一．引文

城市雨污排口是銜接地表徑流、管網(wǎng)系統(tǒng)與受納水體的關(guān)鍵節(jié)點，其流量變化直接關(guān)系到城市內(nèi)澇防控、雨污混接排查與水環(huán)境質(zhì)量改善。工程技術(shù)人員把專用流量監(jiān)測設(shè)備布置在各類排口現(xiàn)場，把瞬時流量、累計流量、液位等關(guān)鍵數(shù)據(jù)實時采集并上傳至智慧管控平臺，為排水管網(wǎng)調(diào)度、污染源溯源與水環(huán)境治理提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐。

二．監(jiān)測原理

雨污排口流量監(jiān)測設(shè)備多采用超聲波多普勒與雷達波測流兩種成熟技術(shù)路線。多普勒測流單元由發(fā)射探頭向水體發(fā)射固定頻率超聲波信號，水流中的懸浮顆粒物對聲波形成反射，反射波頻率會隨水流運動產(chǎn)生偏移，設(shè)備內(nèi)部處理器把頻移信號解算為斷面流速并結(jié)合液位與截面參數(shù)換算為實時流量。雷達測流單元通過向水面發(fā)射高頻電磁波，設(shè)備接收水面反射的回波并根據(jù)多普勒效應解算流速，該方式不受水體雜質(zhì)、腐蝕與漂浮物干擾因而可在惡劣工況下保持穩(wěn)定工作。非滿管與明渠流態(tài)被設(shè)備自動識別適配，復雜斷面的流量計算模型被研究人員嵌入算法內(nèi)核，使測量結(jié)果與現(xiàn)場實際工況高度契合。

三．技術(shù)參數(shù)

設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)被設(shè)計為滿足雨污排口多變的運行環(huán)境。多普勒流速測量區(qū)間覆蓋0.02m/s至5m/s，流量測量精度控制在±2%-3%FS以內(nèi)以適應小雨量與大雨量的雙重工況。液位量程可根據(jù)現(xiàn)場工況定制，常規(guī)區(qū)間為0至10m，測量精度達到±1cm。設(shè)備整體防護等級被設(shè)定為IP68，可在地下井室潮濕、積水、腐蝕性氣體環(huán)境中長期穩(wěn)定運行，工作溫度范圍為-20℃至65℃。供電方式兼容太陽能電池與低功耗鋰電池，獨立供電模式使設(shè)備在無市電接入的野外排口持續(xù)工作超12個月。數(shù)據(jù)傳輸支持4G、北斗等無線通信方式，數(shù)據(jù)上傳周期可在2分鐘至24小時范圍內(nèi)靈活設(shè)定，傳輸協(xié)議與城市排水監(jiān)測平臺標準保持一致。

四．技術(shù)優(yōu)勢

一體化結(jié)構(gòu)與接觸測量方式使設(shè)備在雨污排口場景中具備顯著應用優(yōu)勢。設(shè)備把流速、液位、流量、溫度等功能集成于同一腔體，現(xiàn)場安裝無需破路與管道。無機械轉(zhuǎn)動部件被應用在核心結(jié)構(gòu)中，設(shè)備故障率與維護頻次大幅降低，自清潔功能使探頭表面不易附著淤泥與生物膜因而長期保持較高測量精度。設(shè)備具備雙向流量監(jiān)測能力，倒灌、回流等異常流態(tài)可被精準識別，為雨污混接、管網(wǎng)錯接等問題排查提供直接依據(jù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)被平臺實時接收與分析，超流量、高液位等異常情況被自動預警，管理人員可快速定位問題點位并開展處置。

五．應用場景

雨污排口流量監(jiān)測設(shè)備被廣泛應用于城市內(nèi)河排口、合流制溢流口、初期雨水排放口、城中村雨污混排口、工業(yè)園區(qū)雨水排口等重點場景。市政排水管理部門把設(shè)備布置在河道沿岸各類直排口，對晴天污水下河、雨天溢流排放行為持續(xù)監(jiān)測，為雨污混接改造與排口規(guī)范化整治提供數(shù)據(jù)依據(jù)。合流制管網(wǎng)區(qū)域中設(shè)備對溢流口流量與頻次實時記錄，數(shù)據(jù)被用于評估溢流污染負荷并為調(diào)蓄設(shè)施建設(shè)提供支撐。老舊城區(qū)改造項目中設(shè)備對隱蔽性混排口進行動態(tài)監(jiān)測，管網(wǎng)錯接、漏接與私搭亂排問題被精準定位。汛期時設(shè)備對排口流量與液位變化連續(xù)跟蹤，數(shù)據(jù)被同步推送至城市內(nèi)澇預警系統(tǒng)，使應急調(diào)度與人員疏散決策具備可靠依據(jù)。生態(tài)環(huán)保部門把設(shè)備用于重點流域入河排污口監(jiān)管，外排流量與相關(guān)水質(zhì)數(shù)據(jù)被整合分析，為排污許可管理與水環(huán)境考核提供客觀依據(jù)。

六．總結(jié)

雨污排口流量監(jiān)測設(shè)備以接觸式測量與低功耗設(shè)計適應城市復雜排水環(huán)境，連續(xù)在線監(jiān)測能力使傳統(tǒng)人工巡檢模式向數(shù)字化主動監(jiān)管轉(zhuǎn)型。隨著城市生命線安全工程與智慧水務(wù)建設(shè)持續(xù)推進，該類設(shè)備將被更多城市納入排水管網(wǎng)監(jiān)測體系，多維度數(shù)據(jù)融合與智能分析能力使雨污排口管控效率與水環(huán)境安全保障水平有所提升。