- 马涛;郭跃华;王蔚蔚;曹井国;
从可持续发展战略角度考虑，降低市政设施的碳排放量是生态文明发展的重要一步。非开挖管道修复方式节能环保、绿色低碳，是管道修复行业升级转型的大趋势。结合四川省射洪市管网修复案例，对修复管道材料生产阶段、材料与设备运输阶段、施工阶段进行了碳足迹追踪。结果表明：材料生产阶段碳排放量为11263.14 kg CO_2e,运输阶段碳排放量为134.78 kg CO_2e,施工阶段碳排放量为539.12 kg CO_2e,分别约占总碳排放量的94.35%、1.13%和4.52%。材料生产阶段碳排放量最大，是控制翻转式原位固化修复碳排放量的关键。对施工过程中材料与能源进行敏感性分析，发现树脂的敏感性最强，其次是无纺布，优化这2种材料或控制其使用量，将对降低翻转式原位固化工程的碳排放有重要作用。
2023年11期 v.41 54-58+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王蕾;俞坤;陈辉;毛哲凯;张玲琴;徐云涛;
城市地下管廊、输水管线沿途地质情况复杂，而传统人工巡检模式对地下供水管网的巡检效率较低，无法实时排查管廊变形、管道泄露等异常事件。通过分析分布式光纤传感技术与视频AI(Artificial Intelligence)技术在杭州某地下管网无人巡检实例，阐述该技术的场景架构及建设成效，对管网巡检的智慧化发展具有一定参考意义。
2023年11期 v.41 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：287 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 谭琼;
为从数据视角识别中心城区排水泵站雨天出流污染的分类特征，采用基于无监督机器学习的K-means聚类算法对上海市中心城200余座泵站的设施数据和行为数据进行指标提取和画像分析。结果表明：中心城泵站分为低频高质型泵站、高频低质型泵站、高频高污型泵站和中频中污型泵站4类画像，建议优先加强第3类高频高污型泵站和第4类中频中污型泵站的出流污染管控，并根据分群特点提出了各类画像对应的管控对策。该研究结果具有较好的解释性和应用价值，可为基于数据分析的分类管控、管网提质增效实施优先级策略制定提供参考。
2023年11期 v.41 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 远野;高君;张璐璐;陈天明;丁成;
污水在市政污水管道的运输过程中，会释放大量的硫化氢(H_2S),易引发恶臭、中毒和管道腐蚀等问题。采用合理的预测模型对管道中H_2S的产生进行预测，可为后续采取相关的H_2S控制措施提供依据，对于污水管网的规划也具有重要意义。因此，首先分析了影响污水管道中H_2S生成的主要因素；其次将H_2S生成预测模型按照传统统计学和机器学习2类进行归类，并总结其研究进展；最后，探索了H_2S生成预测模型的潜在研究热点和难点，以期为市政污水管道H_2S预测模型的建立提供参考。
2023年11期 v.41 69-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K] [下载次数：261 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 曾祥吉;鄢锋;李勇刚;潘岩;杨静雅;谭翔天;
工矿企业生产过程中不可避免地产生各类污染，其中水污染物排放始终是监控与防治的重要工作。当前工矿企业所采用的传统监控手段如视频或在线设备监控，存在应对突发性水污染事故适应性弱、效率低、成本高、准确性差等问题。针对流动性水体图像连续、动态、全前景、无背景的特点，采用深度学习算法建立动态加权灰度化模型优化彩色图像灰度处理，提出了图像光强信息(灰度值)分析方法；结合时/空间连续图像信息自检方法对水体图像进行在线分析，提出了1种通用水体污染监控方法，开发了基于智能视觉的动态水体污染监控系统，实现了污染状态的高效、准确的定性判断。在工矿企业投用该系统后，运行维护简便，相对于传统人工视频污染监控方式，污染识别准确率提高13%,有效识别率达到99%以上，平均污染识别时间减少3～5 h,实现突发性水污染事故快速响应，大幅降低环保事故发生率；且能够有效降低人员劳动强度，节约企业运营成本。
2023年11期 v.41 78-83+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K] [下载次数：195 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 裴力锋;陈伟杰;徐敬生;吕路;
污水处理过程精确控制是解决污水处理厂运行成本高和出水水质不达标问题的有效途径，但由于污水处理过程具有非线性、时变性和时滞性等特点，常规的控制方法难以满足需求。提出了一种模型预测控制方法，以实现污水处理厂药剂的精确投加。所构建的模型基于自注意力机制提取输入序列的有效信息，对参数之间复杂的非线性关系进行建模，从而提高预测准确度。使用江苏省某污水处理厂的反硝化滤池数据进行模型训练和测试，并建立与卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)的对比实验。结果表明，对于出水TN、COD和NH~+_4-N的预测，自注意力模型的平均误差率(MER)、均方误差(MSE)指标均为最好，实现了较为准确的预测。采用粒子群优化算法计算加药量，并将预测控制模型应用于该污水处理厂。2022年1,2月的模型应用结果表明，出水TN的达标率达到95%以上，优化后的加药量比污水处理厂的月平均加药量分别减少28.72%和21.78%。
