一种排水系统匹配性评估方法和平台技术方案

一种排水系统的匹配性评估方法和平台，所述方法包括以下步骤：排水系统资料收集、建立多级匹配性评估指标体系；单体设施匹配性评估和改造方案；排水设施间匹配性评估和改造方案；系统匹配性评估；工程方案和优化调度方案制定；匹配性后评估。所述平台包括数据数字化处理模块、单体设施匹配性评估模块、设施间匹配性评估模块、系统匹配性评估模块、工程方案决策模块、优化调度分析模块和匹配性后评估模块。用户通过本发明专利技术可对城市排水单体设施进行评估，对设施间和系统匹配性进行分析，通过排水设施资料的收集、整理、分析和工作平台的建设，可直接判断城市排水设施匹配性的症结点，为合理改造排水设施规模，优化排水设施运行调度方案提供依据。度方案提供依据。度方案提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种排水系统匹配性评估方法和平台


[0001]本专利技术涉及排水系统数字化管理和评估的
，特别是一种排水系统匹配性评估方法和平台。

技术介绍

[0002]城市排水系统通常由管网、泵站、污水处理厂、调蓄/净化设施以及受纳水体等要素的全部或部分组成，这些设施之间相互联通，联动运行，共同执行城市内涝防治和污水处理的任务。但是城市排水系统通常随城市的发展逐步建成，各个阶段的理念和技术都在发展，价值建设和管理中的不足，导致设施间的匹配性不足，从而带来一系列问题，如旱天污水直排、雨天合流制溢流污染、管网高水位运行等。目前，城市排水设施匹配性国内外暂时没有统一的定义和系统评估方法，导致在城市排水系统设计和建设过程中往往会造成“头疼医头，脚痛医脚”的现象，不能系统的处理城市排水设施间的匹配性问题可能会引起单体设施规模的不合理和设计的失败，同时也会导致建设投资的浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种排水系统匹配性评估方法和平台，该方法通过三级排水系统匹配性评估，可让用户对排水系统瓶颈和运行能力进行系统、科学的评估，分析设施不匹配的原因。优化设施间的空间调度规则，在充分利用单体设施的规模的基础上，对不符合规划目标的地方，提出排水系统设施优化改造方案，并结合排水系统近远期规划，及时进行城市排水设施匹配后评价，并及时进行更新设置。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种排水系统匹配性评估方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1：排水系统资料收集；
[0007]步骤2：建立多级匹配性评估指标体系；
[0008]步骤3：单体设施匹配性评估和改造方案；
[0009]步骤4：排水设施间匹配性评估和改造方案；
[0010]步骤5：系统匹配性评估；
[0011]步骤6：工程方案和优化调度方案制定；
[0012]步骤7：匹配性后评估。
[0013]进一步，所述步骤1排水系统资料收集包括污水处理厂、管网、调蓄/净化设施、末端水体和整个系统的已建工程、设计方案、规划目标、监测结果、运行记录数据。
[0014]进一步，所述步骤2多级匹配性评估指标体系包括污水处理厂、管网、调蓄/净化设施、末端水体和整个系统的规划建设目标。
[0015]进一步，所述步骤3单体设施匹配性评估是应用步骤2已建的指标体系对排水系统单体设施的匹配性评估，对已建设施的结构性缺陷和与规划目标对比的功能性不足的分析，对不匹配的地方提出初步的改造方案；所述单位设施匹配性包括管网能力、泵站排水能
力、调蓄/净化设施能力和污水处理厂能力。
[0016]进一步，所述步骤4设施间匹配性评估是应用步骤2已建的指标体系对具有调蓄、净化、提升功能的排水设施与管道两者间的匹配性进行评估，根据排水设施间匹配性评估结果对不匹配的地方提出工程改造方案以提高设施间匹配性；所述排水设施间匹配性评估内容包括污水处理厂与上游管网的匹配性、调蓄/净化设施与上下游管网的匹配性、泵站与上下游管网的匹配性、转输泵站与下游泵站的匹配性。
