CN105868886B - 雨污调蓄池运行效能评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了雨污调蓄池运行效能评价方法，包括以下步骤：模型构建步骤，根据排水管网的基础数据进行雨污调蓄池管网模型建立；数据采集步骤，采集排水管网各节点运行数据，写入模型中相应节点；参数设定步骤，将雨污调蓄池运行前的运行数据或雨污调蓄池的设计参数设定为基准参数；指标计算步骤，雨污调蓄池管网模型的运行数据计算截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标；效能评估步骤，将截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标与基准参数进行比对，获得评估结果。本发明通过多级指标评价体系综合反映雨污调蓄池的整体运行效能，还可用于雨污调蓄池布局优化，以及运行阶段雨污调蓄池运行模式的优化。

Description

雨污调蓄池运行效能评价方法

技术领域

本发明涉及市政排水技术领域，尤其涉及一种雨污调蓄池运行效能评价方法。

背景技术

雨污调蓄池是一种雨水收集设施，其主要是将雨水径流的高峰流量暂存在其中，待到雨水径流的流量下降以后，在将雨水自雨污调蓄池中慢慢排出。通过雨污调蓄池的应用能够有效的规避雨水洪峰，实现雨水的循环利用，还能有效的避免初期雨水对承受水体的污染，并且对排水区域间的排水调度起到积极作用。

目前，许多城市由于受到历史条件及客观因素的制约，使得老城区中的排水系统无法彻底的升级改造成更加高效的分流制系统，而初期使用的合流制系统中又存在雨水溢流量大、污染物浓度高等不足，相应的会造成城市水体水质不达标，即影响城市的景观，又影响环境卫生及水环境安全。

为了解决现有的这一难题，进一步的实现雨污水的资源化利用，同时保证最大限度的削减入河污染物，目前许多城市参考国内外的工程实例，通过建设雨污调蓄池来治理合流制系统中的污染情况，同时还能够改善城区水环境质量、提高老城区防汛减灾能力等。

然而，当前运用的雨污调蓄池系统中，由于缺乏运行基础监测数据，而无法对排水管网的负荷现状、雨污水混流情况、调蓄池的运行效能等指标进行定量的评估，并且，由于雨污调蓄池的布局和设计缺乏必要数据的支撑，也使得雨污调蓄池不能发挥最大的效能，甚至有可能造成资金浪费及能源消耗。

因此，设计一种能够有效的对雨污调蓄池运行效能进行评价，同时辅助雨污调蓄池布局优化，提高雨污调蓄池工作效能的评价方法就成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雨污调蓄池运行效能评价方法，具有操作性强、客观、综合、可靠性高、具有代表性的特点，并使其与雨污调蓄池管网模型相结合来进行雨污调蓄池运行效能评价，以便能准确的掌握雨污调蓄池在运行时对污染负荷的削减能力。

本发明的雨污调蓄池运行效能评价方法，包括以下步骤：

模型构建步骤，根据雨污调蓄池所在的排水管网的基础数据进行雨污调蓄池管网模型建立；

数据采集步骤，采集所述排水管网中各节点的运行数据，并写入雨污调蓄池管网模型中相应的节点；

参数设定步骤，将排水管网中雨污调蓄池运行前的运行数据或雨污调蓄池的设计参数设定为基准参数；

指标计算步骤，根据雨污调蓄池管网模型中的运行数据计算雨污调蓄池的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标；

效能评估步骤，将计算出的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标与基准参数进行比对，获得评估结果。

优选的，参数设定步骤中还包括：根据专家判断法、相似设施类比法设定权重参数，所述权重参数用于计算雨污调蓄池的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标。

优选的，指标计算步骤中截流能力指标包括以下二级指标：溢流削减量、溢流负荷削减量、截流水量和截流倍数。

优选的，指标计算步骤中排涝能力指标包括以下二级指标：节点冒溢个数削减量、节点冒溢时间削减量、满管时间削减量、满管管段长度削减量。

优选的，指标计算步骤中利用能力指标包括以下二级指标：进水水力负荷和容积利用效率。

进一步优选的，截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标中各二级指标进行归一化处理。

进一步优选的，归一化处理为各二级指标与雨污调蓄池运行前计算出的对应的参数的比值。

进一步优选的，效能评估步骤中，评估结果通过经过归一化处理的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标中各二级指标与基准参数进行比对。

