水和废水 | 可应对强降雨的洪水监测工程

下水道水位监测， 采用实时技术和智能雨量计（ 智能传感器），与无线电遥测相结合，可获得基于计算机的集水范围水模型。这个决策支持系统可提前通知Eastney泵站员工，在大雨滂沱时将大量的水转移到储罐中。通过开发一个智能下水道网络，Southern Water公司大大减少了朴茨茅斯的洪水风险，同时也带来了巨大的环境效益。

背景

朴茨茅斯是英国第一个受益于1865年专用排污系统的城市之一。当时的市政需求是，需要铺设的面积较少，流量也较少，允许未经处理的水流排入大海，所以污秽和地表水系统是联在一起的。但随着时间推移，朴茨茅斯的城市排水管网不断发展，却仍必须使用联合下水道和Eastney泵站。

OTT Pluvio2雨量计能够测量降雨量和降雨强度

现在这座城市有两组截水沟，从岛的西部和东部起向北向南延伸。这些截水沟，使混合污水流入Eastney泵站。在干燥的天气时，水流到达Eastney泵站做筛净处理，再被泵送到Buzz农场污水处理厂。然后这些水流，与Havant集水区被处理过的水流一起，被抽回Eastney泵站，最后流入长海洋排水口。

历史上看，在强降雨期间，进入的水流会超过系统承载能力，过量的水流被从Eastney 泵站抽出后， 进入Cumberland港容量为4万m3的暴雨储存罐。在流水通过短海洋排水口排入大海之前，必须将它们存贮起来。风暴过后，这些水流会被再次泵回Eastney泵站。但是，被收集到Eastney泵站的暴雨量，比这个洪水处理项目中储放水的罐子大。筛净后流向Cumberland港、朴茨茅斯东南方Langstone港的排水口的废水，每年平均达到65万m3。

新系统增加了水力负荷。

大约60%的集水区已经建成了，其中80%的区域归Eastney泵站负责抽水，这就意味着近一半的朴茨茅斯表面排水区归Eastney泵站，在暴雨天气下会引起极大的水流。

干燥天气时，水流流量不到1000升/秒。但在暴雨条件下，流量会猛增至2万升/秒。2000年9月15日，一场非常严重的风暴淹没了Eastney泵站，泵房被淹没，水泵停了，超过750个物业被淹。随后Eastney泵站花了相当大一笔投资建设了一个新的备用泵站。然而，Eastney泵站仍需要处理该地区一半的降雨，这对泵站容量仍是个重大风险。

泄洪方案

潮湿天气时，大部分流量来自地表水，所以朴茨茅斯泄洪方案目的是将表面水流转入下水道。这会解放现有基础设施的能力，使之能抵御更大的风暴。总的来说，这个项目将使34公顷路面所产生的地表水流改道。

这张地图显示了英国朴茨茅斯的受灾地区。

流量减少，会将水流抵达Eastney泵站的速度，降低到洪水风险保护水平需要的程度。为了降低潮气渗透和CSO运行下的潮汐限制，创造出新的地表水管道、涵洞和洼地，修复公共下水道的几个部分。

泵的管理

Eastney泵站的大型柴油泵有一个巨大性能，就是具有6500升/秒的泄洪能力。然而，他们需要15~30分钟才能全速运转，所以必须提前获得预警。泵站每天24小时安排人值班，10个下水道水位传感器组成一套网络，4个泵监测系统、4个雨量监测，通过Innovyze公司开发的OTT自动无线电遥测，为集水区软件模型提供数据。

OTT Pluvio2雨量计能够测量降雨量和降雨强度。这是很重要的，因为传统的雨量计只提供降水量的历史数据，而能够提供关于降水强度的接近实时的数据，有助于大大提高监测系统的风暴警报速度。

这些智能雨量计的另一个关键特性，就是它们的性能够可靠，无需传统雨量计所需的维护水平。例如，当需要维护时，它们可以发出警报。

美华集团（MWH）技术负责人Rob McTaggart表示：“与当地社区及朴茨茅斯的其他利益相关者合作，设计、执行将地表水分离的弹性解决方案，进一步显著提高了防洪保护和新基础设施的效用。”