多功能调蓄系统的管控方法技术方案

本发明专利技术涉及多功能调蓄系统的管控方法

【技术实现步骤摘要】
多功能调蓄系统的管控方法


[0001]本专利技术属于污水资源利用和海绵城市建设的交叉
，特别涉及一种多功能调蓄系统的管控方法
。

技术介绍

[0002]随着国家高度重视海绵城市建设和节水工作，雨水和再生水利用得到快速发展
。
目前雨水和再生水利用都建设独立的调蓄系统
。
但是再生水与雨水的调蓄需求在时间上存在互补，雨水调蓄系统在旱季几乎不需要调蓄功能，雨水调蓄系统旱季利用率低，而再生水调蓄系统由于雨季市政杂用的利用量减少导致再生水蓄水需求减少，从而导致再生水调蓄系统在雨季的利用率低；此外低品质再生水与初步处理后的雨水水质相似，部分指标如氯离子浓度
、
石油类可实现互补，可应用的领域也基本相同
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种将再生水调蓄系统和雨水调蓄系统联合利用，开发出一种集雨水及再生水错峰功能
、
雨水及再生水储存功能
、
雨水及再生水利用功能于一体的多功能智慧型调蓄系统的管控方法，提高雨水及再生水调蓄系统利用效率和节水效率，降低用水设施空间和建设与用水成本；增强城市防洪水平，增加再生水应用场景，缓解水资源紧张的多功能调蓄系统
。
本专利技术的另一目的是提供一种根据历史数据的精细化预测模型，调蓄系统智慧化管理，能实现再生水的错峰供给，降低城市再生水供应压力；同时能够加强城市雨洪管理水平，提高城市防洪能力的多功能调蓄系统的管控方法
。
[0004]本专利技术的技术解决方案是所述多功能调蓄系统的管控方法，其特殊之处在于，包括雨洪管理模块
、
水质管理模块和基于
BP
神经网络拟合雨型与强度模块
、
雨水量预测模块与雨水水质预测模块；所述雨洪管理模块根据中控系统连接天气网获取的实时天气预报，通过短期水量平衡公式和中期水量平衡公式产生排水管理和缺水预警；
[0005]所述短期平衡公式：
[0006]V
排
＝
V
雨
+V
原
‑
V
调
ꢀꢀꢀꢀ
(
公式
1)
[0007]式中：
V
排
—
降雨后进入调蓄系统的雨水量；
V
雨
—
降雨后进入调蓄系统的雨水量，
V
原
—
调蓄系统内的原有水量；
V
调
—
调蓄系统的容积；其中降雨量是由中控系统获取天气网上的未来3小时降雨量；
[0008]当
V
排
＞0时，中控系统产生排水预警信号，系统结合区域防洪要求，人工控制排水阀提前排空调蓄系统，实现雨水错峰排放，增强区域雨洪管理；当区域雨水管网承载力能够承载，无防洪要求时，多余雨水可通过雨水溢流管排入市政雨水管网中；
[0009]在存储拟合模块未建成数据库前，降雨后进入调蓄池的雨水量
V
雨
由公式：
[0010]k
×
φ
×
S
×
P
÷
1000
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(
公式
2)
确认：
[0011]式中
k—
折减系数，结合场地海绵设施综合评估，＜1；
φ
—
场地综合径流系数；
S—
场地面积；
P—
日降雨量，降雨量与天气进行关联，具体如下表；
[0012]天气降雨量晴阴多云0小雨
≤10
中雨雷阵雨
10
～
25mm
大雨
25
～
50mm
暴雨＞
50mm
[0013]所述中期平衡公式：
[0014]V
外
＝
∑V
需
‑
∑V
雨
[0015]式中：
V
外
—
所需的外部再生水或自来水量；
V
需
—
场地的需水量；
V
雨
—
降雨后进入调蓄系统的雨水量，由未来
n
天的降雨量和场地面积
、
海绵设施建设情况决定，进行相应的缺水预警；
[0016]采用中期水量平衡公式根据天气预报确认
n
天内的最大外部再生水或自来水需求量，防止因接入再生水或市政自来水后导致调蓄池在降雨时的调蓄能力下降，当中控系统产生缺水预警信号后，打开再生水进水阀门或市政自来水进水阀门给调蓄池补水，当水位达到最大外部再生水或自来水需求量
+1.1
～
1.5
倍的场地日用水量时，由中控系统关闭再生水进水阀门或市政自来水进水阀门，停止给调蓄池供水
。
[0017]本专利技术的另一技术解决方案是所述多功能调蓄系统，其特殊之处在于，包括调蓄系统，所述调蓄系统分别并行接入雨水管
、
再生水管与自来水管，所述调蓄系统分别并行输出雨水溢流管
、
出水阀门
、
排水阀，所述调蓄系统由中控系统通过雨水管顺序接入雨水进水阀门与第一智能水表
、
再生水管顺序接入再生水进水阀与第二智能水表
、
