初期雨水调蓄池单位面积调蓄深度数值模拟

单位面积调蓄深度决定了初雨调蓄池的设计容积和截污效果,但仅仅根据规范的推荐取值缺少对后果的量化判断。忽略管道中的沉积和冲刷,分别以单子汇水区和多子汇水区排水系统为例,针对不同下垫面特征和降雨特征,在SWMM模型中进行多降雨条件模拟,计算得到产流和悬浮固体(SS)的冲刷情况。结果表明,单子汇水区单次降雨初期冲刷主要受污染物积累程度、初雨峰值雨强和初雨总量控制,对多场降雨的初雨SS控制率均很高;多子汇水区系统不同场次降雨SS削减率可能有明显差异,SS控制率随调蓄深度增加而增加且差异减小,单位面积调蓄深度取2 mm时SS控制率已达较高水平,但4 mm以上时SS控制率增速明显减慢;初期雨水调蓄池是否达到了污染控制目标,不应只看是否位于系统的上游,也不只限于根据技术规范的推荐取值,需通过模型计算判断。

深圳沙河水质净化厂及3#调蓄池工艺设计要点及特点

沙河水质净化厂设计规模为旱季10万m^(3)/d,雨季额外处理10万m^(3)/d初期雨水,3#调蓄池设计规模为15.3万m^(3)。污水及初期雨水处理采用预处理+多段厌氧-好氧(AO)+二沉池+磁混凝高效沉淀池+精密过滤+紫外消毒的工艺,出水水质执行深圳市地方标准《水质净化厂出水水质规范》(DB 4403/T 64—2020)B级标准,其中总氮(TN)≤8 mg/L。污泥处理采用离心浓缩+低温热干化工艺,处理后含水率≤40%。作为国内首个将水质净化厂与初期雨水调蓄池深度融合的全地下式水污染治理综合体,项目采用多段AO耦合“3W法”(Wet-Weather-Wastewater法),并以此为核心提出了一种实现大规模污水及初期雨水高标准协同处理的系统解决方案,且无需大幅度增加污水处理设施体量、投资和运行成本。

用地紧张地区初雨调蓄池建设方案研究

大城市中心城区和老城区用地紧张,无大面积规划用地建设矩形调蓄池,考虑雨水调蓄池需向地下空间延伸,故采用深竖井式结构,减少占地面积,以此应对大城市中心城区和老城区用地紧张的问题。研究结合上海某地区对矩形调蓄池和竖井调蓄池的特点进行了分析,为以后调蓄池设计提供参考。

雨水调蓄池在北方城市的应用及研究

北方城市多干旱少雨,汛期时间集中,城区低洼地带容易形成积水。随着城市建成区面积扩大,硬化的道路、广场、小区路面在雨季汇水速度快,积水量大,需积极落实海绵城市理念,通过建设雨水调蓄池来减少地道桥积水和路面积水路段。雨水调蓄池可因地制宜,建成单层大池或高低错落的双池,也可布置成双层调蓄池,雨后错峰排放,解决积水问题,保护道路设施。本文详细介绍了双层雨水调蓄池和洪峰调蓄池的工艺流程,介绍了在北方城市的建设效果。

基于雨洪数值模型的城市雨水调蓄池优化运行方案研究

城市雨水调蓄池是为解决城市内涝和提升排水系统能力而采取的重要工程措施之一。针对现有调蓄池运行规则多限于单座调蓄池操作的局限性,研究采用基于二维水动力与一维管网耦合的模型,对城市雨洪过程进行精准模拟,计算地表积水总量,并采用正交试验法以最小化地表积水总量为目标,开展区域内调蓄池的优化运行。以西安市小寨区域为研究对象,选取30、50和100年一遇设计降雨对调蓄池优化运行方案进行研究。结果表明:经过优化后的调蓄池运行规则,在不同重现期设计降雨情景下,地表积水总量削减率分别提升了12.93%、8.72%和9.74%,有效发挥了调蓄池防洪排涝综合效益;调蓄池对重现期较小的降雨优化削减效果较好,但受正交试验方案所限,最优方案还需深入研究。

