重庆市某中心城区污水管道运行状况调查及对策研究

摘要

排水管道作为城市基础设施的一个重要构成部分，其建设质量如何，不仅会影响到城市的生活环境，还会因影响到污水处理设施的正常运行以及水污染控制的效果和水环境质量。排水管道的规划设计是否合理，是影响排水系统建设成本和运行维护及其费用的重要决定因素。一方面，长期以来，我国重视排水管道规划设计的理论研究，而忽视排水管道系统建成后实际运行状况的跟踪调查和监测，由此不能掌握排水管道规划设计的合理性，难以进一步提高规划设计的质量，已成为排水领域需要解决的一个突出问题。另一方面，近年来，随着我国对城市水污染控制空前重视，排水系统的运行和维护也日益受到重视。在此背景下，开展排水管道系统实际运行状况调查，并将其与规划设计进行比较研究，以发现问题和优化管道设计，对于提升排水管道的利用效率以及改善排水管道的运行维护，具有重要意义和价值。　　论文在总结国内外关于排水管道系统的设计与实际运行状况比较研究的基础上，以重庆城区某中心城区分流制排水系统污水管网为研究对象，应用 CCTV 设备对其进行了调查，鉴别了污水管道在实际运行中存在的问题（如堵塞、破坏等），分析了其原因，提出了相应的设计及运行管理建议；进而采用流量计等监测设备对其水力学参数（如流量、水位、流速等）进行了实地监测，并开展了统计分析及与原设计的对比研究，提出了对于改进设计的启发建议。具体结果如下：　　①对该片区共93段管段的排查发现，65%以上的管段存在结构性或功能性病害缺陷隐患，参考我国的排水管道监测标准，对管道的缺陷进行了总结和评估，其中I级轻微缺陷管段44条， II级中等缺陷管段15条， III级严重缺陷管段2条，主要表现为胶圈脱落、管材破裂，管底沉积、结垢、管段变形、障碍物堆积、接头部分脱节等；问题管段出现的分布规律表现为：商铺区＞住宅区＞百货商场＞写字楼，调查发现卫生设施条件是否良好和人为因素会在一定程度上决定管道的健康程度，在施工方面主要是施工方式或保护不当和管材质量对管道的正常运行造成了影响。根据缺陷管道的情况制定了相应的局部修复和整体修复的对策措施，认为采用非开挖技术较为符合当前实际，另外应该管道管理工作和养护技术进行提升改善管道的运行。　　② 对重庆市某中心城区污水管道水力学参数的实测结果和分析表明，实测值普遍低于设计值，其中管道内污水流速基本达不到 0.6m/s 的不淤流速，各监测点实测平均流速分布范围为0.21-0.56 m/s，不足设计值的50%；管道中的平均充满度在0.2-0.3之间，不足设计值的55%，各管段流量所得数据计算的总变化系数范围 2.75-3.08，与规范中总变化系数取值相比偏大 12.2％-31.5％。上述结果表明管道水力利用效率极低，从水力和水质的角度看，重庆市关于最小排水管道管径400mm 的规定不仅会造成管道输水能力浪费，而且可能增加管道淤积及降低污水有机负荷的风险。　　③ 将重庆市某中心城区污水管道水力学参数实测结果与原设计比较分析表明，除受重庆市关于排水管道管径的规划技术规定影响外，其他设计参数的取值也存在一定的问题，如污水定额取值过大、无理性的预测方法或预测方法过于简单、充满度选用过小等。参考国外规范及有关文献，研究认为应采用更科学合理的用水人口及用水量预测方法，以使流量预测结果更合理，可将污水定额取值降低至 200-250[L/(d·cap)]，污水管道最小管径降至 300mm，并适当增加设计充满度。

目录

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究进展

1.2.1国外研究进展

1.2.2国内研究进展

1.3 研究目的及意义

1.4 研究对象

4.4.2气象

1.4.4河流水文

1.5 研究内容及技术路线

2 基于CCTV的污水管道运行状况调查

2.1 管网排查方法及仪器选择

2.2 调查地点与时间安排

2.3 结果与分析

2.4 管道缺陷调查及原因分析

2.4.1人为因素

2.4.2施工因素

2.5 缺陷管道的修复对策

2.6 污水管道排查工作的小结

2.6.2排查养护工作技术层面

2.7 本章小结

3 污水管道水力要素监测与设计改进对策

3.1 管道运行参数调查

3.1.1调查参数的确定

3.1.2调查方法与仪器选择

3.1.3监测点位选择

3.1.4监测仪器的安装

3.1.5监测工作安排

3.2 结果与分析

3.3 实测值与设计值的对比分析

3.3.1流速情况对比分析

3.3.2充满度情况对比分析

3.4 设计存在问题的原因分析与改进对策

3.4.1管道设计参数合理性讨论

3.4.2国外规范用值参考

3.5 本章小结

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 后续工作的设想

参考文献

附 录

A 作者在攻读硕士学位期间参加的相关科研项目

B 学位论文数据集

致谢