中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 241 城市排水系统建模及其控制方法解析 展兴艳 河北环诚工程管理有限公司,河北 承德 067000 摘要:基于分析城市排水系统建模及其控制方法。首先分析出城市排水系统的发展历程,以及实时控制系统的现状,说明城市排水系统建模对节水、减少水污染及保护水资源具有积极意义。其次分析城市排水系统建模及其控制的意义,可准确的分析排水道系统的运行状况,以此维持排水设施的协调与正常工作,预防水涝灾害。最后分析通过城市排水系统基本单元模型、水力学状态空间模型、城市排水管网渗漏模型,来改造升级排水系统,从而加快城市排水系...
中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 241 城市排水系统建模及其控制方法解析 展兴艳 河北环诚工程管理有限公司,河北 承德 067000 摘要:基于分析城市排水系统建模及其控制方法。首先分析出城市排水系统的发展历程,以及实时控制系统的现状,说明城市排水系统建模对节水、减少水污染及保护水资源具有积极意义。其次分析城市排水系统建模及其控制的意义,可准确的分析排水道系统的运行状况,以此维持排水设施的协调与正常工半岛网址 半岛官方入口作,预防水涝灾害。最后分析通过城市排水系统基本单元模型、水力学状态空间模型、城市排水管网渗漏模型,来改造升级排水系统,从而加快城市排水系统自动化运行进程,实现水资源的半岛网址 半岛官方入口有效利用。 关键词:城市排水系统;建模;控制方法 中图分类号:S276 文献标识 码:A 水资源作为自然资源的一个重要组成部分,更是所有生物的结构组成、生命活动的基础物质,同时也是重要的战略性经济资源。但是在城市化进程的不断加快,以及极端气候的增加,导致城市雨污水系统负担加重,不仅消耗大量的水资源,严重还会造成水污染,以此极大程度上破坏生态环境。故而,加强对水循环系统的有效管理,是节水、减少水污染及保护环境的最佳手段,因此通过对城市排水系统建模,促进城市排水系统的运行控制,可实现居民生活污水、工业废水、降雨径流及其他废水的收集、输送、净化、利用与排放,从而维护城市生活环境,保证城市生活的正常运转。 1 城市排水系统的发展历程 城市排水系统作为排放、处理城市污水与雨水的一个工程设施系统,主要由排水管道、污水处理厂组成。起初,部分城市缺乏较为完善的排水系统,则是通过漫流、散流及渗流、自然蒸发等方式进行排水,而随着城市规模的扩大,排水系统应运而生。最早时期的城市排水系统比较简易,造价低,属于直排式合流制排水系统,能够将城市中产生的生活污水、工业污水及雨水,直接排放到自然环境之中,虽然不需建立污水处理厂,但是会对水体造成严重的污染[1] 。后来,开始改进排水系统为截留式合流制,将生活污水、工业污水与雨水混合排入到污水处理厂,通过其处理后排放。从理论层面上看,其能控制与防治水体污染,可是雨污混流,会导致主干管的尺寸增大,随之污水容量增大,而增加建设与运行的成本,加之雨天中部分混合污水,通过溢流井直接排入水体,也会造成水体污染。 进入到二十世纪九十年代,我国部分新开发的城区,开始尝试使用分流制排水系统,并按照雨水排出方式分为完全分流、半分流与不完全分流,利用多套相互独立的排水沟道,排放城市生活污水、工业污水与雨水,初步解决污水溢流问题,可是仍半岛平台 半岛网站然多数城市采用合流制排水系统。直至二十一世纪后,人们开始重视城市雨水径流、合流管道溢流所带来的污染问题,因此开始大规模的改造传统合流制排水系统,将直排式合流制改为截留式合流制,以此缓解雨水径流、河流管道溢流等问题,但是却无法彻底解决问题,难以达到对雨水的有效利用[2] 。而到 12 年首次提出的“海绵城市”概念,意味着我国城市排水系统建设进入到全新的发展阶段,海绵城市可在下雨时吸水、蓄水、渗水与净水,并且加帮蓄水释放加以利用,达到雨水在城市自由迁移的目的,属于城市排水系统的一部分,既能解决城市雨水径流问题,减小城市排水系统压力,又能在遭遇强降雨时,避免河流管道溢流问题,降低城市污水所致的污染。可以说,在城市排水系统的发展过程中,想要控制污水排放造成的二次危害,便需要积极完善污水处理技术,展开城市排水系统建模,从而探寻一种行之有效的控制方法,真正发挥出城市排水系统的作用与功能。 2 城市排水实时控制系统的现状 在城市排水系统的建设中,为了减少合流制管道污水溢出的发生,可建造蓄水池等大型污水设备,但