1.一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,包括以下几个步骤:S1、管道分组并安装检查井液位计和地下水位监测仪器;
S2、筛选检查井水位数据和地下水位数据;
S3、计算每组管道中检查井水位和地下水位差;
S4、计算各压差下的瞬时流量;
S5、利用积分公式对时间与瞬时流量进行积分,计算选取的连续一段时间内的渗入量或渗出量;
S6、根据水位差与流量关系,可以分别获取污水管道在一段时间内地下水渗入和管道污水渗出能力大小的分布。
2.如权利要求1所述的一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,在步骤S1中,将排水管网中的每一条支管分为一组管道,对每组管道上的检查井进行编号,记为i,i=0,1,2,……,在每组管道上的若干检查井内分别安装液位计。
3.如权利要求2所述的一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,在步骤S2中,对检查井水位数据Hi和地下水位数据Zi进行筛选和处理:选取连续一段时间的检查井液位数据和地下水位数据,要求液位曲线平滑。
4.如权利要求3所述的一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,在步骤S3中,计算连续时间段各时间点检查井水位数据Hi和地下水位数据Zi的差值:△hi=Hi-Zi (1)
Hi——检查井水位数据,是通过检查井内的液位计监测而得的水位;
Zi——地下水位数据,是通过地下水位监测仪器测得的水位。
5.如权利要求4所述的一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,在步骤S4中,各压差下的瞬时流量为:式中
Qi——瞬时流量
C1——覆土对漏水出流影响,折算为修正系数,根据管径大小取值:DN15~DN50取0.96,DN75~DN300取0.95,DN300以上取0.94C2——流量系数,取0.6
2
Ai——漏水孔面积,单位为m
g——重力加速度,取9.8m/s2
Δhi——孔口压力,单位为m;
当△hi>0时,则检查井水位数据Hi高于地下水位数据Zi,利用公式(2)可以得出i处管道污水会产生渗出流量到管道外侧;当△hi<0时,检查井水位数据Hi小于地下水位数据Zi,地下水会对管道产生压力差的影响,利用公式(2)可得i处管道地下水会产生渗入流量到管道里;当△hi=0时,检查井水位数据Hi与地下水位数据Zi相等,管道污水和地下水不存在渗出和渗入。
6.如权利要求5所述的一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,在步骤S5中,通过对选取的这段时间的检查井液位数据和地下水位数据的对比分析,同时利用公式(1)和(2),算出一段时间的管道污水不同时刻中,当△hi>0时压差下的渗出瞬时流量记为Q渗出,当△h<0时地下水渗入瞬时流量记为Q渗入,根据Q渗出和Q渗入,分别计算出总时间中,△hi>0的所有流量的累积和记为V渗出,△hi<0的所有流量的累积和记为V渗入,公式(3)和(4)分别计算出地下水渗入时间段的渗入量V渗入和管道污水渗出时间段的渗出量V渗出,其中,V渗出——污水渗出的总量,m3
Q渗出——污水渗出流量,m3/s
V渗入——地下水渗入的总量,m3
Q渗入——地下水渗入流量,m3/s
t——时间,s。
7.如权利要求6所述的一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,在步骤S6中,绘制管网地下水渗入量和管道污水渗出量的分布特征。
8.如权利要求7所述的一种分析地下管网地下水渗入和管道污水渗出分布的方法,其特征在于,在步骤S6中,绘制管道污水与地下水水位差△h的变化趋势图,判断地下水渗入的时间段以及管道污水渗出的时间段,根据公式(2)可以计算各时间段中的瞬时流量,利用公式(3)和(4)可计算各时间段的渗入渗出量,则渗入时间段和渗入量围成的区域面积表示该管道这段时间内地下水渗入能力,渗出时间段和渗出量围成的区域面积表示该管道这段时间内污水渗出能力。