本发明的雨污调蓄池运行效能评价方法具有以下优点：

(1)通过结合雨污调蓄池设计条件和具体监测数据来确定雨污调蓄池的效能评估结果，使得评估结果能够更加客观、真实的反映雨污调蓄池的运行效能；

(2)通过对雨污调蓄池和排水系统中的截流、排涝和利用能力指标进行综合评价，使得评估结果能够更加全面、客观地对雨污调蓄池运行效能进行综合评估；

(3)可根据不同的评价目的通过权重设定进行不同参数指标的选择和组合，以便能够适用于不同的雨污调蓄池排水系统；

(4)还可用于对雨污调蓄池运行模式的研究，为雨污调蓄池的设计和运行效能提供客观、科学的评估，并对相应的决策提供依据；

(5)通过结合雨污调蓄池排水管网系统模型的运用，即能够实现雨污调蓄池单体运行效能的评估，也可实现雨污调蓄池排水管网系统综合效能的评估。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的雨污调蓄池运行效能评价方法的一个实施例的运行效能评价指标组成图。

图2是本发明的雨污调蓄池运行效能评价方法的一个实施例的运行效能评价流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明一个实施例所采用的雨污调蓄池运行效能评价方法中，雨污调蓄池运行效能评价中具体设计的评价指标包括3个一级指标，以及16个二级指标。

具体的说，3个一级指标包括：

(1)截流能力指标；

(2)排涝能力指标；

(3)利用能力指标。

16个二级指标包括：

(1)溢流削减量；

(2)溢流削减率；

(3)溢流负荷削减量；

(4)溢流负荷削减率；

(5)截流水量；

(6)截流倍数；

(7)节点冒溢个数削减量；

(8)节点冒溢个数削减率；

(9)节点冒溢时间削减量；

(10)节点冒溢时间削减率；

(11)满管时间削减量；

(12)满管时间削减率；

(13)满管管段长度削减量；

(14)满管管段长度削减率；

(15)进水水力负荷；

(16)容积利用效率。

其中，二级指标中的溢流削减率、溢流负荷削减率、节点冒溢个数削减率、节点冒溢时间削减率、满管时间削减率、满管管段长度削减率、容积利用效率，分别对应为二级指标中的溢流削减量、溢流负荷削减量、节点冒溢个数削减量、节点冒溢时间削减量、满管时间削减量、满管管段长度削减量、截流水量经过归一化处理获得的。

以及，二级指标为一级指标相互对应的下位指标。

具体的，一级指标截流能力指标对应溢流削减量、溢流削减率、溢流负荷削减量、溢流负荷削减率、截流水量和截流倍数6个二级指标。

一级指标排涝能力指标对应节点冒溢个数削减量、节点冒溢个数削减率、节点冒溢时间削减量、节点冒溢时间削减率、满管时间削减量、满管时间削减率、满管管段长度削减量和满管管段长度削减率8个二级指标。

一级指标利用能力指标对应进水水力负荷和容积利用效率2个二级指标。

并且，截流能力指标中雨污调蓄池的溢流削减量、污染负荷削减量和截流水量、截流倍数会受到雨污调蓄池所在位置的降雨量、降雨强度、降雨历时及管网负荷能力等多种因素的影响，从而使得排水系统的截流能力的体现会有所不同。因此，研究雨污调蓄池对溢流量削减的变化特征，将能够对雨污调蓄池的综合截流能力进行有效的预测，掌握降雨突发事件下排水系统溢流对城市水体污染负荷的影响，从而保障雨污调蓄池的高效运行。

排涝能力指标中的8个二级指标可综合归类为雨污调蓄池运行对排水系统的溢流风险和漫溢风险的削减，主要通过节点水深和管线充满度来表征，并且呈现时间差异性和区域差异性，因此，利用一定时间内的节点水深和管道充满度将能够综合反映该时段内整个排水管网系统的平均负荷状态，并通过雨污调蓄池运行前后排水管网系统负荷状态的对比，综合反映雨污调蓄池在排水管网系统中的排涝能力，为雨污调蓄池在排水管网系统中的效能评价提供科学依据。

