[发明专利]一种评价城市排水管网排水效率的方法

说明书

本发明公开了一种评价城市排水管网排水效率的方法，包括以下步骤：步骤一、选取待评价排水效率的某一排水区域的排水系统，将管网入流总流量随时间变化曲线、排水口排放总量随时间变化曲线以及降雨强度随时间变化曲线置于统一图中进行对比；步骤二、在相同降雨强度下，选取待评价排水效率的另外的排水区域的排水系统，重复步骤一；步骤三、对各个排水系统的管网入流总流量随时间变化曲线、排水口排放总量随时间变化曲线分别进行相关性分析，得到相关系数；步骤四、将各个待评价排水效率的排水系统进行比较以评价各个排水系统的排水效率。采用本方法可以更好地设计与优化城市管网。

技术领域

本发明涉及一种传统排水管网合理性的诊断方法，特别涉及评价城市排水管网排水效率的方法。

背景技术

随着城市化进程不断加快，区域水文平衡遭到破坏，水资源短缺、城市内涝和雨水初期污染等问题日益突出。在城市建设中，不透水区域面积加大，径流量增多，导致溢流情况愈发严重。城市管网排水能力的好坏，在一定程度上保障了城市功能的完整性和城市居民生活的安全性。提高排水系统的排水效率，可以在满足经济和社会效益的基础上，实现雨水高效快速的排出，减少城市内涝，溢流污染等的发生。目前,国内外针对不同专业的地下管网合理性的诊断方法层出不穷,一般根据检测结果对特定管道进行功能性结构性评估。但排水管网是一个复杂的联通的系统,支管与总管、收集片区与系统干管、上游与下游、管网系统与末端泵站关系较为复杂。判断城市排水管网系统运行中的关键问题、薄弱管位与效率问题,通常采用的方法是对管网系统进行大规模详细检测排查,耗费大量的人力财力,且只考虑当前研究管段,而忽略了其他相连管道运行时水流之间的影响,因此并不能准确反应系统真实的运行状态或根据设施基本情况与运行情况做粗略判断,结果具有不确定性。为此,寻求一套科学合理、简单易行的城市排水管网排水效率诊断方法对排水管网管理人员具有重要的现实指导意义。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种评价城市排水管网排水效率的方法，本方法可以用来判断城市管网的排水效率。可以更好地设计与优化城市管网，减小管网的排水阻力，改善城市环境，减少内涝。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明一种评价城市排水管网排水效率的方法，包括以下步骤：

步骤一、选取待评价排水效率的某一排水区域的排水系统，分别统计该区域中各子流域在每时刻的管网入流流量，并将统计数据汇总成该区域管网入流总流量，生成一条管网入流总流量随时间变化曲线；再将该区域排水口处每时刻的排水量进行统计，生成排水口排放总量随时间变化曲线，将管网入流总流量随时间变化曲线、排水口排放总量随时间变化曲线以及降雨强度随时间变化曲线置于统一图中进行对比；

步骤二、在相同降雨强度下，选取待评价排水效率的另外的排水区域的排水系统，重复步骤一；

步骤三、通过公式对各个排水系统的管网入流总流量随时间变化曲线、排水口排放总量随时间变化曲线分别进行相关性分析，得到相关系数；式中r为相关系数；X代表区域管网入流总流量随时间变化量，Y代表区域排水口排放总量随时间变化量；Cov(X,Y)为X与Y的协方差；Var[X]为X的方差；Var[Y]为Y的方差。

步骤四、将各个待评价排水效率的排水系统进行比较以评价各个排水系统的排水效率，具体方法为：管网入流总流量随时间变化曲线和与之对应的排水口排放总量随时间变化曲线之间的峰值时间差越短，则雨水在城市管网中排出的越顺利，形成洪涝灾害的可能性越小；相关系数越大，则管网入流总流量随时间变化曲线和与之对应的排水口排水曲线相关性高，此时排水管网排水阻力小，此管网排水效率高。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.方法简单，易行。

2.可大幅缩短研究周期。

3.具有普适性，不同地域的管网，均可适用。