本发明专利技术公开了基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法，涉及城市污水收集系统提质增效技术领域，本方法不仅考虑了排水单元空间分布对末端出水污染物浓度的影响，还省去了传统基于模型软件构建污水收集系统量化模型的庞大工作量，简单、快捷地实现了污水收集系统末端出水水质计算的全流程，而且具备较强的可复制推广性，可用于城市污水收集系统提质增效的量化评估；本发明专利技术公开计算方法可用于快速便捷构建污水收集系统和排水单元的空间拓扑关系，并简单量化计算污水收集系统提质增效的目标可达性，可为类似的研究工作与工程实践提供参考。工程实践提供参考。工程实践提供参考。
【技术实现步骤摘要】
基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法
[0001]本专利技术涉及城市污水收集系统提质增效
，具体涉及一种基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法。
技术介绍
[0002]城市污水收集管网系统是一个规模庞大、结构复杂的网络系统，包括污水管网、合流管网等不同体制的排水系统，目前在污水提质增效规划设计方案中污水厂进水BOD5浓度量化分析大多直接按照排水单元水量水质加权计算或基于管网模型软件构建污水收集系统模型进行量化模拟计算，前者未考虑排水单元在污水收集系统上的空间分布差异对计算结果影响；后者由于模型构建与模拟分析工作量较大，且模型参与值率定与验证困难，因而较少在规划设计方案目标可达性中使用，综上两种量化计算方法均在较大的局限性，不适用于快速且较准确地量化评估分析污水收集系统末端出水水质BOD5浓度值。
[0003]ArcGIS软件目前已广泛应用于排水系统领域的数据信息管理、查询、处理分析以及展示，不仅可以分析排水系统中管网、检查井、排水单元等不同要素的空间关系，还可以对各要素属性数据进行分析计算，因而ArcGIS可作为污水收集系统提质增效方案分析的重要技术手段；因此可设计一种基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法来解决现有技术中上述两种方法存在的缺陷。
技术实现思路
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法，该方法从污水收集管网、排水单元系统数据资料收集、分析与处理，污水管网与排水单元空间拓扑关系、污染物沿程衰减计算、以及末端出水浓度可达性分析的全过程快速分析与计算方法，为支持污水收集系统提质增效的进厂污染物浓度目标可达性与方案优化分析提供了技术思路。
[0005]为了实现上述的技术效果，本专利技术的目的是这样实现的：基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法，包括以下步骤：
[0006]S1：选定污水收集系统收水范围；
[0007]S2：污水收集管网数据收集与处理，在ArcGIS中建立污水收集系统拓扑结构图：
[0008]S201，收集污水收集系统收水范围内的污水收集管网现状普查数据资料，数据资料的属性信息包括可准确描述污水收集管网的空间分布情况；
[0009]S202，根据S201获取的管网数据资料，梳理污水收集管网的主干管、干管和支管系统，以及检查井与管道的属性信息；其中检查井属性信息包括坐标和检查井编号；管道属性信息包括上、下游所连接检查井编号以及管道长度；
[0010]S203，利用ArcGIS分别构建检查井和管道两个图层及属性列表；并将S202中属性信息录入到相应属性表中，形成污水收集管网空间拓扑关系一张图；
[0011]S3：排水单元污水排放量与污染物数据收集与处理，在ArcGIS中建立排水单元基
础数据信息图；
[0012]S301，调查收集污水收集系统收水范围排水单元类型，并按照用地类型进行分类，将排水单元数据及范围导入ArcGIS中生成shp格式数据，同时创建属性表，属性信息包括污染源类型、面积、用水量和污水量；
[0013]S302，确定污水收集系统收水范围内各排水单元的日均污水量，排水单元污水量一般可通过排水单元的用水量以及用水量与污水量之间的折算系数，间接计算各排水单元的污水量；
[0014]S303，确定污水收集系统收水范围内各排水单元的日均纳管污水中目标污染物浓度；
[0015]S304，将各排水单元导入ArcGIS，并生成各排水单元空间分布一张图，并按照上述方法计算输入污染源属性信息，包括污水量和污水水质指标值；
[0016]S4：排水单元与污水收集系统进行空间连接：
[0017]S401，根据污水收集系统收水范围内的污水收集管网现状普查数据资料，梳理各排水单元出水纳管接入市政污水检查井的空间关系；
[0018]S402，根据各排水单元出水纳管接入市政污水检查井的空间关系，将排水单元就近关联到检查井；
[0019]S5，分析计算各排水单元至管网末端出口的输移距离：
[0020]基于ArcGIS空间分析计算各排水单元接入检查井至污水收集管网末端出口的输移距离；