其中，当排水管网系统中，局部出现冒溢现象时，冒溢量可以用于粗略地反映冒溢现象造成的影响范围、影响程度。对处于过载状态而未发生冒溢现象的排水管网，节点的过载持续时间和过载水深则与过载程度和发生冒溢的概率密切相关：节点过载时间越长、过载液位越高，则发生冒溢现象的风险就越大，通过雨污调蓄池运行后对排水管网冒溢风险的削减量的计算，可为雨污调蓄池运行效能评加提供数据支撑。

管道充满度是衡量排水管网负荷状况的重要参数，通过统计、计算排水管网内管道满管时间和长度，能够间接反映特定时段内排水管网总体负荷，掌握雨污调蓄池运行后，对排水系统负荷的削减量。

利用能力中的进水水力负荷、容积利用效率是对雨污调蓄池，在排水管网中起到削减溢流作用的重要体现，对雨污调蓄池利用能力进行评估，可支撑实现雨污调蓄池能效最大化。

如图2所示，本发明的一个实施例所采用的雨污调蓄池运行效能评价方法，包括以下步骤：

模型构建步骤101，根据雨污调蓄池所在的排水管网的基础数据进行雨污调蓄池管网模型建立。

具体的，根据雨污调蓄池的基础空间地形数据、排水管网数据、遥感卫星数据、社会经济统计数据等相关的基础数据，进行雨污调蓄池管网模型的构建。

进一步的，雨污调蓄池管网模型构建的过程中还可利用雨污调蓄池排水管网系统的设计、施工图纸进行辅助，以便减小模型建立中的工作量，同时还能够使构建出的模型更加符合实际情况。

同时，在雨污调蓄池管网模型构建的过程中，还包括根据排水管网数据库中建模区域内对应的相关空间和属性数据，构建模型中的“管线-节点-汇水区”之间的空间网络对应关系，并且借助专业的建模工具进行雨污调蓄池管网模型拓扑关系检查及修正，以使模型的结构更加准确、有效。

数据采集步骤102，采集所述排水管网中各节点的运行数据，并写入雨污调蓄池管网模型中相应的节点。

具体的，针对雨污调蓄池排水管网系统以及雨污调蓄池管网模型制定科学、有效的监测方案并进行实施，对由雨污调蓄池排水管网系统中采集获取的各节点的运行数据进行及时的分析、判断和整理，并将处理后的运行数据对应的写入雨污调蓄池管网模型中对应的节点上，以此来验证模型参数。

进一步的，在雨污调蓄池管网模型建立后，还需对模型中的关键的运行参数进行监测识别，并根据对雨污调蓄池排水管网系统监测的运行数据进行验证，以便得到能够更加真实反映雨污调蓄池排水管网系统中客观规律等实际情况的模型，为雨污调蓄池运行效能综合评价的计算提供有效的数据来源和分析依据。

其中，适用于雨污调蓄池运行效能评估的监测方案种具体包括对雨污调蓄池排水管网系统下游的溢流口流量、溢流污染物浓度的监测，同时还需对雨污调蓄池的进水流量、进水时间、液位等数据进行有效的监测，以便能够定量评估雨污调蓄池的运行效能。

参数设定步骤103，将排水管网中雨污调蓄池运行前的运行数据或雨污调蓄池的设计参数设定为基准参数。

具体的，通过对雨污调蓄池排水管网系统中雨污调蓄池在未运行时，监测采集到的运行数据，或者针对雨污调蓄池排水管网系统在设计制造时期望获得的设计参数设定为雨污调蓄池运行效能评价中评价指标的基准参考值，以便通过基准参数来对雨污调蓄池的运行效能进行评价。

同时，基准参数还能够为雨污调蓄池的运行效能评估结果提供一个清楚的定义量，以便更加明确的帮助管理者和决策人员通过运行效能评估结果来进行相关的决策分析和判断，并提供有力的数据支持。

进一步的，还可根据专家判断法、相似设施类比法等方式进行设定权重参数，其中的权重参数能够辅助用于计算雨污调蓄池的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标，使得各指标参数的计算更加的明确、有效。