基于MCDM-BPNN的城市内涝风险评价及调蓄池选址

为建立一套较为完善的城市内涝风险评价体系,并据此确定调蓄池位置,首先,从积水风险、超载风险和边侧进流量3个维度构建评价指标,设计一种包括改进层次分析法(IAHP)、反熵权法(AEW)和优劣解距离法(TOPSIS)的混合多准则决策框架(MCDM);然后,将IAHP-AEW-TOPSIS模型分别与IAHP-TOPSIS、AEW-TOPSIS模型对比,通过斯皮尔曼排序相关系数验证排序一致性,通过计算变异系数、相对极差和灵敏度证实IAHP-AEW-TOPSIS模型的性能;最后,结合反向传播神经网络(BPNN),建立MCDM-BPNN模型,并以山西省某一内涝易发区域为例进行验证。结果表明:积水风险对城市内涝风险评价体系的影响最为显著,所占权重为0.46,其次为超载风险,所占权重为0.36;节点位置与连接管道数量很大程度上对该节点的内涝风险产生影响,在管道汇接处或汇流面积较大处内涝出现更为频繁;IAHP-AEW-TOPSIS模型在样本判别方面具有更好的性能;在5年与10年重现期下,MCDM-BPNN模型验证集准确率分别为93.3%和100%,能够准确快速模拟和预测城市洪水;应用案例设置调蓄池后,高、中、低风险节点数量分别为7、9、30和6、19、21,内涝溢流削减效果显著。

GT-GRA-TOPSIS在雨水调蓄池选址及数量优化中的应用

【目的】为有效减轻极端暴雨天气造成的城市洪涝问题,开展了对城市雨水排水系统(USDS)中雨水调蓄池(SST)的选址及数量优化的研究。【方法】采用博弈论(GT)思想将层次分析法(AHP)获得的主观权重与改进熵值法(IEVM)获得的客观权重组合赋权,并与灰色关联分析(GRA)和逼近理想解排序(TOPSIS)相结合,建立了城市内涝与面源污染风险的定量评估框架。根据各节点的相对接近度确定风险等级,风险较高的节点设置SST,根据积水削减率和总悬浮物(TSS)削减率优化SST的数量。以山西省长治市为例,探讨了该方法在不同降雨重现期时城市内涝和面源污染的控制效果。【结果】GRA-TOPSIS法在5 a和10 a降雨重现期时的综合变异系数分别为0.355和0.361,极值均为0.496,均高于单独GRA或TOPSIS.【结论】GT赋权并耦合GRA-TOPSIS的优化方法采用较少的经济投资可较好地消除城市内涝和面源污染风险,为SST的选址和数量优化提供了新思路。

基于InfoWorks对西安某调蓄池及防涝泵站优化设计研究

针对西安某现状雨水出口排水设计标准低、排水能力不足的问题进行分析,引出新建雨水出口调蓄池及防涝泵站的必要性,继而确定工程位置和布置形式;基于推理公式法、InfoWorks模拟法2种方法计算雨水设计流量,利用3种方法计算调蓄池容积,并通过InfoWorks软件模拟确定了3种调蓄池容积对应的泵站规模,通过方案比选分析确定“2.7万m3调蓄池+63 m3/s泵站”为该项目最优组合。通过泵站-调蓄池模拟运行流量过程线完整地模拟了一场暴雨过程,并运用CFD对调蓄池及防涝泵站的流态进行模拟。模拟结果显示,防涝泵站建成后区域排水能力将由9.6 m3/s提升至96.0 m3/s,暴雨重现期将由1.5 a提升至5 a;调蓄池建成后能有效地削减洪峰流量,最大限度地控制地表径流污染物排入河道。

