一種分析排水管道淤積特性的方法及實(shí)驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種分析排水管道淤積特性的方法及實(shí)驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 污水通過排水管道收集排放到處理設(shè)施，但污水中的懸浮固體在輸送過程中會發(fā) 生沉淀。隨著排水管道服務(wù)時間的增長，淤積的可能性急劇增加。管道淤積堵塞是排水管 網(wǎng)日常運(yùn)行管理中面臨的重要問題。沉積物淤積水力上會造成沿程水頭損失增大，引起排 水不暢，導(dǎo)致排水系統(tǒng)的超負(fù)荷運(yùn)行和合流制溢流提前到達(dá)，甚至溢出路面，引起積水和污 染環(huán)境。
[0003] 目前運(yùn)行管理上缺乏掌握排水管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況的技術(shù)手段，難以評估地下排 水管網(wǎng)的日常淤積情況，在排水管網(wǎng)的水力分析和養(yǎng)護(hù)清淤管理上缺少必要的數(shù)據(jù)支持。 隨著信息化發(fā)展和現(xiàn)代排水管理需求，排水管道內(nèi)配備監(jiān)測設(shè)備和專業(yè)計算模型成為必 要。因此急需開發(fā)一種探宄排水管道堵塞情況與水位關(guān)系的水力裝置，將管道淤積的監(jiān)測 特性規(guī)律應(yīng)用于排水管網(wǎng)，通過在檢查井內(nèi)設(shè)置液位計，長期收集水位數(shù)據(jù)，結(jié)合水力模型 分析，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)管理工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種分析排水管道淤積特性的方法 及實(shí)驗裝置。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種分析排水管道淤積特性的實(shí)驗裝置，包括：蓄水池、恒流水 箱、測試管道、出水箱；
[0006] 所述蓄水池通過回流泵向所述恒流水箱供水，所述恒流水箱中的水以預(yù)設(shè)的恒定 流量流入所述測試管道的進(jìn)水口，所述測試管道的出水口與所述出水箱連通；
[0007] 所述測試管道上設(shè)有若干個水位監(jiān)測豎管，
[0008] 所述測試管道的坡度可調(diào)，所述測試管道內(nèi)設(shè)有用于模擬淤積情況的障礙物。
[0009] 作為一種優(yōu)化方案，所述恒流水箱包括內(nèi)箱、外槽、進(jìn)水管、溢水管、恒流出水口；
[0010] 所述內(nèi)箱在所述恒流出水口和進(jìn)水管之間設(shè)有穩(wěn)流隔板，所述外槽環(huán)設(shè)于所述內(nèi) 箱的外壁上，所述溢水管的一端口與所述外槽連通，另一端口連至所述蓄水池；
[0011] 所述回流泵將所述蓄水池中的水通過所述進(jìn)水管引入所述內(nèi)箱，所述進(jìn)水管的進(jìn) 水量超過所述恒流出水口的出水量使得所述內(nèi)箱中的水溢出至所述外槽，所述外槽中的水 通過所述溢水管流入所述蓄水池。
[0012] 作為一種優(yōu)化方案，所述恒流水箱還包括高度可調(diào)的支撐底座。
[0013] 作為一種優(yōu)化方案，所述水位監(jiān)測豎管通過三通連接件安裝于所述測試管道上。
[0014] 作為一種優(yōu)化方案，包括一可調(diào)管架，所述測試管道安裝于所述可調(diào)管架上，所述 可調(diào)管架用于支撐所述測試管道，以及設(shè)置該測試管道的坡度。
[0015] 作為一種優(yōu)化方案，所述出水箱與所述蓄水池通過一回流管連通，所述回流管還 設(shè)有用于防止水從所述蓄水池流向出水箱的單向閥，以及開啟或關(guān)閉所述回流管的回流 閥。
[0016] 作為一種優(yōu)化方案，所述恒流水箱通過軟管和水平連接管連接至所述測試管道的 進(jìn)水口；所述水平連接管上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥和流量計；
[0017] 所述恒流水箱中的水流入所述軟管后通過所述水平連接管進(jìn)入所述測試管道的 進(jìn)水口。
[0018] 基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了 一種分析排水管道淤積特性的方法，包 括：
[0019] 步驟A，獲取當(dāng)前的排水管道參數(shù)，所述排水管道參數(shù)包括待分析排水管道的管底 坡度，和/或進(jìn)水口的流速，和/或障礙物位置，和/或障礙物規(guī)格，并確定第一監(jiān)測位置和 第二監(jiān)測位置在未設(shè)置障礙物狀態(tài)下的第一水力坡度ia和設(shè)置有障礙物狀態(tài)下的第二水 力坡度ib;
[0020] 步驟B，根據(jù)所述第一水力坡度和第二水力坡度確定用于評價當(dāng)前排水管道的管 道淤積指數(shù)
獲得單次實(shí)驗數(shù)組，該單次實(shí)驗數(shù)組包括所述管道淤積指數(shù)K及其對應(yīng) 的排水管道參數(shù)；