以及，权重参数还可通过针对雨污调蓄池管网模型的历史监测数据统计方法以及模拟结果评估方法，再结合专家判断法、相似设施类比法以及管理者经验为评价指标来进行相应的设置。

在实际应用过程中，具体的权重参数和基准参考值都需要经过长期的修正和优化，才能使其更为准确地反映雨污调蓄池的实际效能。

指标计算步骤104，根据雨污调蓄池管网模型中的运行数据计算雨污调蓄池的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标。

具体的，通过对雨污调蓄池管网模型中监测采集到的运行数据来计算计算雨污调蓄池管网模型中的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标，以此来详细的了解到雨污调蓄池的运行情况。

其中，三个一级指标中截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标各对应多个二级指标。

具体为，截流能力指标包括二级指标：溢流削减量、溢流负荷削减量、截流水量和截流倍数。

排涝能力指标包括二级指标：节点冒溢个数削减量、节点冒溢时间削减量、满管时间削减量、满管管段长度削减量。

利用能力指标包括二级指标：进水水力负荷和容积利用效率。

以及，由于一级指标中包括多个二级指标，因此在通过一级指标进行雨污调蓄池运行效能的评价时，可在每个一级指标中包括至少一个二级指标来进行评价，具体的二级指标选择可按照针对不同情况进行对应的选择，例如，通过二级指标中的节点冒溢量削减量、满管管段长度削减量来综合的反应雨污调蓄池的一级指标排涝能力。

同时，由于上述的各二级指标由于计算结果量纲有别，数值的差别较大，如不对其进行进一步的处理，无法得到统一、有意义的综合指标值，使得多个二级指标无法有效的对雨污调蓄池的运行效能进行综合的评价，因此需要对各二级指标进行归一化处理。

以雨污调蓄池管网模型为基础，统计雨污调蓄池所在排水管网系统中具体的节点溢流量、节点过载持续时间、满管时间、管线数等运行参数。

以及，还需对雨污调蓄池排水管网系统中雨污调蓄池运行前溢流口溢流量、溢流口总入流量等运行参数进行统计。

并最终以统计出的数据来计算各二级参数，详细的计算过程如下：

1、截流能力指标中二级指标的计算

(1)溢流削减量

溢流削减量为计算出的雨污调蓄池运行前溢流口溢流量与雨污调蓄池运行后溢流口溢流量的差值，溢流口的溢流量通过以下公式1计算。

公式1：

其中，Q_溢流为溢流口的溢流量，n为计算期间内溢流口入流量数据的个数，Q_i为第i个汇报的溢流口入流量，t_i为第i个汇报的溢流口出水时间间隔。

(2)溢流削减率

溢流削减率根据上述计算出的溢流削减量与雨污调蓄池运行前溢流口总入流量的比值。

(3)溢流负荷削减量

溢流负荷削减量为计算雨污调蓄池运行前溢流口污染负荷总量与雨污调蓄池运行后溢流口污染负荷总量的差值，溢流口污染负荷总量可通过以下公式2计算。

公式2：

其中，Q_污染为溢流口污染负荷总量，C_i为第i个汇报的溢流口污染物浓度。

(4)溢流负荷削减率

溢流负荷削减率根据上述计算出的溢流负荷削减量与调蓄池运行前溢流口污染负荷总量的比值。

(5)截流水量

截流水量为计算雨污调蓄池进水流量乘以进水时间，可采用以下公式3计算。

其中，Q_截流为雨污调蓄池的截流水量，Q_ti为第i个汇报的调蓄池进水流量，V_i为第i个汇报的雨污调蓄池进水时间间隔。

(6)截流倍数

截流倍数为计算溢流口溢流时所截留的合流水量与旱季污水量之比，可采用以下公式4计算。

公式4：

其中，Q_截流倍数为雨污调蓄池运行后其服务范围内排水系统的截流倍数，Q_合流为调蓄池运行后其服务范围内排水系统截流的总水量，Q_污水为旱天调蓄池不运行其服务范围内排水系统截流的总水量。

