排水系统的优化运行提供了依据。