自来水管顺序接入的市政自来水进水阀门与第三智能水表，与设置在出水管路上并与调蓄系统内的水位动态检测仪联动的智能水表
、
智能雨量计获取调蓄系统的水位信息和实时天气变化，通过控制雨水管接入的雨水进水阀门
、
再生水管接入的再生水进水阀
、
自来水管接入的市政自来水进水阀门
、
排水阀与设置在出水管路上的出水泵站进行雨洪管理
、
雨水和再生水的综合利用
。
[0018]作为优选：所述中控系统包括雨洪管理模块
、
存储拟合模块和水质管理模块；所述雨洪管理模块根据所述中控系统连接天气网获取的实时天气预报，通过短期水量平衡公式和中期水量平衡公式产生缺水预警和排水管理；所述水质管理模块根据用水途径，通过获取再生水和自来水的实时水质变化，结合雨水的水质检测值或预测值，对关键指标进行物料平衡测算，确保水质满足用户需求；所述存储拟合模块通过第一智能水表
、
水位动态检测仪
、
智能雨量计实时收集数据，记录场地历史降雨雨型与强度跟蓄水池的收水量和水质的关系，形成数据库，通过
BP
神经网络分析拟合，准确的预测蓄水池内的收水量和水质
。
[0019]作为优选：所述雨洪管理模块结合中期水量平衡公式和短期水量平衡公式最大程度保障调蓄池的调蓄能力，预测雨洪时期排水量，所述中期水量平衡公式：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多功能调蓄系统的管控方法，其特征在于，包括雨洪管理模块
、
水质管理模块和基于
BP
神经网络拟合雨型与强度模块
、
雨水量预测模块与雨水水质预测模块；所述雨洪管理模块根据中控系统连接天气网获取的实时天气预报，通过短期水量平衡公式和中期水量平衡公式产生排水管理和缺水预警；所述短期平衡公式：
V
排
＝
V
雨
+V
原
‑
V
调
ꢀꢀꢀꢀ
(
公式
1)
式中：
V
排
—
降雨后进入调蓄系统的雨水量；
V
雨
—
降雨后进入调蓄系统的雨水量，
V
原
—
调蓄系统内的原有水量；
V
调
—
调蓄系统的容积；其中降雨量是由中控系统获取天气网上的未来3小时降雨量；当
V
排
＞0时，中控系统产生排水预警信号，系统结合区域防洪要求，人工控制排水阀提前排空调蓄系统，实现雨水错峰排放，增强区域雨洪管理；当区域雨水管网承载力能够承载，无防洪要求时，多余雨水可通过雨水溢流管排入市政雨水管网中；在存储拟合模块未建成数据库前，降雨后进入调蓄池的雨水量
V
雨由公式：
k
×
φ
×
S
×
P
÷
1000
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(
公式
2)
确认：式中
k—
折减系数，结合场地海绵设施综合评估，＜1；
φ
—
场地综合径流系数；
S—
场地面积；
P—
日降雨量，降雨量与天气进行关联，具体如下表；天气降雨量晴阴多云0小雨
≤10
中雨雷阵雨
10
～
25mm
大雨
25
～
50mm
暴雨＞
50mmV
外
＝
Σ
V
得
‑
∑V
雨
所述中期平衡公式：式中：
V
外
—
所需的外部再生水或自来水量；
V
需
—
场地的需水量；
V
雨
—
降雨后进入调蓄系统的雨水量，由未来
n
天的降雨量和场地面积
、
海绵设施建设情况决定，进行相应的缺水预警；采用中期水量平衡公式根据天气预报确认
n
天内的最大外部再生水或自来水需求量，防止因接入再生水或市政自来水后导致调蓄池在降雨时的调蓄能力下降，当中控系统产生缺水预警信号后，打开再生水进水阀门或市政自来水进水阀门给调蓄池补水，当水位达到最大外部再生水或自来水需求量
+1.1
～
1.5
倍的场地日用水量时，由中控系统关闭再生水进水阀门或市政自来水进水阀门，停止给调蓄池供水
。2.
根据权利要求1所述多功能调蓄系统的管控方法，其特征在于，所述基于
BP
神经网络拟合雨型与强度模块获取雨水量与雨水水质预测模块数据的具体步骤包括：
⑴
收集场地实时降雨数据，包括调蓄池收水量
、
降雨量和雨水水质；
⑵
形成数据库，并动态更新；
⑶
建立
BP
神经网络模型预测蓄水池内的收水量和水质
。3.
根据权利要求2所述多功能调蓄系统的管控方法，其特征在于，步骤
⑴
所述收集场地实时降雨数据，其收集方式为：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨，文铮，任心欣，丁年，陈世杰，王爽爽，吴亚男，
申请(专利权)人：深圳市城市规划设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：