2、排涝能力指标中二级指标的计算

(1)节点冒溢个数削减量

节点冒溢个数削减量为计算雨污调蓄池运行前各个节点冒溢量的总和与雨污调蓄池运行后各个节点冒溢量总和的差值，各个节点冒溢量的总和可采用以下公式5计算。

公式5：

其中，Q_冒溢为雨污调蓄池服务范围内节点冒溢量的总和，m产生冒溢节点的个数，F_i为第i个冒溢节点的冒溢量。

(2)节点冒溢削减率

节点冒溢削减率根据上述计算的节点冒溢个数削减量与雨污调蓄池运行前各个节点冒溢量的总和的比值。

(3)节点冒溢时间削减量

节点冒溢时间削减量为计算雨污调蓄池运行前各个节点冒溢时间的总和与雨污调蓄池运行后各个节点冒溢时间总和的差值，各个节点冒溢时间的总和可采用以下公式6计算。

公式6：

其中，T_冒溢为雨污调蓄池服务范围内节点冒溢时间的总和，T_i为第i个节点冒溢持续时间。

(4)节点冒溢时间削减率

节点冒溢时间削减率根据上述计算的节点冒溢时间削减量与雨污调蓄池运行前各个节点冒溢时间的总和的比值。

(5)满管时间削减量

满管时间削减量为计算雨污调蓄池运行前各管段满管运行时间的总和与雨污调蓄池运行后各个管段满管运行时间总和的差值，各管段满管运行时间的总和可采用以下公式7计算。

公式7：

其中，T_满管为雨污调蓄池服务范围内各管段满管运行时间的总和，X_i为第i个管段满管运行时间。

(6)满管时间削减率

满管时间削减率根据上述计算的满管时间削减量与雨污调蓄池运行前各管段满管运行时间的总和的比值。

(7)满管管段长度削减量

满管管段长度削减量为计算雨污调蓄池运行前满管运行管段长度的总和与雨污调蓄池运行后满管运行管段长度总和的差值，满管运行管段长度的总和可采用以下公式8计算。

公式8：

其中，L_满管为雨污调蓄池服务范围内满管运行管段长度的总和，r满管运行管段个数，L_i为第i个满管运行管段长度。

(8)满管管段长度削减率

满管管段长度削减率根据上述计算的满管管段长度削减量与雨污调蓄池运行前满管运行管段长度的总和的比值。

3、利用能力指标中二级指标的计算

(1)进水水力负荷

进水水力负荷根据上述计算的截流水量与雨污调蓄池入水时间与雨污调蓄池底面积的比值，具体开采用以下公式9计算。

公式9：

其中，q为雨污调蓄池进水水力负荷，Q_截流为雨污调蓄池截流水量，S为雨污调蓄池入水时间，A为雨污调蓄池底面积。

(2)容积利用效率

容积利用效率根据上述计算的截流水量与雨污调蓄池最大容积的比值，具体可采用以下公式10计算。

公式10：

其中，η为雨污调蓄池容积利用效率，Q_截流为雨污调蓄池截流水量，V_调蓄为雨污调蓄池设计最大容积。

并且，二级指标中溢流削减率、溢流负荷削减率、节点冒溢削减率、节点冒溢时间削减率、满管时间削减率、满管管段长度削减率、容积利用效率分别依次为二级指标溢流削减量、溢流负荷削减量、节点冒溢个数削减量、节点冒溢时间削减量、满管时间削减量、满管管段长度削减量、截流水量的经过归一化处理后的二级指标值。

同时，还需针对进水水力负荷和截流倍数2个二级指标进行归一化处理，以得到经过归一化处理后的二级指标值，方便与其他二级指标的综合运用，且经过归一化处理后的二级指标值在0～1之间。

进一步的，在对二级指标进行计算的过程中，还需参考预先设定的权重参数，以便计算出的二级指标更加的符合实际情况，能够更加准确、完善的体现雨污调蓄池的运行效能。

效能评估步骤105，将计算出的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标与基准参数进行比对，获得评估结果。

具体的，将指标计算步骤104计算得到的各二级指标的计算结果与参数设定步骤103中设定的基准参考值进行比对，以此来得到雨污调蓄池在截流能力、排涝能力、利用能力三方面相应的评估结果，实现为管理者决策提供定量依据。

进一步的，评估结果为通过经过归一化处理的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标中的各二级指标与基准参数进行比对。

