某市污水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)方法選擇和項(xiàng)目實(shí)施

崔英輝，王敏杰；劉晨陽(yáng)，王強(qiáng)

（嘉興市嘉源污水處理有限公司；上海鉑爾怡環(huán)境技術(shù)股份有限公司）

摘要：智慧水務(wù)作為智慧城市建設(shè)的重要組成部分，是體現(xiàn)城市管理智能化水平的重要標(biāo)志之一，關(guān)系到城市運(yùn)行優(yōu)化資源配置、政府職能提升、公共服務(wù)完善等各項(xiàng)任務(wù)能否順利完成。而可靠的流量測(cè)量數(shù)據(jù)，是地下管網(wǎng)診斷、廠站網(wǎng)河一體化項(xiàng)目和智慧水務(wù)項(xiàng)目規(guī)劃、建設(shè)和高效運(yùn)營(yíng)的起點(diǎn)和前提。為提高運(yùn)行效力，降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)維，某市開(kāi)始著手建立城市污水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：污水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；超聲波互相關(guān)流量計(jì)；漲圈法；L桿法

一、布點(diǎn)原則

為了統(tǒng)籌規(guī)劃城市污水整體管理的布局，將某市本級(jí)污水體系涉及的運(yùn)行監(jiān)控全部納入到系統(tǒng)平臺(tái)中，包括污水廠、泵站、管網(wǎng)、積水點(diǎn)、河道、雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)等，全面掌握各污水設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)和水利局、供水部門(mén)等單位數(shù)據(jù)集成，了解某市二環(huán)范圍內(nèi)水量平衡情況，從而分析污水管網(wǎng)偷排漏排、入流入滲及管網(wǎng)破損情況，有針對(duì)性的提前進(jìn)行防范。

二、測(cè)量要求與設(shè)備選型

2.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求分析

某市污水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)在各匯水分區(qū)設(shè)置液位計(jì)、流量計(jì)、水質(zhì)儀等傳感器，利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲取的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的入流和污水的精確調(diào)度，確保實(shí)現(xiàn)感知管網(wǎng)運(yùn)行、預(yù)警污水冒溢、定位淤積管段、分析雨污混接、輔助泵站調(diào)度等功能。其中流量與液位的精確實(shí)時(shí)測(cè)量則是實(shí)現(xiàn)上述功能的基礎(chǔ)與前提。

綜合上述需求分析，某市污水管網(wǎng)系統(tǒng)的流量與液位測(cè)量有如下特點(diǎn)：

1）流速相對(duì)較低，需要滿足低至0.1m/s以下的低流速運(yùn)行狀態(tài)與超過(guò)1m/s的中等流速運(yùn)行狀態(tài)的測(cè)量；

2）滿管運(yùn)行，污水管中垃圾多、污染大，對(duì)傳感器的抗腐蝕與抗干擾提出更高的要求；

3）現(xiàn)場(chǎng)無(wú)供電條件，儀表需自帶可充電電池，單次供電可達(dá)半年以上；

4）設(shè)備均置于井下放置，防爆、耐腐蝕，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP68，盡可能免維護(hù)；

5）流量測(cè)量精度在±5%以?xún)?nèi)。

2.2 不同種流量計(jì)的分析和比較

隨著地下污水管網(wǎng)精細(xì)化管理的要求不斷提升，流量測(cè)量不僅要有瞬時(shí)流速、瞬時(shí)流量、液位、水溫和累計(jì)流量，還對(duì)測(cè)量精度和周期提出更高的要求。流量計(jì)的種類(lèi)繁多，而用于地下管網(wǎng)流量測(cè)量的流量計(jì)主要是超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)和雷達(dá)流量計(jì)等。超聲波流量計(jì)又分為超聲波多普勒流量計(jì)、超聲波時(shí)差法流量計(jì)和超聲波互相關(guān)流量計(jì)。各類(lèi)流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件如下所示。