室外真空排水系统与关键技术

真空排水系统改变了室外污水管网单一的重力输送污水的传统模式,污水在真空排水系统中以一定的真空压差输送,系统管道只需保证覆土深度而不要求坡度进行敷设,具有与其他专业管线协调灵活,管径小、流速大、施工方便、投资低、不堵塞、卫生无臭气等优点.适用地形复杂、地面起伏大、坡降小、地下水位高的地区.真空接触启动、真空保压设备、系统安全监控以及系统的设计计算是真空排水系统的技术关键.     

上海市合流一期工程雨天流入水量的模型评估

分别以上海市苏州河沿岸某排水系统和合流污水治理一期工程截流总管为研究对象,利用排水系统水力模型对雨天流入水量进行了模拟研究.结果表明,台风暴雨与高潮位碰头引起的苏州河水位升高,使得大量河水通过原重力直排管道未封堵完善的出流口倒灌进入管网系统,造成相应情况下泵站排放水量超过径流水量的10%～20%仍无法排除雨涝积水.研究结果为制定苏州河沿岸排水系统改造方案,控制上海市区雨涝灾害提供了可靠依据.     

地铁车站污水提升方案浅谈

为了解决传统污水排放方式存在的污染环境、造成安全隐患、检修困难、集水坑清理困难等问题,提出用新型排污装置来替代传统污水排放的解决方案.通过对传统污水排放系统、密闭提升排污系统及真空排污系统技术、经济的比较,提出了自己的看法,供设计参考.     

缓冲式排水模式管道系统的设计与安全性评价

通过建立缓冲式排水模式管道、河网耦合水力模型,在运用推理公式法初步确定管道系统设计参数的基础上,通过模型试验对缓冲式排水模式管道系统的设计、应用条件进行了分析探讨,确保了缓冲式排水模式合理性和安全性.并以上海某地区为例,在2种典型工况下对缓冲式排水模式的应用条件进行了计算,同时以洪灾频率为指标对缓冲式排水系统的安全性进行了评价.这为不同河网条件圩区的缓冲式排水模式的设计和安全评价提供了新的方法.     

真空管道中高速列车空气阻力数值仿真

基于粘性流体的Navier-Stokes方程和k-ε双方程湍流模型,运用流体动力学数值仿真软件FLUENT对高速列车在真空管道内不同工作压力,以及不同运行速度条件下车体所受到的空气阻力进行数值仿真,得出真空管道内工作压力对列车空气阻力的影响规律.研究结果表明:列车运行速度越大,随着工作压力的降低,空气阻力减幅越大;在同一运行速度下,随着工作压力不断降低,空气阻力的减幅也越大.     

真空预压-电动条件下珠三角地区软土力学性质变化过程研究

软土具高含水量、高压缩性、高蠕变性、低渗透性、低强度等特点。近年来有学者提出真空预压-电渗法对软基进行处理,并在工程实践中得到了运用。真空预压-电渗法只能排出软土中部分弱结合水,工后沉降仍然较大,难于满足工程要求。针对该问题,有学者在真空预压-电渗的基础上加入少量盐溶液,即真空预压-电动法对软基进行处理,取得了较好的实验效果。该文以珠江三角洲地区软土为研究对象,通过真空预压-电渗法与真空预压-电动法(加入Cacl2溶液)的对比试验,验证了真空预压-电动法在软基处理中的优越性,为该方法的应用提供一定的科学依据。     

基于特征因子的排水管网地下水入渗分析方法

采用基于水质特征因子的雨污水管网化学质量平衡方程,建立了污水管网和混接污水管网的地下水入渗量定量分析方法,并据此建立了管道破损程度的评价方法.针对上海市中心城区的3个排水系统,采用总氮和硬度分别作为表征生活污水和地下水的水质特征指标,并采用不确定性分析理论,对该区域雨污水管网系统的地下水入渗量进行了解析.计算结果表明,管道破损不严重,地下水入渗量符合设计要求,管网破损程度评估结果符合预期管道状态;表明提出的基于水质特征因子的地下水入渗量的分析计算方法可行,可用于管网破损和维护判断.与德国和美国标准相比,我国排水管道地下水入渗基准值较高,表明我国管道施工和养护技术有待进一步提高.     

城市混合截污管网溢流污水防控技术进展

在分析城市合流制排水系统污水溢流污染特点的基础上,系统介绍了合流制排水系统污水溢流污染处理处置过程中带有共性的关键防控技术,并综述了国内外对于该项技术的研究进展,分析了我国目前控制合流制管道溢流污染存在的问题和不足,旨在为我国城市合流制溢流污染控制提供技术借鉴.     

浅谈管道施工中应注意的几个问题

PVC-U管道因其众多的优点在输水领域得以广泛使用。在室外施工过程中，因环境、地形不断变化，需进行局部特殊处理，否则即使质量合格的管材也会出现各种事故。     

真空系统抽气过程的计算方法研究

有关抽真空系统的计算方法一般采用简单的理论模型,其结果与实际情况有较大偏差.该文以中低真空系统(包括真空室、管道和真空泵)为研究对象,基于真空泵的抽气速率与吸入压力的特性关系,根据管路流动状态选取层流或湍流模型,提出一种新的抽真空时间计算方法.选取某实测的真空系统作为案例,采用新计算方法和传统的层流算法对该系统抽真空过程分别进行了计算,发现在中高压阶段,管道流动处于湍流状态并使阻力增大,若不考虑湍流影响,则所得到的压力下降过快与实际情况有较大偏差.该文所提出的计算方法得到了实测结果的验证,从而是一种切实可行的抽真空时间计算方法.     