河道大型调蓄池泥沙冲洗方案比选研究

为减轻大型调蓄池池内泥沙淤积情况,提高调蓄池的运行效率,以深圳市南川区大沙河流域调蓄池工程为例,提出真空冲洗方案、门式冲洗方案、智能喷射器方案以及水力翻斗冲洗方案四种泥沙冲洗方案。结果表明:真空冲洗方案运行费用最低,维护最简单、安全,冲洗效果最好,使用寿命最长,且工程造价在四种方案(智能喷射器方案1350万元>门式冲洗方案910万元>真空冲洗方案810万元>水力翻斗方案600万元)中相对较低,综合考虑以上各项因素,最终选择真空冲洗方案为调蓄池的泥沙冲洗方案。

连续降雨条件下调蓄池对城市面源污染削减的模拟

目前我国水环境整治工作取得阶段性成效,点源污染问题很大程度上得到了解决,而城市面源污染的问题日益成为水环境治理的难点。为有效解决这一问题,以徐州经开区三八河流域为研究区,构建了雨水调蓄池面源污染控制的SWMM模型。通过在Control编辑模块中编辑水泵启闭的控制语言以控制调蓄池的自动排水,通过水泵曲线TYPE1类型对水泵流量大小进行设置以控制排空时间,分析了连续多年实测降雨情况下末端调蓄池的调节次数与污染物削减率。结果表明,调蓄池的调节次数和污染物削减率受其排空时间的影响相对较大,而受其运行规则的影响相对较小。在相同运行规则下,调蓄池24 h排空比48 h排空,可使调节次数的平均值分别增加11.8次(降雨24 h开泵)和12.9次(降雨48 h开泵),并可使COD和TN削减率的平均值分别提高2.28%~2.92%(降雨24 h开泵)和2.2%~2.59%(降雨48 h开泵)。

城中村初雨调蓄池的设计与应用

城中村作为外来人口的主要聚集地,基础设施薄弱,雨水在形成地表径流过程中携带的污染物日益增多,初期雨水污染已经成为河流污染的主要来源。通过对调蓄池截水系统、排空系统、冲洗系统、除臭系统等的介绍及经验总结,为调蓄池设计提供借鉴及指导依据,为城中村初期雨水污染控制提供系统的解决方案。

调蓄池综合环境效益评估指标体系构建与应用

合流制溢流与降雨初期的径流污染日益成为影响城市河流、湖泊等天然水体水质的主要因素。调蓄池可以将降雨径流截流并滞后输送至污水处理厂,这是一种控制城市径流污染的有效手段。近年来,中国各地逐步建起了调蓄池并投入运行,然而缺乏科学、合理的方法对已建调蓄池进行评估。围绕调蓄池在污染减排指标、排涝能力指标、截流能力指标、利用效率指标、综合感官指标等方面的作用,构建了一套调蓄池综合环境效益评估指标体系,并用于调蓄池建设与数据监测较完善的深圳市龙岗区丁山河流域调蓄池评估。结果表明,在多种设计降雨量和实测降雨量工况下,使用该指标体系能够简单直观地对调蓄池削减污染、调蓄水量等作用进行较客观的评估,为全面定量分析调蓄池的综合环境效益提供了技术支持。

某排水泵站全地下式初雨调蓄池设计

随着我国经济社会的不断发展,城市面源污染负荷正在逐年提高,对区域河道、湖泊等水环境质量造成了严重威胁。在排水系统末端设置初雨调蓄池,是控制径流污染、改善区域水环境的重要工程性措施之一。文章结合上海市位于商务区的某已建排水泵站处新建全地下初雨调蓄池的设计实例,针对全地下式初雨调蓄池的建设形式、运行模式、主要工艺类型选择等方面的主要问题,在占地面积、经济投资、管养维护等方面进行了研究和论证分析,并介绍了该初雨调蓄池主要工艺参数的优化设计方案,可为同类型全地下式排水泵站初雨调蓄池的设计提供一定思路参考。

市政工程调蓄池壁板配筋精细化设计

市政工程调蓄池的外壁板结构设计要点与常规设计的要点不同。在常规设计中,根据相关规范要求,顶板开洞处仅采取构造措施对其进行孔洞加强,并未考虑顶板开洞对壁板配筋造成的影响。本文以实际工程为例,从模拟调蓄池实际边界条件、探究合理计算模式等方面进行分析,为调蓄池壁板结构精细化设计提供建议和参考。

