前言

近二十年（nián）來，我國正經曆著一場速度迅猛、規模宏大的城鎮化進程（chéng），截至2020年我（wǒ）國（guó）城鎮化率已達63.89%。城鎮經濟的快速發展伴隨著人口密度大幅上升，民生的排水問題逐漸成為影響（xiǎng）城市良性（xìng）發展的因素之一。

在二零二一（yī）年底（dǐ），某汙水處理（lǐ）廠（chǎng）就（jiù）麵臨汙水管道測流（liú）的難題，他們對汙水（shuǐ）提升泵站長（zhǎng）距離輸送的流量非常關注，但曆經兩次不同測流產（chǎn）品的試用，都未能（néng）得到可靠的實時（shí）流量數據。為此，二零二二年二月份水廠開啟（qǐ）了第三次（cì）設（shè）備嚐試，引進了草莓视频黄污污污旗下品牌SonTek管道式聲（shēng）學多普勒剖麵流量計IQpipe，安裝（zhuāng）在泵站出水約20米的位置，進行長期考核測驗。

曆經長（zhǎng）達一年的數（shù）據監測，第三次的設備選（xuǎn）型與測驗結果獲得（dé）認可與肯定（dìng）。IQpipe較好（hǎo）地滿足用戶測流需求，有效地為汙水處理廠區域內排放量的（de）監督、處理量的（de）預測以及水資源調度等，提供了實時準確的水（shuǐ）量信（xìn）息（xī），其（qí）意義重大。

在本（běn）次測驗（yàn）中，采用的（de）IQpipe流（liú）量儀能夠（gòu）提供高質量的水流數據保障，得（dé）益以下幾個方麵的原因：

· 環境選址與組架設計

成效：測流點位於泵站粗格柵之後和集成商設（shè）計的U型安裝（zhuāng）支（zhī）架發揮（huī）了（le）很大作用，很大程度降（jiàng）低了設備維（wéi）護工作（zuò）量；

· IQpipe工作原理：更高的聲頻3MHZ、脈衝式的聲學多普勒流速（sù）剖析

成效：相比其它原理抗氣候/磁場等因素幹擾；提供高分辨率（lǜ）、高精確度、多（duō）流層、三維（wéi）矢量（liàng）的實時（shí）流速剖析，滿足滿管和非滿（mǎn）管狀態（tài）的管道測流需求；

· IQpipe測流模式：水下四波束同時（shí）仰視測流，Smartpulse技術

成效（xiào）：以更多角度和垂線方向的實時測流方式，置信度更高；Smartpulse技術保障環境適應性，特別適用於管道內常見的水流（liú）速不均、絮流、回流、弱流等情況。一台IQpipe等於多台（tái）其它測流儀且性能突出（chū）；

· IQpipe的截麵積測驗：內置雙水（shuǐ）位（wèi）的測（cè）深設計

成效：不同原理雙水位的水深數據可同時輸出，工作時相互（hù）作用，不（bú）受水體雜質多或氣壓波動的測（cè）深影響。保障了（le）水位數據更精確，流量匯算所需的截麵積數（shù）據高精度

· IQpipe流量算法：內置了（le）SONTEK專門針對管道流量的算法（fǎ）

成效：簡單的設置，就（jiù）能得到準確的流（liú）量數據；而且特殊環境或更高數據要（yào）求支持率定分析

背景

某汙水（shuǐ）提升泵站位於城市新區，擔負著高校校區及周邊（biān）小區的汙水輸送任（rèn）務。汙（wū）水處（chù）理廠的管理者們（men）非常關注該泵站的（de）流量數據，曾先（xiān）後采用（yòng）電磁流量計和連（lián）續式聲學多普（pǔ）勒測流儀，以便實時監測管道內的汙水流量，但采（cǎi）集（jí）數據不理想，沒（méi）有達到用戶預期需求。

