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中广核环保:推进城市水循环进入4.0时代

为保护水生态环境,促进城市顺畅"吐纳呼吸","城市水循环4.0"理念应运而生。

城市水循环4.0,旨在改变传统的城市水系统,从城市水循环和水平衡出发,统筹城市水系统的综合规划、设计和实施,使社会水循环能够与自然水循环相互贯通,实现水安全的保障和水环境、水生态的良性发展,构建集约环保的城市水文化。

一、雨水资源化管理

城市水资源的重要来源之一是自然降水,提高雨水资源化利用率,是城市水资源管控的关键所在。

有效的雨洪管控,不仅可以收集利用雨水,还可以起到补充城市地下水、缓解洪涝、控制雨水径流污染、改善城市生态环境的作用,社会、经济、环境效益显著。

基于"城市水循环4.0"理念,中广核环保产业有限公司提出了"和美"CII水循环绿色解决方案。该解决方案所集成的技术,除常见的海绵设施外,还包含系统化的全区域排水设施,着力构建科学化、规范化、系统化的城市防排水体系,可与城市中既有园林、绿地、湿地及景观水体结合,创造城市行洪通道,有效调蓄雨水,降低城市市政建设、运营、维护成本,保障健康的城市水循环与水平衡。

二、德国HST市政4.0技术

市政管网是水循环4.0的关键,其主要功能就是保障水动力,因此水力设施不可或缺。必须通过不同类型的自动控制堰、闸、门、管道冲刷设备、防洪设备、格栅、冲淤泵、智能流量控制器等水力设备,提高城市市政水循环的自动化水平,增强应激响应能力,构建智慧的市政4.0系统。

德国HST市政4.0技术是工程技术与计算机系统相结合的自动化技术产品,使机械设备与信息技术有机结合,实现了城市市政管网智慧化运营。

其自动化技术产品,包括ASK自动调节浮箱堰、AWS水力翻斗、AWS智能旋转曝气喷射器等设备。这些产品通过合理利用水力知识和特殊机械结构实现了自动调节功能。

设备1:ASK自动调节浮箱堰

ASK自动调节浮箱堰的工作原理是利用水位高低产生的不同浮力调节浮箱,从而改变与浮箱相连接的堰板位置,实现溢流和泄洪。由于大小不同的水量会在断面产生不同的浮力,该浮箱堰巧妙地运用溢流和泄洪两种方式实现管渠内水动力调节。

当设备上游水量增大,水通过溢流口进入浮箱下端,水位上涨使浮箱抬起,带动堰板打开泄洪。而当浮箱排水口流量大于溢流口入水量,积水减少,浮箱通过排水减少所受浮力,下降并带动堰板关闭。

此设备可应用于雨洪蓄水池、调节管渠水位,受纳水体蓄滞管理、水电站等。

设备2:AWS水力翻斗

AWS水力翻斗的工作原理是,当翻斗内无水时倾斜口面朝上,注水后重心偏移,水量达到倾斜点时,翻斗瞬间倾斜,将水全部倒出,产生较大的冲击力,可对池底进行清淤。

此设备多应用于雨水蓄水池和下水道。

设备3:AWS智能旋转曝气喷射器

AWS智能旋转曝气喷射器是一款特别的远程控制设备,它具备可升级调整的运行模式和自动学习能力,可以产生冲击力极强的冲刷水柱对地面进行清洗。其可旋转的特性使清洗覆盖范围更大,常被应用于雨水蓄水池、通道蓄水单元、池塘、污水处理厂等处。

其他的设备,如ESK溢流翻转堰板、ASK智能冲洗拦蓄液压闸等,都是通过电动—液压的方式进行远程控制,实现水动力调节。

市政4.0雨水调蓄池

德国HST市政4.0技术与产品是典型的市政传统设备。然而这些产品通过巧妙的设计、利用物理规律,取得了显著的应用效果,可有效提高城市水系统的水循环动力,并增加了清淤疏浚的功能。

辅以应用于水资源保护的自动控制软件、城市排水自动控制软件、污水和自来水厂自动控制软件,这类机械设备可采用标准接口联网,市政部门可以使用智能化平台集成管控,形成一张全区域市政运营管控网络的"市政4.0模式"。

三、智慧管控平台

德国HST市政4.0技术与产品依据标准接口联网,使用智慧管控平台(INTELLI.NET)集成管控。智慧管控平台,可以为海绵城市建设、管理和运维提供技术支撑,在全面数据化的基础上,为宏观层面的指挥协调、服务监管、异常预警和辅助决策提供过程数字化、管理可视化、决策数据化的能力。

雨洪管理对城市水环境的生态化持续提升十分重要。运用德国HST市政4.0技术,智慧管控城市水资源,使城市水体流动起来,让雨水流到它应该去的地方,被合理资源化利用。进入水循环4.0时代,城市整体水环境将得到显著提升,水资源利用率将会更高,市民们会享受到更美好的城市生活。