以下为通过运用本发明雨污调蓄池运行效能评价方法进行雨污调蓄池运行效能评价的具体实施例。

本实施例的具体流程为：

1、排水管网模型构建

某单体雨污调蓄池的具体参数为：

容积为8100m³，底面积为1000m²，深度为8.1m，设计调蓄池蓄满时间为1小时。

该雨污调蓄池服务范围内的排水管网系统的具体参数为：

排水节点366个，管线368根，共长18.9km，子服务区265个，总面积1.96km²。

雨污调蓄池管网模型建立时，选取主干管、典型居民区、工业区、老区混合区等5个流量点和2个液位点进行为期半年的流量和液位监测，为模型建立和验证提供了数据支撑。

最终，验证结果表明，流量模拟结果的相关性系数为0.88，总水量误差为0.48％，液位模拟结果的相关性系数为0.92。

通过以上分析，确定建立的排水管网模型满足模型计算要求。

2、数据采集

根据本发明雨污调蓄池运行效能评价方法，制定适用于本实施例中雨污调蓄池运行效能评估的监测方案。

具体包括雨污调蓄池所在排水管网系统下游的溢流口流量、溢流污染物浓度，以及雨污调蓄池的进水流量、进水时间、液位等运行数据。

根据雨污调蓄池设计单位提供的参数识别雨污调蓄池的特征曲线，作为模型的输入量，设定降雨条件为1年一遇的情景。

3、参数设定

(1)权重参数设定

根据本实施例的评价目的以及雨污调蓄池的实际状况，综合运用专家判断法、相似设施类比方法以及管理者经验进行二级指标的权重参数设置，同时，针对于不同二级指标，将不同的权重参数设置在0～1之间。

(2)基准参考设定

为保证雨污调蓄池运行效能评估结果更符合实际状况，根据模拟分析，结合排水管网系统实际运营状况，设定雨污调蓄池运行前相关指标值或雨污调蓄池设计参数为基准参考值。

4、指标计算

首先，模拟分析雨污调蓄池不开启工况下排水系统的运行状态，根据雨污调蓄池运行效能评估多级指标体系进行评估指标计算，通过计算得到溢流量为4392m³，雨污调蓄池覆盖范围内，排水系统节点溢流量397m³，溢流节点3个，溢流时间3.5h。

之后，再次模拟分析雨污调蓄池开启工况下排水系统的运行工况，根据雨污调蓄池运行效能评估多级指标体系进行评估指标计算，通过计算得到溢流量为189m³，截流水量为8100m³，进水水力负荷为8.1(m³/h.m²)。

雨污调蓄池服务范围内，排水管网系统节点溢流量42m³，溢流节点1个，溢流时间0.5h。

通过两种工况下排水管网系统的模拟分析，计算得单体雨污调蓄池运行效能：截流能力指标值为0.95，排涝能力指标为0.89，利用能力指标值为1。

结果表明：雨污调蓄池开启，雨污水优先通过雨污调蓄池进水管进入雨污调蓄池，通过雨污调蓄池的错峰调节，增大排水系统的截流倍数。

5、雨污调蓄池运行效能综合评价

通过上述针对一级指标的计算结果进行的对比，综合评估雨污调蓄池的运行效能。

表1所示为调蓄池运行效能评估结果。

表1：

评估指标	计算结果
		溢流削减率(％)	95％
污染负荷削减率(％)	95％
		节点溢流削减率(％)	89.4％
容积利用率(％)	100％

结果表明，在1年一遇降雨情景下，调蓄池开启基本能削减95％以上的溢流量，同时大大削减了冒溢节点的个数，降低排水系统的运行负荷。

本发明的雨污调蓄池运行效能评价方法通过结合雨污调蓄池设计条件和具体监测数据来确定雨污调蓄池的效能评估结果，使得评估结果能够更加客观、真实的反映雨污调蓄池的运行效能；通过对雨污调蓄池和排水系统中的截流、排涝和利用能力指标进行综合评价，使得评估结果能够更加全面、客观地对雨污调蓄池运行效能进行综合评估；可根据不同的评价目的通过权重设定进行不同参数指标的选择和组合，以便能够适用于不同的雨污调蓄池排水系统；还可用于对雨污调蓄池运行模式的研究，为雨污调蓄池的设计和运行效能提供客观、科学的评估，并对相应的决策提供依据；通过结合雨污调蓄池排水管网系统模型的运用，即能够实现雨污调蓄池单体运行效能的评估，也可实现雨污调蓄池排水管网系统综合效能的评估。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种雨污调蓄池运行效能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