為此，草莓视频黄污污污與汙（wū）水處理廠就管網流量測驗共同進行深度研討，並多次趕赴現場實況勘察，

1、調研工作

汙水（shuǐ）提升泵站的輸送水體主（zhǔ）要為居民生活汙水（shuǐ）和雨水，管（guǎn）道（dào）長度（dù）約5.6公裏，管道（dào）直徑1.8米，管道的材質為不（bú）鏽鋼。我（wǒ）們經過實（shí）況勘察和調研，記錄了現場測（cè）流存（cún）在主要特點:

·排水管（guǎn）的管壁，不（bú）能斷開、變徑和打孔

·汙水輸送管（guǎn）路經常處於不滿（mǎn）管狀態

·管道的（de）水（shuǐ）位偶（ǒu）爾很低，水流緩慢

·水質和流速變化較大，有回流情況

·水體渾濁，雨季雜質更多

·流（liú）量數據要求高（gāo），精度（dù）最好在10%以內

2、選型分析

城市排汙（wū）管網測流產（chǎn）品的選型時，滿管優（yōu）先選擇電磁流量（liàng）計。但在非（fēi）滿管條件下，往往會涉及到複雜的水體組份，管道材質的差異、液位（wèi）變化的頻次、市（shì）場繁（fán）多測流品牌以及價格、維（wéi）護成本等因素，讓業主很難做出最佳選擇。

市場（chǎng）上不（bú）同測流產品良莠不齊，不同產品（pǐn）之間進行同步比測，有時數據差別都很大（dà），業主甚至（zhì）不清楚應該以哪組數據為準，從何處溯源（yuán）。

針對這種情況，草莓视频黄污污污推薦聲（shēng）學多普勒剖麵測流技術，尤（yóu）其在非滿管管（guǎn）道測流（liú）情況，且用戶（hù）仍非常關注流量數據準確性的時候（hòu），理由如下：

·從技術角度出發，聲學多普（pǔ）勒剖（pōu）麵測流的是水下多流層剖析，是公認最為成熟的測流手（shǒu）段之一。除了滿管狀態下應用的電磁流量計（jì），聲學多普勒剖麵測（cè）流儀（yí）相比（bǐ）較其它原理的測流儀（yí）而言，它（tā）的（de）測量結果更具真實性和代表性，在很多行業（yè）和領域可以視為其它測流儀的（de）溯源數據。

·從實用角（jiǎo）度出發，聲學多普勒流速（sù）剖麵儀作（zuò）為當前流行的一種測流產品（業內稱為“ADCP”），安裝簡便，日常運（yùn）行成本低。它（tā）是通過水下換能器（qì）發射（shè）脈衝式聲波，可以為用戶提供具（jù）代表性的（de）瞬時流量（liàng）、平均流速、多流層流速、斷麵（miàn）麵（miàn）積以及累（lèi）計流量等（děng）水流信息。

·考（kǎo）慮到（dào）北塘項目（mù）現場長期處於非滿管，我們根據綜上情況最（zuì）終向（xiàng）用戶推（tuī）薦SONTEK-IQ係列的（de）底座式多普勒剖麵（miàn）流量計。同時，我們明確告知用戶IQ設備不具備（bèi）防爆功能（néng）；並且如果水中漂浮物或泥沙（shā）含量過大，潛在定期維護量（liàng）也會增加，用戶表示理解支持。

實測分析

1、往複流態的測驗效果（guǒ）

2022年2月（yuè）25日調試設備時，管網水流狀態非常不穩定，提升泵並沒有正常開啟（qǐ）。水流處於受上遊原水水（shuǐ）力影響，呈現往複（fù）流態。

IQpipe準確記錄了此（cǐ）時（shí）的水流狀態的數（shù）據，水深約0.7米，水流在±20cm/s之間波動，累計水量緩慢上升。如下圖標：

突變流態的測驗效果（guǒ）

2.1 2023年6月7號14時左右（yòu）大雨引起（qǐ）了流量突變，雨停後流量又（yòu）回到原初。IQpipe記錄了過程的數據，瞬時流量從（cóng）0.2018m³/s上升到約0.3m³/s，雨停（tíng）後很快恢複到0.22m³/s附近（jìn）。如下圖表