一种挂轨巡检车在城市调蓄池中的应用与研究

近几年,城市调蓄池的建设发展迅速,为了解决地下调蓄池环境检测难题,需要设计一种可在调蓄池内自动巡检的设备,检测污水和周围空气状态。文章设计了一种挂轨行驶的巡检车,其方法在调蓄池顶部预铺无源巡检轨道,调蓄池内搭建无线局域网络,通过工业相机和传感器检测技术自动检测、识别并记录池水和空气的状态数据及对应的坐标位置,并在上位机操作平台上实时显示。该文设计的巡检车实现了实时采集甲烷、乙炔、氨气、氧气浓度、温度、湿度、液位高度、污水状态判断、位置坐标、以及驱动参数,实现自动巡检功能,巡检速度0~1.5m/s,视频流采集帧率25fps,图像分辨率最大可达1920×1080dpi,方便快捷检测城市调蓄池内环境,警示用户是否存在安全隐患,保障城市调蓄池安全稳定运行。

上海市某初雨水调蓄池工程设计要点

初雨调蓄池位于现状A塘南岸,东至B路,西至C港,初雨调蓄池主体设置于雨水泵站北侧停车场下,占地下空间面积690.8 m^(2),体积3400 m^(3),排空泵160 m^(3)/h。雨水泵房、初期雨水调蓄池为分建式泵房,故雨水泵站在具备区域排涝功能的同时,还具有截流初期雨水、旱流污水的功能。提供了有关工程设计的相关经验,可供其他初雨调蓄池项目作为参考案例。

一种集约式雨水泵站及初雨调蓄池设计方案

针对地区雨水排水系统的提标改造及控制地表径流污染,结合上海市某雨水泵站及初雨调蓄池工程的设计案例,介绍雨水泵站及初雨调蓄池的工艺流程、设计规模、设计方案、运行工况等要点。结合泵站选址条件和城市规划要求,提出泵站、初雨调蓄池一体化集约布置的设计方案,以及封闭空间开放管理的运行理念,力求经济合理地利用土地,提高土地综合利用价值,同时满足城市空间环境景观与功能形态相一致的要求。

初期雨水调蓄池围护施工关键技术及管理分析——以霍山、惠民排水系统初期雨水调蓄工程项目为例

为解决城市初期雨水调蓄问题,以霍山、惠民排水系统初期雨水调蓄工程为例,探讨调蓄池围护施工关键技术以及切实可行的管理措施。第一部分介绍工程概况,第二部分介绍调蓄池围护施工的关键技术----地下连续墙技术应用及技术措施。最后提出质量与安全管理、环保管理、信息化管理的建议,提高初期雨水调蓄池施工技术水平,以期能够为今后城市雨水调蓄工作提供施工技术与管理方面的参考。

调蓄池工程基坑结构施工技术措施

城市化进程加快和极端天气事件频发,使得城市内涝问题日益突出。调蓄池作为雨洪管理的重要设施,在防洪排涝中发挥着关键作用。调蓄池工程建设的关键环节是基坑结构施工,其质量和安全直接影响调蓄池的整体性能和使用寿命。本文结合调蓄池工程特点,从基坑支护、基坑降水、基坑开挖等方面,分析了调蓄池工程基坑结构施工中的关键技术措施,以期为相关工程提供有益参考。

削峰调蓄池在雨水系统提标改造中的应用

在上海陆家嘴张家浜雨水系统提标改造过程中,受现状轨道交通高程限制,雨水主管不能按规划管径实施,致使局部地势较低区域造成地面积水。采用InfoWorks软件模拟管网系统内工况,设置削峰调蓄池、增加连通管接入相邻雨水系统,并对调蓄池进水、出水和运行模式进行分析论证。结果表明:当涝点产生积水时开启调蓄池,能使调蓄池发挥最大功效;采用重力流和压力流结合的放空方式,加快排空,提高调蓄池的使用效率,节约能耗;并提出1种调蓄池全自动控制的运行模式。