[0021]S6，确定管网污染物衰减系数，核算各排水单元出水污染物沿程衰减情况：
[0022]S7，根据各排水单元排放污水量与其污染物折算到末端出口浓度，加权计算管网末端出水污染物浓度；
[0023]S8，分析污水收集系统提质增效的目标可达性，若不达标，则返回S3，根据污水提质增效方案，调整排水单元水量与水质数据，直至管网末端出水水质浓度值满足考核目标要求。
[0024]优选地，上述步骤S8的具体方法如下：步骤S6的具体方法如下：
[0025]S601，确定管网污染物衰减系数，在排水管网拓扑结构一张图上，沿程选取代表性检查井监测分析目标污染物水质浓度，根据浓度沿程变化情况，计算污染物沿程衰减系数平均值；
[0026]S602，根据各排水单元接入检查井至污水收集管网末端出口的输移距离，分别核算各排水单元的目标污染物衰减系数；
[0027]S603，折算各排水单元排出的目标污染物输移到污水收集管网末端出口处浓度。
[0028]优选地，上述步骤S8的具体方法如下：步骤S7的具体方法如下：
[0029]S701，根据各排水单元污水排放量与其污染物折算到末端出口浓度，计算管网末端出水目标污染物负荷量；
[0030]S702，根据污水收集管网末端出口处的总水量与目标污染负荷总量，计算出口处目标污染物平均浓度。
[0031]优选地，上述步骤S8的具体方法如下：
[0032]对比出口处目标污染物平均浓度与污水收集系统提质增效目标浓度，分析污水收
集系统提质增效方案的目标可达性，若不达标，重复进行S3～S8，优化调整污水提质增效方案并进行快速分析计算，直至末端出口处输出目标污染物浓度计算值满足考核目标要求。
[0033]进一步地，步骤S201中以及步骤S401中，污水收集管网包括污水管以及合流管。
[0034]进一步地，步骤S302中，在排水单元实际用水量获取受限时，则可参照规范中提供的不同用地类别的用水量指标，结合各排水单元的面积，计算各排水单元的日均用水量，并与污水收集范围内的日均售水总量进行反复核实调整。按照用水量与污水量之间的转换系数，折算各排水单元的日均污水量。
[0035]进一步地，步骤S303中，在排水单元的目标污染物浓度数据获取受限时，可按照排水单元用地类型筛选代表性污染源，分别取样进行污染物浓度检测，确定各类排水单元的目标污染物浓度值；在排水单元目标污染物检测受限时，可参考相关文献资料或者类似区域已有的目标污染物浓度值。
[0036]本专利技术提供的一种基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法的有益效果如下：
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于ArcGIS的污水收集系统末端出水水质浓度快速计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：选定污水收集系统收水范围；S2：污水收集管网数据收集与处理，在ArcGIS中建立污水收集系统拓扑结构图：S201，收集污水收集系统收水范围内的污水收集管网现状普查数据资料，数据资料的属性信息包括可准确描述污水收集管网的空间分布情况；S202，根据S201获取的管网数据资料，梳理污水收集系统的主干管、干管和支管系统，以及检查井与管道的属性信息；其中检查井属性信息包括坐标和检查井编号；管道属性信息包括上、下游所连接检查井编号以及管道长度；S203，利用ArcGIS分别构建检查井和管道两个图层及属性列表；并将S202中属性信息录入到相应属性表中，形成污水收集管网空间拓扑关系一张图；S3：排水单元污水排放量与污染物数据收集与处理，在ArcGIS中建立排水单元基础数据信息图；S301，调查污水收集系统收水范围排水单元类型，并按照用地类型进行分类，将排水单元数据及范围导入ArcGIS中生成shp格式数据，同时创建属性表，属性信息包括污染源类型、面积、用水量和污水量；S302，确定污水收集系统收水范围内各排水单元的日均污水量，排水单元污水量一般可通过排水单元的用水量以及用水量与污水量之间的折算系数，间接计算各排水单元的污水量；S303，确定污水收集系统收水范围内各排水单元的日均纳管污水中目标污染物浓度；S304，将各排水单元导入ArcGIS，并生成各排水单元空间分布一张图，并按照上述方法计算输入污染源属性信息，包括污水量和污水目标污染物浓度；S4：排水单元与污水收集系统进行空间连接：S401，根据污水收集系统收水范围内的污水收集管网现状普查数据资料，梳理各排水单元出水纳管接入市政污水检查井的空间关系；S402，根据各排水单元出水纳管接入市政污水检查井的空间关系，将排水单元就近关联到检查井；S5：分析计算各...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢家强，郭秋萍，吴坤明，彭寿海，胡军，雷轰，叶剑锋，王硕，
申请(专利权)人：深圳市城市规划设计研究院股份有限公司中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。