2.2 2023年4月19號～4月30號期間，因為現場的提升泵進（jìn）行幾次停水維護作業，管（guǎn）道的瞬時流（liú）量快速降低為0，啟動（dòng）泵後又恢複正常的幾（jǐ）個時間。IQpipe記錄了泵站幾次維護的流量突變情況，如下（xià）藍色▲標記：

3、長期穩定性的（de）測驗效果

IQpipe在現場運行已經有一年三個月，除初期調試數據和正常維護工作，設備持續穩定為汙水處理廠提供可靠的流量數據。如下數據日報、月報、年（nián）報（bào）數（shù）據表示（shì）例:

案例總結

如何快速（sù）獲取真實可靠的流量數據，對（duì）水資源管理者們準確掌握排水管網的排（pái）放總量，對城市水資源的合理調度、汙水排放的有效監管有著非凡的意（yì）義。

在城市排水（shuǐ）管網（wǎng）測流項（xiàng）目中，繁多的流量計，為何選擇IQpipe呢？

產品集多功能合一，小（xiǎo）巧、細長、扁（biǎn）平的外型設計，有效降低汙物清理的維護量。

產品自帶內存和（hé）CUP處理（lǐ）係統，無需二次儀表獨立運行，占用空間（jiān）少、易安裝、功耗低。

產品具備兩種不同原理的雙水位測深係統，科學的自切換和自校正邏輯保障在任何水體中，深度的準確性。

注：深度數據精度直（zhí）接（jiē）影響流量數據裏（lǐ）截麵積的精度。

產（chǎn）品工作在水下（xià），比非接（jiē）觸式的流速儀更具（jù）有代表意義。以多角度、多流（liú）層的方式，實時剖析四束垂（chuí）向（xiàng）的水流信息（xī），最終匯算成流量數據。一台IQpipe的測流代表性（xìng）相當於多台其它測流儀。

IQpipe的技術核心是（shì）采用了高頻3MHZ的SONTEK智（zhì）能脈衝技術，噪音低、分辨率高，水流環境自適應並（bìng）且抗（kàng）氣候因素和磁場（chǎng）幹擾能力強（qiáng），滿足（zú）用戶對數據精度的高需求。

產品（pǐn）是針對管道測流專門設計的一款ADCP流量計，內置科學的管道測流算法（fǎ），支持率定分析，對管道型測流場所有更好（hǎo）的適應性。

產品（pǐn）可以實（shí）現（xiàn）滿管、非滿管狀（zhuàng）態（tài）的管道實（shí）時測流。從本案例也印證了無論管網處在豐水或枯（kū）水，甚至回水情況時，IQpipe設備都能清晰為用戶提供實時可靠測流數（shù）據。

當然，任何水下設備都有一個共（gòng）同的課題：當設備處在懸浮物、漂浮物和沉積物冗多的水中，清理雜物的維護工（gōng）作頻率會很高。如果水資（zī）源管理者們仍（réng）需準確的流量數據，則需提前解決或規避雜物的幹擾。方式不局限如下：要考慮合理的選址，靈活地設計（jì）支架、過濾裝置（zhì）或反衝（chōng）洗（xǐ）係統。如本（běn）次案例中，生活汙水的流量監測維護頻率可以達（dá）到一個月以上，這與選址和現場設計密不可分。注（zhù）：項目的選址是在汙水提升泵之後（hòu），提升泵前端的生活（huó）汙水經過了一步攔汙粗格柵的過濾，並且現場靈活設計了U型支架安裝，這兩點都非常重要。

綜上，IQpipe產品的（de）性能可靠、數（shù）據準確、抗氣候與磁場環境幹擾的能（néng）力強，尤其測流（liú）的實時剖析能（néng）力優勢明顯。產品應用在城市雨汙水管道測流時，如能合（hé）理的解決或規避漂（piāo）浮物或沉積物雜多的影響，既能保障管網中各種水位下的高質量（liàng）數據，又能達到極（jí）低的維（wéi）護成本，是在這類水域下測流的最佳（jiā）工具之一。