[0017]进一步，所述步骤5排水系统匹配性评估包括厂-池-站-网的系统匹配性、排水系统与末端水体水环境的匹配性，所述的厂-池-站-网的系统匹配性包括系统内旱天收集处理能力是否与系统产生污水量匹配，雨天最大收集/调蓄与处理设施接纳的雨污水量与CSO控制目标的匹配性，污水厂旱季、雨季不同运行模式及出水水质标准，不同过流能力和处理能力、排放标准的匹配性，调蓄设施调蓄能力、放空周期及间隔与下游的污水厂错峰接纳能力的匹配性，不同降雨雨型下源头、中途及末端下泄流量可控性，所述排水设施与受纳水体水环境的匹配性包括不同排放口与受纳水体水位关系、是否存在倒灌或顶托效应，CSO溢流与受纳水体水环境承受能力的匹配性，污水处理设施排放与水环境的匹配性，雨水管网排放与水环境的匹配性，排水系统污染物排放与受纳水体水环境承受能力的匹配性。
[0018]进一步，所述步骤6是根据步骤3、步骤4、步骤5的单体、设施间、系统的匹配性评估结果制定工程方案找出系统瓶颈，且为了使排水设施达到缓解降雨所造成的城市内涝和CSO溢流的目的通过优化排水设施控制规则制定优化调度方案。
[0019]进一步，所述管网能力包括大管套小管、逆坡、管网入渗入流、管网排水能力是否满足设计及规划要求、雨水篦子收水能力与径流量的匹配性；所述泵站排水能力为泵站排水能力是否满足现状及规划要求，所述调蓄/净化设施能力包括蓄水规模是否满足现状及规划要求、调蓄池进水、排空规则是否合理、净化处理能力是否满足设计要求，所述污水厂能力包括旱天进出水水质达标情况、污水收集范围及收集率、合流制地区，雨天是否存在除最大变化系数以外的处理能力、处理工艺管道的旱季/雨季切换能力。
[0020]进一步，所述污水处理厂与上游管网的匹配性包括污水厂出水水质旱天达标的最大处理能力与上游管网旱天的最大输送能力的匹配性、污水厂出水水质满足雨天排放标准的最大处理能力与上游管网雨天最大输送能力的匹配性，所述调蓄/净化设施与上下游管网的匹配性包括调蓄设施蓄水能力与上游管网输送能力的匹配性、调蓄设施排空能力与下游管网排水能力的匹配性、净化设施净化能力与上游管网输送能力的匹配性、净化设施净化及排水能力与排空时间的匹配性，所述泵站与上下游管网的匹配性包括接纳的雨水、污水、雨污混合水的抽排能力是否匹配上游收集到的污水、雨水、雨污混合水的峰值水量要求，下游管网输送能力与泵站排水峰值排水能力的匹配性，水泵控制规则与上游管网来水水量的匹配性，所述转输泵站与下游泵站的匹配性包括管网具有转输功能的泵站与下游泵站能力的匹配性。
[0021]进一步，所述污水厂旱天出水水质是否满足要求评估方法为污水厂尾水水质达标率是否满足设计要求，旱天进水能力是否满足现状及规划要求评估方法为污水厂收水范围、处理量、进水污染物浓度是否满足设计、规划要求，合流制地区，雨天是否存在除最大变化系数以外的处理能力评估方法为污水厂处理工艺及进出水量监测。
[0022]进一步，所述污水厂出水水质旱天达标的最大处理能力与上游管网旱天的最大输
送能力的匹配性评估方法为旱天主干管网流量监测数据与污水厂处理能力匹配，在部分流量不匹配的区域可采用模型手段辅助分析。
[0023]上述排水系统的匹配性评估方法的评估的平台，是基于地理信息系统GIS而建立，提供排水设施涉及的多源数据的管理、浏览、查询和空间分析、匹配性评估功能，多源数据包括排水设施、城市下垫面的基础数据、监测/检测定期实时更新的数据、排水系统规划目标，其包括以下模块：
[0024]模块1：数据数字化处理模块；
[0025]模块2：单体设施匹配性评估模块；
[0026]模块3：设施间匹配性评估模块；
[0027]模块4：系统匹配性评估模块；
[0028]模块5：工程方案决策模块；
[0029]模块6：优化调度分析模块；