模型构建步骤，根据雨污调蓄池所在的排水管网的基础数据进行雨污调蓄池管网模型建立；

数据采集步骤，采集所述排水管网中各节点的运行数据，并写入所述雨污调蓄池管网模型中相应的节点；

参数设定步骤，将所述排水管网中雨污调蓄池运行前的运行数据或雨污调蓄池的设计参数设定为基准参数；

指标计算步骤，根据所述雨污调蓄池管网模型中的运行数据计算雨污调蓄池的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标；

效能评估步骤，将计算出的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标与基准参数进行比对，获得评估结果；

其中，所述指标计算步骤中截流能力指标包括以下二级指标：溢流削减量、溢流负荷削减量、截流水量和截流倍数；

所述溢流削减量的计算公式为：

其中，Q_溢流为溢流口的溢流量，n为计算期间内溢流口入流量数据的个数，Q_i为第i个汇报的溢流口入流量，t_i为第i个汇报的溢流口出水时间间隔；

所述溢流负荷削减量的计算公式为：

其中，Q_污染为溢流口污染负荷总量，C_i为第i个汇报的溢流口污染物浓度；

所述截流水量的计算公式为：

其中，Q_截流为雨污调蓄池的截流水量，Q_ti为第i个汇报的调蓄池进水流量，V_i为第i个汇报的雨污调蓄池进水时间间隔；

所述截流倍数的计算公式为：

其中，Q_截流倍数为雨污调蓄池运行后其服务范围内排水系统的截流倍数，Q_合流为调蓄池运行后其服务范围内排水系统截流的总水量，Q_污水为旱天调蓄池不运行其服务范围内排水系统截流的总水量；

所述指标计算步骤中排涝能力指标包括以下二级指标：节点冒溢个数削减量、节点冒溢时间削减量、满管时间削减量和满管管段长度削减量；

所述节点冒溢个数削减量的计算公式为：

其中，Q_冒溢为雨污调蓄池服务范围内节点冒溢量的总和，m产生冒溢节点的个数，F_i为第i个冒溢节点的冒溢量；

所述节点冒溢时间削减量的计算公式为：

其中，T_冒溢为雨污调蓄池服务范围内节点冒溢时间的总和，T_i为第i个节点冒溢持续时间；

所述满管时间削减量的计算公式为：

其中，T_满管为雨污调蓄池服务范围内各管段满管运行时间的总和，X_i为第i个管段满管运行时间；

所述满管管段长度削减量的计算公式为：

其中，L_满管为雨污调蓄池服务范围内满管运行管段长度的总和，r满管运行管段个数，L_i为第i个满管运行管段长度；

所述指标计算步骤中利用能力指标包括以下二级指标：进水水力负荷和容积利用效率；

所述进水水力负荷的计算公式为：

其中，q为雨污调蓄池进水水力负荷，Q_截流为雨污调蓄池截流水量，S为雨污调蓄池入水时间，A为雨污调蓄池底面积；

所述容积利用效率的计算公式为：

其中，η为雨污调蓄池容积利用效率，Q_截流为雨污调蓄池截流水量，V_调蓄为雨污调蓄池设计最大容积。

2.根据权利要求1所述的雨污调蓄池运行效能评价方法，其特征在于，所述参数设定步骤中还包括：

根据专家判断法、相似设施类比法设定权重参数，所述权重参数用于计算雨污调蓄池的截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标。

3.根据权利要求1所述的雨污调蓄池运行效能评价方法，其特征在于，所述截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标中各二级指标进行归一化处理。

4.根据权利要求3所述的雨污调蓄池运行效能评价方法，其特征在于，所述归一化处理为各二级指标与雨污调蓄池运行前计算出的对应的参数的比值。

5.根据权利要求3所述的雨污调蓄池运行效能评价方法，其特征在于，所述效能评估步骤中，评估结果通过经过归一化处理的所述截流能力指标、排涝能力指标和利用能力指标中各二级指标与所述基准参数进行比对。

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