2023年11期 v.41 84-92+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2464K] [下载次数：571 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 严璐;陈云;郭媛慧;侯茂祥;刘祚辉;
近年来，随着对微纳机器人的研究更加深入，利用自驱动微纳机器人可调的表面化学性质，通过表面反应产生大量的微纳米气泡，在微观尺度上混合液体，从而能够有效地吸附或降解污染水中的有毒化学物质。特别地，在清洁传统方法难以触及的小管道或腔体中的污水处理方面，优势明显。综述了近年来国内外自驱动微纳机器人在污水处理方面的研究进展。介绍了自驱动微纳机器人的制备及驱动方式，总结了自驱动微纳机器人在监测水环境及高效处理污水方面的应用，主要包括自驱动微纳机器人吸附重金属离子、降解有机污染物、定向运输油滴及微塑料降解4个方面；探讨了微纳机器人在燃料材料方面的依赖性和实际环境应用的局限性，并结合其优缺点对未来的发展方向做进一步展望。
2023年11期 v.41 93-103+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 3336K] [下载次数：571 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周毅;高芳;张静;吴明明;陈聪;陈俊;李进;刘畅;黄凯;
随着新一代信息化技术的蓬勃发展，数字孪生技术在各行业的应用也愈发深入。面对流域水环境治理在管理部门多、空间尺度大、外部环境多变、联合调度难等问题，以黄孝河、机场河水环境综合治理项目为研究对象，以数字孪生五维模型为理论基础，基于模型模拟预测、BIM、Unreal Engine等新一代信息化技术，建立黄孝河、机场河水环境综合治理数字孪生平台，融合流域内的天气状态、水质状态、异常事件、调度指令等关键信息，构建“流域-区域-厂站”三级仿真体系，实现了“源、厂、网、河、湖”的一体化管理，为管理者提供智能运维、预测预警、动态调度等应用价值，实现了水务治理的实时有效监管和科学辅助决策，以期为未来智慧水务建设提供经验参考。
2023年11期 v.41 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 3386K] [下载次数：279 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ]
- 吴学伟;黄穗虹;黄艳雄;常颖;
“海绵城市”建设是我国现阶段城市雨洪管理的发展方向之一。扎实推动海绵城市建设，是增强城市防洪排涝能力的有力保障。广州作为全国首批海绵城市建设试点城市，以“上中下游功能区协调、大中小海绵系统结合、灰绿蓝设施交融提升”为技术思路，以“污涝同治”为主要手段，运用“+海绵”理念，系统化全域推进海绵城市建设。结合广州市中心城区排水管控的实践经验和成效，从广州市污涝同治、巩固治水成效的全新视角，探讨智慧排水管控，以期为开展进一步智慧海绵建设工作提供参考。
2023年11期 v.41 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K] [下载次数：616 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 邢汉坤;刘佳;占智玲;
针对某生产调度及运行管理需求，提出构建智慧排水数据中心的设想，构建“统一、智慧、融合、便捷、多维、安全”的智慧排水综合管理平台，实现公司与各级部门的数据资源整合与共享，以实现厂站网一体化调度、雨污协同处置的一站式管理，有效提升公司整体的信息化水平为目标，探索城市排水技术与管理新模式。
2023年11期 v.41 115-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 3613K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 宗圆;许光明;武昆峰;白瑶;朱永霞;何洪威;
以常州城市排水有限公司数据资产管理体系为案例，研究探索数据与实体业务的融合发展模式，并提出包括统筹规划、标准引领、还原解构和深化应用的数据资产管理体系构建思路，探索出水务行业数据资产体系架构与可行的建设路径。常州排水通过数据资产体系建设实践，实现了企业数据资产体系化管理和数据业务化，有效提升了常州排水运营和公共服务的质量与效益，同时也沉淀了水务行业数据要素化、资产化的理论、架构和方法，以期为推动水务行业数字化转型、发挥数据生产要素价值提供参考方案。
2023年11期 v.41 123-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 4833K] [下载次数：209 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李旭;林峰;曾洁;黎洪元;李肖玉;
