基于GA优化BP神经网络模型的污水管道系统健康状况评估

污水管道系统健康评估是城市黑臭水体及城市体检中解决城市水环境污染、内涝灾害等城市病问题的核心和依据.以污水管道系统为研究对象,根据CCTV检测结果,采用层次分析法进行指标赋权与筛选,构建包含环境影响、排水能力、适应及修复能力3个影响要素及管龄和维护管理水平等14个子指标的健康状况评估体系.利用遗传算法优化BP神经网络,建立基于数据驱动的污水管道系统健康状况评估模型,并以北方某市污水管道系统为例进行仿真模拟,结果表明,研究区域内污水管道系统健康度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级管道占比分别为28.28％、62.39％、7.00％和2.33％;评估结果与实际情况比对,预测准确率91.63％.     

宁波地区城市排水管道现有缺陷评估及防治对策研究

以宁波某区排水管道CCTV检测结果为例,通过对钢筋混凝土和HDPE两种管材缺陷分析,结合管道缺陷产生因素和修复技术,明确本工程管道缺陷对应的修复技术.结果显示,70.15 k m的排水管道发现各类缺陷3235处,其中结构性缺陷3050处,占比94.28％.按管材分类统计,钢筋混凝土管结构性缺陷中破裂和渗水占比最高,分别达到32.74％ 和28.93％;HDPE管结构性缺陷中破裂和变形占比最高,分别达到42.84％ 和20.43％.根据缺陷等级、修复指数R I和缺陷密度S M综合分析确定缺陷修复技术,缺陷修复后,污水收集效率和雨水黑臭现象明显改善.     

基于外来水入侵的污水处理厂进水量评估

针对长江流域某片区污水系统地下水、雨水入流入渗造成污水处理厂进水量上升、进水COD浓度下降的现象，在实施排水系统提质增效过程中，基于现场实地调查和其他地区的评估经验，采用经验值法、现场试验法和水质特征因子法评估该片区旱天的地下水理论入渗量，通过典型旱、雨天水量对比分析雨天入流入渗量，最后计算得到污水处理厂在旱、雨天情景下的日均进水量。结果表明：该片区污水管道每千米管长地下水入渗量为67.0 m³/d，雨水入流量为71.6 m³/d；污水处理厂旱天进水均值为4.07万m³/d，雨天为5.15万m³/d。该结果可为后续提质增效项目的开展和整治效果评估提供理论依据，并为片区排水系统的日常运维提供参考。     

平原老城区污水处理提质增效实施策略分析

以华东地区某城市老城区污水处理厂服务片区为研究对象进行分析,发现采取防倒灌措施后,污水处理厂污染物进水浓度提升明显。平原高地下水位地区污水处理厂进水浓度影响因素由大到小分别为:地下水入渗、管道沉积和降解、河水倒灌、降雨,对污染物进水浓度影响程度(以BOD5计)分别为:25%～34%、17%～26%、13%～18%、7%～10%。在平原老城区实施"清污分流",建议优先采取的措施为防治河水倒灌、管网修复,管网系统相对完备后可采取降低管网运行水位的措施,雨污分流需伴随着老城区改造循序渐进。通过多项措施的逐步实施,最终实现提高污水处理厂进水浓度的目标。     

平原河网地区排水管网提质增效案例分析与探讨

平原河网密集区域大量外水入渗导致污水处理厂进水浓度低、收水量超负荷问题时常发生,排水系统入渗问题严重且亟待解决.以某污水服务片区为例,前期通过水质平衡定性水质异常原因,以主管表征点水质作为溯源依据,对关键节点水质/水量分析,准确定位重点问题片区,排查共发现影响水质浓度问题120处,对较严重问题点修复后,管网液位整体下降...     

北方城市冬季供暖水排入对污水处理厂的水质水量影响分析

北方城市在冬季供暖期普遍存在供暖水直排入污水管道的问题.以北方某污水处理厂为例,探讨并分析冬季供暖水对污水处理厂进水水量水质及污染物削减效率的影响.结果表明:供暖水若以排入污水管道的方式解决,污水处理厂进水量在供暖期突增或以溢流等形式排河,进水浓度大幅下降.供暖水排入污水处理厂对COD削减率影响较小,但对氨氮削减率影响较大,当进水COD浓度较低时(100mg/L),制约脱氮的因素主要为碳源含量,而非C/N值.     

不同入渗水头作用下一维垂直入渗特性分析

通过对5cm～60cm压力水头作用下一维垂直入渗特性进行试验研究,得出入渗水头对于入渗系数、入渗指数、累积入渗量以及湿润锋推进距离都有不同程度的影响,并对实验结果进行了分析,得出其影响是由于入渗水头增大引起入渗界面压力势增大和土壤结构变化、容重增大、孔隙率减少并最终导致导水率减少二者综合作用的结果的结论。这些结论为蓄水坑灌法的进一步研究提供了重要理论依据。     

膜孔灌充分供水多点源入渗特性试验研究

利用自行设计的点源入渗设备,对陕西杨凌地区的中壤土和沙壤土进行不同开孔率和膜孔直径在充分供水条件下的点源三维膜孔入渗室外试验,分析了累计入渗量与土壤质地、容重、开孔率和膜孔直径的关系。结果表明:在相同土壤质地、容重条件下,膜孔直径越大,膜孔累计入渗量越大;在膜孔直径相同情况下,平均入渗水深随开孔率的增大而增大;土壤容重越大,平均入渗水深越浅。     

重塑非饱和黄土浸水入渗规律的模型试验研究

为了研究非饱和黄土的浸水入渗规律,开展了重塑黄土的浸水入渗模型试验,分析了浸水过程中不同位置的体积含水率变化及湿润锋面发展过程,研究了入渗水分在水平和径向的发展变化规律,并通过考虑空气压力的Green-Ampt模型计算得到不同时间的入渗深度,与实测值进行对比分析。研究表明:不同测点的体积含水率变化趋势基本一致,都会经历稳定-快速增长-到达峰值-快速减小-再次增长-维持稳定6个阶段;浸水入渗过程受入渗深度、渗流路径、沿程黏滞阻力和空气压力的共同影响,入渗深度越深、距离中心轴位置越远、湿润锋发展越滞后,入渗速率越小。深度从0 cm增加至100 cm时,入渗速率从14.93 cm/h减小至1.67 cm/h。对不同位置的竖向入渗速率与入渗深度的关系进行拟合发现:竖向入渗速率与入渗深度呈二次方关系,且拟合度达到0.9以上;径向水分运移是该深度水分径向扩散和上部水分竖向入渗综合作用的结果,故相比于竖向入渗较快;模型计算结果中湿润锋面发展趋势与实测竖向入渗情况一致,但入渗后期的入渗深度计算值比实测偏大。研究结果可为黄土地基浸水入渗研究提供参考。     

基于贝叶斯理论的供水管道健康状态评价模型研究

筛选出完整度和可靠度相对较高的6个供水管道健康影响因素:管径、管材、埋深、管龄、接口方式和水压,进行故障分析和权重分配后,以贝叶斯理论为基础建立模型,对研究区域供水管道进行评价得其健康状态为:健康占14.25％;亚健康占17.91％;脆弱占38.29％;病态占28.95％.根据评价结果,可清晰了解地下供水管道的健康状态,对不同评价等级的供水管道提出不同应对措施,进行合理有序的管理.