[0021] 步驟C，改變所述排水管道參數(shù)，重復(fù)所述步驟A至步驟B獲得預(yù)設(shè)數(shù)量的所述單 次實(shí)驗數(shù)組后，根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的所述單次實(shí)驗數(shù)組構(gòu)建排水管道的淤積特性曲線。
[0022] 作為一種優(yōu)化方案，步驟A所述第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置在未設(shè)置障礙物狀 態(tài)下的第一水力坡度ia和設(shè)置有障礙物狀態(tài)下的第二水力坡度ib的確定方法具體為：
[0023] 在待分析排水管道內(nèi)未設(shè)置障礙物狀態(tài)下，獲取第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置 的水位，進(jìn)而獲得未設(shè)置障礙物狀態(tài)下的第一水位差A(yù)Ha=Hal_Ha2，從而確定第一水力坡 度
1其中，Hal為第一監(jiān)測位置的水位，Ha2為第二監(jiān)測位置的水位，L為第一監(jiān)測位 置和第二監(jiān)測位置的間距；
[0024] 在所述第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置之間的待分析排水管道內(nèi)設(shè)置障礙物的狀 態(tài)下，獲取所述第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置的水位，進(jìn)而獲得設(shè)置有障礙物狀態(tài)下的第 二水位差A(yù)Hb=Hbl-Hb2，從而確定第二水力坡度
其中，Hbl為第一監(jiān)測位置的水 位，Hb2為第二監(jiān)測位置的水位，L為第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置的間距。
[0025] 作為一種優(yōu)化方案，步驟A所述第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置在未設(shè)置障礙物狀 態(tài)下的第一水力坡度ia和設(shè)置有障礙物狀態(tài)下的第二水力坡度ib的確定方法具體為：
[0026] 在待分析排水管道內(nèi)未設(shè)置障礙物狀態(tài)下，所述第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置 的第一水力坡度等于所述待分析排水管道的管底坡度，從而確定第一水力坡度ia=ia'，其 中，ia'為所述排水管道的管底坡度；
[0027] 在所述第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置之間的待分析排水管道內(nèi)設(shè)置障礙物的狀 態(tài)下，獲取所述第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置的水位，進(jìn)而獲得設(shè)置有障礙物狀態(tài)下的第 二水位差A(yù)Hb=Hbl-Hb2，從而確定第二水力坡度
，其中，Hbl為第一監(jiān)測位置的水 位，Hb2為第二監(jiān)測位置的水位，L為第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置的間距。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0029] 本發(fā)明中恒流水箱由內(nèi)箱和外槽組成，減少體積，節(jié)省成本，并減輕了水箱重量。
[0030] 本發(fā)明中添加了高度可調(diào)的水箱和管架，可調(diào)節(jié)測試管道坡度，方便研宄不同坡 度情況下水力的變化情況。
[0031] 本發(fā)明公開的方法以管道淤積指數(shù)來評價排水管道的淤積程度，有利于對排水管 道的淤積情況做出定量的描述，方便相關(guān)研宄人員直觀了解排水管道的淤積情況，進(jìn)一步 利于針對不同的淤積情況做出適應(yīng)性的處理。
【附圖說明】
[0032] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng) 域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附 圖中：
[0033] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的自循環(huán)沿程水頭損失實(shí)驗裝置；
[0034] 圖2是可選實(shí)施例中的測試管道的淤積狀態(tài)示意圖；
[0035] 圖3是可選實(shí)施例中的一種分析排水管道淤積特性的實(shí)驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖4是可選實(shí)施例中的一種恒流水箱的高度可調(diào)的支撐底座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖5是可選實(shí)施例中的一種可調(diào)管架結(jié)