排水-水环境数字化是实现排水系统提质增效和水环境创优的重要抓手。以南方某市S河湾流域为例，分析引发污水溢流污染的关键因素，提出数字排水-水环境管理体系框架，形成全流域在线监控、全链条闭环管控、全场景智能分析、全要素联合调度以及全系统监管的数字化解决思路。并依托信息化平台，结合空间大数据、物联网、机器学习等新技术，重点构建排水管渠问题整治、液位异常事件智能识别、小流域长效诊治、污水联合调度以及水环境“一网统管”数字化应用场景，取得了良好实效。该研究结果可为类似地区提供借鉴和参考。
2023年11期 v.41 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2812K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张新;
在“十四五”期间大力推动数字经济和数字技术改革创新的背景下，针对智慧水务发展中供水业务的数字化转型问题，探究了在线模型对于识别供水业务数字化转型中隐藏的问题、提高业务管理精度、提升数字信息完善程度等方面的作用。结合管网中面临的拓扑信息错误、管道堵塞、管道泄漏、设备异常、阀门情况不明等实际工程问题，具体阐述了在线模型在识别设施设备、业务系统、管理体制等方面堵点、断点的能力，讨论了在线模型对供水企业数字化转型的推动作用。
2023年11期 v.41 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 3555K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周毅;熊珍;吴明明;李进;陈聪;高芳;刘畅;黄凯;
城市地下污水厂由于其施工工艺特殊、出水水质要求高，因此对污水厂在地下空间整体呈现、安全管控、工艺控制等方面提出了更高的要求。通过BIM技术、无线脉冲UWB定位技术、精确加药和精确曝气等信息化技术应用，实现对污水厂的精细化管理，确保在处理水质达标的情况下实现低成本运行，探索数字化运营管理新模式。
2023年11期 v.41 148-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 2417K] [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 李轶;徐文筠;童林林;孙红波;万芬芬;张文龙;
水网络优化是解决工业园区水资源短缺和污染问题、提升工业生产节水减排能力的重要方法。近年来，在“碳达峰碳中和”目标背景下，全社会对碳排放问题的关注给水网络优化带来了新的机遇和挑战。以新鲜水用量最小、碳排放量最少、水处理成本最低为目标，考虑水量平衡、供需平衡、可供水量、非负和碳水关系指数约束，构建面向低碳约束的工业园区水网络优化模型，并采用遗传算法和理想点法求解。结果表明：在以电子信息行业为主的盐城市工业园区内，采用面向低碳约束的水网络优化方案预计可减少51%新鲜水使用量和65%碳排放量。工业园区水网络的节水减排降碳措施包括多级处理-多级回用、优化工艺流程、优化水泵运行与药剂投加等。研究为缺水城市工业园区水资源高效利用和减污降碳研究提供了方法支撑。
2023年11期 v.41 154-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K] [下载次数：256 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 吴孟李;张祥汉;王宏宇;许冬件;陈武奋;
城市河涌是城市水生态环境的载体，由于城市面积的日益扩大，河涌生态受人类活动的影响逐渐增加，大量的城市河涌面临着水体污染、生态失衡、河流过流能力降低及河道淤积等问题。以珠海市前山河流域为例，针对流域优化调度的需求，设计了4组优化调度方案，形成分区调度的方式，通过构建前山河流域水量水质联合调控模型，分析4种优化调度方案的调度成效，结果表明：调度效果最优的方案是在前山河和蜘洲涌新建水闸，该方案将中山市坦洲镇水系与珠海市水系进行了隔离。坦洲镇水系在关闸后呈完全封闭状态，不受咸潮影响，珠海市水系形成了广昌水闸、洪湾水闸进水，前山河石角咀水闸排水的单向流格局。
2023年11期 v.41 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 2506K] [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 于怀星;袁丁;何梓灏;
短程精准曝气智能控制工艺模型摒弃了依靠DO单一数据控制风量的传统控制模式，锚定生化池出水氨氮，包含全自动数据采集与智能控制的工艺模型算法及成套设备。其在汕头1.2万t/d污水处理厂的应用实践结果表明，其可使出水指标稳定达标，可将氨氮目标值控制在0.7～2.8 mg/L范围内；同等条件下，自动运行后单位总还原物需氧的耗能更优，氧利用效率提高约11%;在进水还原物质浓度偏低的情况下，可自动匹配低风量区间，可平均节省18.85%的风量。
2023年11期 v.41 165-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 2028K] [下载次数：494 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]