城市排污管道有害气体分布规律与危害控制研究

作     者：张涛 

作者单位：首都经济贸易大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吕淑然

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：排污管道 有害气体检测 分布规律 扩散规律 危害控制 

摘      要：随着我国城镇化进程的加快,城镇人口与日俱增,大量的生活污水、粪便等垃圾在地下排污管道内堆积、发酵,产生大量的有害气体,如二氧化碳、甲烷、硫化氢等。近年来由排污管道内有害气体引发的安全伤亡事故屡有发生,因此,对地下排污管道内的有害气体的分布规律及其危害控制措施研究很有必要。目前,国内外关于地下排污管道有害气体的研究,大都是关于气体检测、气体溢出规律、气体产排量的核算、气体预警模型研究等方面;研究有害气体在排污管道内的分布规律的很少,从通风角度探究其扩散规律和危害控制措施的尚属空白。因此,本文在前人研究的基础上,首先对地下排污管道内有害气体的分布规律进行更详细的研究,然后基于Ventsim软件,对有害气体在管道内的扩散规律及其危害控制措施进行研究。本研究课题来源于国家自然科学基金面上项目“城市排水涵道内油气混合气体爆炸机理与防治(51474151)。本文主要采用现场实测方法、理论分析法、控制变量法、理想化模型、Origin软件数据处理、Ventsim软件模拟仿真等方法进行研究,论文的创新点和主要结论有：(1)得出V=Av0+B(V为地下排污管道内污染物的扩散速度,V0为地下排污管道的风流速度;其中,A,B为常数,V与污染源的位置变化、污染源的初始释放方式、地下排污管道的形状及横截面积无关)。(2)在地下排污管道的上风向区域增加风量或者打开各个区交汇处的窨井盖,可加快有害气体在排污管道内的流动,控制有害气体在排污管道内聚集。(3)打开某区域窨井盖可有效加快该区域排污管道内有害气体的扩散,且在一定范围内,随着窨井盖打开的数量的增加,有害气体的扩散效果越好。(4)在保持地下排污管道横截面积一定的情况下,相对方形、拱形及不规则形的排污管道而言,圆形排污管道最有利于有害气体的扩散。(5)对地下排污管道进行通风现状进行仿真模拟,可发现通风不畅、容易聚集有害气体的排污管段,为进行安全隐患排查和实施控制措施提供依据。