近年来，随着我国城市化进程的不断加快，排水管网系统快速建设，管网系统优化与运行管理的难度越来越大，地面坍塌、污水溢流、污染周边水体等事件时有发生，很多城市在汛期出现了“水浸”、“内涝”等问题，给人民群众带来了巨大的经济损失，甚至威胁了生命安全。排水管网深埋地下，“看不见、摸不着”，没有高楼大厦、公园广场显示度高，过去没有受到应有的重视，这种不利于城市健康发展的现象必须得到迅速纠正。为了研究探索排水管网系统数字化运营管理的新模式，提高排水管网运行效率及安全性，依托国家水重大专项环太湖项目集成课题，基于清华大学环境学院与清华规划院环境技术所的深厚技术积淀，课题组研究、设计并建设了城市排水管网试验平台，可用于模拟排水管网系统的不同运行状态，并进行数字化管理技术的验证。
根据详细的规划设计方案，在北京市通州区马驹桥桑德集团院内，通过试验室环境改造、控制室修建、配水系统搭建、管网模型制作及部署、降雨模型搭建、自控系统实施等环节，建立了排水管网试验平台。整个平台占地约240平米，分为管网模型区、控制室和降雨模型区三个区域。


图1 控制室




图2 实体管网模型




图3 降雨模型沙盘


排水管网试验平台可以模拟实际排水管网系统的不同运行状态，定量分析各种管网缺陷和不同控制策略对排水管网运行状态的影响，研究综合利用在线监测技术、排水管网模拟技术和地理信息系统技术进行排水管网系统级运营管理的新模式，通过实体模型对排水管网系统级的管理运营模式进行实际验证、评估和优化，从而为提高我国排水管网系统的运行管理水平提供技术支撑和模式示范。

排水管网试验平台主要试验内容包括：

1.模拟不同排水体制下的排水管网的运行状态、不同控制策略下的管网运行状态、不同排放规律下排水管网的运行状态等；
2.模拟排水管网局部缺陷对整体管网的影响并进行深入分析，寻找解决方案；
3.进行排水管网实际运行管理的模拟实验，包括：管网溢流应急处理、管网布局优化、管网水量调度、使用提升泵和控制阀等进行污水收集系统调度控制研究、局部检修状态下对整个管网排水的影响、排水管网长期运行维护机制研究等；
4.为排水管网在线监测数据分析提供试验平台；
5.为基于监测和数学模型的排水管网数字化管理技术体系研究与建立提供试验平台；
6.为城市地区降雨过程的排水规律研究提供试验平台。

排水管网试验平台的建立和运行为城市排水管网的水力实验提供基础平台，为模拟和监测技术的应用研究提供分析及验证平台，为排水管网系统的实时控制研究提供试验优化平台。

排水管网试验平台的建立和运行为城市排水管网的水力实验提供了基础支持平台，为模拟和监测技术的应用研究提供了分析验证平台，为排水管网系统的在线控制研究提供了试验优化平台。该平台的成功建立和应用，将促进我国排水物联网相关技术的研究及发展，加快数字化技术在排水管网管理运营中的应用，大幅提高我国的排水管网运营管理水平。






图4 2011年4月11日 清华规划院环境所员工参观试验平台基地


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