[0030]模块7：匹配性后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排水系统匹配性评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：排水系统资料收集；步骤2：建立多级匹配性评估指标体系；步骤3：单体设施匹配性评估和改造方案；步骤4：排水设施间匹配性评估和改造方案；步骤5：系统匹配性评估；步骤6：工程方案和优化调度方案制定；步骤7：匹配性后评估。2.根据权利要求1所述的排水系统匹配性评估方法，其特征在于：所述步骤1排水系统资料收集包括污水处理厂、管网、调蓄/净化设施、末端水体和整个系统的已建工程、设计方案、规划目标、监测结果、运行记录数据。3.根据权利要求1所述的排水系统匹配性评估方法，其特征在于：所述步骤2多级匹配性评估指标体系包括污水处理厂、管网、调蓄/净化设施、末端水体和整个系统的规划建设目标。4.根据权利要求1所述的排水系统匹配性评估方法，其特征在于：所述步骤3单体设施匹配性评估是应用步骤2已建的指标体系对排水系统单体设施的匹配性评估，对已建设施的结构性缺陷和与规划目标对比的功能性不足的分析，对不匹配的地方提出初步的改造方案；所述单位设施匹配性包括管网能力、泵站排水能力、调蓄/净化设施能力和污水处理厂能力。5.根据权利要求1所述的排水系统匹配性评估方法，其特征在于：所述步骤4设施间匹配性评估是应用步骤2已建的指标体系对具有调蓄、净化、提升功能的排水设施与管道两者间的匹配性进行评估，根据排水设施间匹配性评估结果对不匹配的地方提出工程改造方案以提高设施间匹配性；所述排水设施间匹配性评估内容包括污水处理厂与上游管网的匹配性、调蓄/净化设施与上下游管网的匹配性、泵站与上下游管网的匹配性、转输泵站与下游泵站的匹配性。6.根据权利要求1所述的排水系统匹配性评估方法，其特征在于：所述步骤5排水系统匹配性评估包括厂-池-站-网的系统匹配性、排水系统与末端水体水环境的匹配性，所述的厂-池-站-网的系统匹配性包括系统内旱天收集处理能力是否与系统产生污水量匹配，雨天最大收集/调蓄与处理设施接纳的雨污水量与CSO控制目标的匹配性，污水厂旱季、雨季不同运行模式及出水水质标准，不同过流能力和处理能力、排放标准的匹配性，调蓄设施调蓄能力、放空周期及间隔与下游的污水厂错峰接纳能力的匹配性，不同降雨雨型下源头、中途及末端下泄流量可控性，所述排水设施与受纳水体水环境的匹配性包括不同排放口与受纳水体水位关系、是否存在倒灌或顶托效应，CSO溢流与受纳水体水环境承受能力的匹配性，污水处理设施排放与水环境的匹配性，雨水管网排放与水环境的匹配性，排水系统污染物排放与受纳水体水环境承受能力的匹配性。7.根据权利要求1所述的排水系统匹配性评估方法，其特征在于：所述步骤6是根据步骤3、步骤4、步骤5的单体、设施间、系统的匹配性评估结果制定工程方案找出系统瓶颈，且为了使排水设施达到缓解降雨所造成的城市内涝和CSO溢流的目的通过优化排水设施控制规则制定优化调度方案。
8.根据权利要求4所述的排水系统匹配性评估方法，其特征在于：所述管网能力包括大管套小管、逆坡、管网入渗入流、管网排水能力是否满足设计及规划要求、雨水篦子收水能力与径流量的匹配性；所述泵站排水能力为泵站排水能力是否满足现状及规划要求，所述调蓄/净化设施能力包括蓄水规模是否满足现状及规划要求、调蓄池进水、排空规则是否合理、净化处理能力是否满足设计要求，所述污水厂能力包括旱天进出水水质达标情况、污水收集范围及收集率、合流制地区，雨天是否存在除最大变化系数以外的处理能力、处理工艺管道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩正，黄荣，韩冠宇，张磊，冯宇，王秋懿，邱依婷，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：