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中廣核環保:推進城市水循環進入4.0時代

為保護水生態環境,促進城市順暢"吐納呼吸","城市水循環4.0"理念應運而生。

城市水循環4.0,旨在改變傳統的城市水系統,從城市水循環和水平衡出發,統籌城市水系統的綜合規劃、設計和實施,使社會水循環能夠與自然水循環相互貫通,實現水安全的保障和水環境、水生態的良性發展,構建集約環保的城市水文化。

一、雨水資源化管理

城市水資源的重要來源之一是自然降水,提高雨水資源化利用率,是城市水資源管控的關鍵所在。

有效的雨洪管控,不僅可以收集利用雨水,還可以起到補充城市地下水、緩解洪澇、控制雨水徑流污染、改善城市生態環境的作用,社會、經濟、環境效益顯著。

基于"城市水循環4.0"理念,中廣核環保產業有限公司提出了"和美"CII水循環綠色解決方案。該解決方案所集成的技術,除常見的海綿設施外,還包含系統化的全區域排水設施,著力構建科學化、規范化、系統化的城市防排水體系,可與城市中既有園林、綠地、濕地及景觀水體結合,創造城市行洪通道,有效調蓄雨水,降低城市市政建設、運營、維護成本,保障健康的城市水循環與水平衡。

二、德國HST市政4.0技術

市政管網是水循環4.0的關鍵,其主要功能就是保障水動力,因此水力設施不可或缺。必須通過不同類型的自動控制堰、閘、門、管道沖刷設備、防洪設備、格柵、沖淤泵、智能流量控制器等水力設備,提高城市市政水循環的自動化水平,增強應激響應能力,構建智慧的市政4.0系統。

德國HST市政4.0技術是工程技術與計算機系統相結合的自動化技術產品,使機械設備與信息技術有機結合,實現了城市市政管網智慧化運營。

其自動化技術產品,包括ASK自動調節浮箱堰、AWS水力翻斗、AWS智能旋轉曝氣噴射器等設備。這些產品通過合理利用水力知識和特殊機械結構實現了自動調節功能。

設備1:ASK自動調節浮箱堰

ASK自動調節浮箱堰的工作原理是利用水位高低產生的不同浮力調節浮箱,從而改變與浮箱相連接的堰板位置,實現溢流和泄洪。由于大小不同的水量會在斷面產生不同的浮力,該浮箱堰巧妙地運用溢流和泄洪兩種方式實現管渠內水動力調節。

當設備上游水量增大,水通過溢流口進入浮箱下端,水位上漲使浮箱抬起,帶動堰板打開泄洪。而當浮箱排水口流量大于溢流口入水量,積水減少,浮箱通過排水減少所受浮力,下降并帶動堰板關閉。

此設備可應用于雨洪蓄水池、調節管渠水位,受納水體蓄滯管理、水電站等。

設備2:AWS水力翻斗

AWS水力翻斗的工作原理是,當翻斗內無水時傾斜口面朝上,注水后重心偏移,水量達到傾斜點時,翻斗瞬間傾斜,將水全部倒出,產生較大的沖擊力,可對池底進行清淤。

此設備多應用于雨水蓄水池和下水道。

設備3:AWS智能旋轉曝氣噴射器

AWS智能旋轉曝氣噴射器是一款特別的遠程控制設備,它具備可升級調整的運行模式和自動學習能力,可以產生沖擊力極強的沖刷水柱對地面進行清洗。其可旋轉的特性使清洗覆蓋范圍更大,常被應用于雨水蓄水池、通道蓄水單元、池塘、污水處理廠等處。

其他的設備,如ESK溢流翻轉堰板、ASK智能沖洗攔蓄液壓閘等,都是通過電動—液壓的方式進行遠程控制,實現水動力調節。

市政4.0雨水調蓄池

德國HST市政4.0技術與產品是典型的市政傳統設備。然而這些產品通過巧妙的設計、利用物理規律,取得了顯著的應用效果,可有效提高城市水系統的水循環動力,并增加了清淤疏浚的功能。

輔以應用于水資源保護的自動控制軟件、城市排水自動控制軟件、污水和自來水廠自動控制軟件,這類機械設備可采用標準接口聯網,市政部門可以使用智能化平臺集成管控,形成一張全區域市政運營管控網絡的"市政4.0模式"。

三、智慧管控平臺

德國HST市政4.0技術與產品依據標準接口聯網,使用智慧管控平臺(INTELLI.NET)集成管控。智慧管控平臺,可以為海綿城市建設、管理和運維提供技術支撐,在全面數據化的基礎上,為宏觀層面的指揮協調、服務監管、異常預警和輔助決策提供過程數字化、管理可視化、決策數據化的能力。

雨洪管理對城市水環境的生態化持續提升十分重要。運用德國HST市政4.0技術,智慧管控城市水資源,使城市水體流動起來,讓雨水流到它應該去的地方,被合理資源化利用。進入水循環4.0時代,城市整體水環境將得到顯著提升,水資源利用率將會更高,市民們會享受到更美好的城市生活。

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