城市内涝风险分析模型系统开发与应用

为了全面客观评估城市排水管网的排水能力、预防城市内涝灾害的发生,基于EPA SWMM 与 ArcEngine,结合等流时线法与水量平衡原理,开发了城市内涝风险分析模型系统(USRAMS)。阐述了USRAMS的原理与功能,说明了利用USRAMS进行管网排水能力评估与内涝风险分析的方法,并验证了USRAMS的适用性;对沧州市进行了现状管网排水能力评估和城市内涝风险分析,以主题图的形式准确直观地表达了瓶颈管段位置以及城市内涝风险的分布情况。实例证明,USRAMS地表产汇流模块只需径流系数与汇水时间2个参数,较好地适应了中国当前情况,二维地表淹水模拟采用水量平衡原理,计算稳定、快速,其模型结果可为城市内涝防治与雨水管网系统的规划改造提供一定参考。     

北海市污水排海管海底敷设浅谈

在北海市红坎污水处理厂海洋放流管工程中，考虑到基本的水文、地形条件和排放口的合理布局及污水处理程度等因素，在确保北海近岸各水域功能的水质指标保持在一定范围内的基础上， 管长由原设计的９１２。８ｍ缩短为７５５ｍ，扩散器也由原来的４７根竖管改为３８根，管径由２ ２００ｍｍ缩小为１ ８００ｍｍ，管壁厚度由２２ｍｍ缩小为１６ｍｍ。施工方案从顶管法改为整体吊装沉管法。     

基于EPANET的桐梓隧道反坡排水设计和分析

为提高桐梓隧道反坡排水系统管道水力计算精度,确定排水管道流速和节点水压力分布及水头损失,模拟不同类型水泵组合和排水方式,基于EPANET建立桐梓隧道反坡排水模型,通过控制管道流速和末端水压力,实现对整个排水系统的设备选型和动态模拟.结果表明:与常规计算方法相比,EPANET隧道反坡排水模型在水力计算时考虑了实际高程及局部水头损失,总水头损失计算准确度提高50％以上,设计流速与实际流速一致,并能得出管网系统动水压力分布.可见EPANET可以对不同水泵组合模拟抽水分析,为隧道反坡排水设备选型和水力计算提供参考.     

排水管道堵塞试验及影响因素分析

随着智慧城市信息集成化的发展应用,对排水管道内水位、流量等主要运行参数的实时监控与自动采集需求越来越强,利用参数采集系统对排水管道堵塞进行定位监测,基于水力相似原理,建立变态相似模型,按照原型长度比例缩小20倍建立试验装置,并针对排水管道试验模型重力流、压力流不同工况进行堵塞试验及堵塞影响因素研究,结果表明:在重力流中,堵塞前水位和堵塞强度呈正相关分布,堰上水头最低点出现在堵塞高度为管径的50%时,且过流损失均随着坡度的增加而增加;堵塞强度在0.5时,过流损失减少值最小;在压力流中,堵塞程度越大,堵塞点前后管道水位高度变化越大;在同一堵塞强度条件下,过流损失随着堵塞长度的增加而增加;随着坡度增加,过流损失增加差额减少;堵塞长度越大,坡度对过流损失的影响越小。试验研究分析了排水管道堵塞状况的变化规律,为排水堵塞故障识别提供了基本依据。     

长江重庆主城区段突发水污染事故模拟研究

因重庆山城特殊的地势，主城区沿长江和嘉陵江两岸建有多种形式的排水干管，一旦发生管道破裂将危及下游水厂取水口的水质安全。在三峡水库蓄水至175 m水位后，针对长江重庆主城区段可能发生的突发水污染事故，基于实测地形、水文等数据，构建二维水动力水质耦合模型，采用优化反演法率定河道糙率，借助有限元法分别模拟河流在丰、枯水期管道破裂事故发生后在24 h或48 h完全修复的情况下，各类污染物（五日生化需氧量BOD₅、化学需氧量COD、总氮TN、总磷TP）质量浓度随时间和空间的变化。模拟结果可为重庆主城突发排水干管破裂的应急预案优化提供科学依据。     

多级查分真空系统设计、研制和调试

线性离子阱-飞行时间质谱（Linear ion trap-time of flight mass spectrometer,LIT-TOFMS）是一种具有分析速度快、分辨率高、灵敏度高的多级串联质谱,而差分真空系统则是LIT-TOFMS研制的基础。本文从差分真空系统的原理着手,通过对差分系统材料、测量元件以及排气系统的选择等,设计了LIT-TOFMS差分真空系统-四级差分真空系统。理论计算和测试结果均表明,该系统基本满足了LIT-TOFMS的要求,并实现从工作在大气压下的离子源到真空度10-4Pa分析器的顺利过渡,为LIT-TOFMS的研制提供了可靠保证。     

拖拉法在污水管道铺设中的应用经验

拖拉法又名水平定向非开挖钻进技术。近几年拖拉法越来越多地应用于污水管道穿越河流、道路及不宜开挖的工程实践中。该技术具有对周围环境影响小,施工安全、高效、综合成本低等独特的优越性,在污水管道铺设工程中得到广泛重视。结合工程应用经验,介绍了工程设计、施工中应注意的技术问题,以期为拖拉管工程的设计、施工提供借鉴。     

排水沥青混合料最大理论相对密度确定方法

为了准确地测试排水沥青混合料最大理论相对密度,通过片麻岩和玄武岩两种石料的混合料试验,比较了理论计算法、真空实测法、溶剂法,以及沥青浸渍法几种不同的测试方法对排水沥青混合料最大理论相对密度的影响,分析了各试验数据的准确性和平行试验误差.结果表明,采用真空实测法测试排水沥青混合料最大理论相对密度是比较合理的.同时分析了影响真空实测法试验结果的主要因素,提出该试验的关键:松散沥青混合料试样要充分分散,抽真空时间15 min.