像许多大城市,雨水径流和亚马,丹麦的污水,在组合排水系统中一起流动。当一个大风暴撞到城市时,一些多余的废水进入Trøjborg保留盆中的储存,直到废水处理厂能够处理它。然而,Trøjborg盆地靠近奥胡斯港附近 - 一个受欢迎的游泳场所。在严重风暴期间,废水中的污染物可以从盆地溢出到港口。作为研究项目的一部分,我们使用计算流体动力学(CFD)来检查Trøjborg盆地在废水中沉淀污染物的能力。此外,我们调查了提高保留盆地稳定效率的方法。

挑战

保护Aarhus港口的沐浴水域

丹麦的Aarhus港是该市30万居民的受欢迎的泳场。位于港口附近,是Trøjborg保留盆。当有风暴或导致正常流入高的事件时,这种保持盆地用于存放过量的雨水和污水。在排出之前,未经处理的水被泵回到植物以进行治疗。

丹麦奥胡斯泄漏结构的施工桥梁结构。爱游戏优惠©DHI.
完成的盆地位于娱乐公园下方。爱游戏优惠©DHI.

与许多大城市,污水和雨水从奥胡斯流动的污水和雨水径流在组合的排水系统中。Trøjborg保留盆地接受此废水,包括组合污水和雨水中的沉积物。虽然Trøjborg保留盆的容量为16,000m3,但在严重风暴期间可能会超过这种能力。在这样的事件中,污染物将溢出到奥胡斯港。

因此,我们检查了改进Trøjborg保留池的设计的方法,以增加坦克沉积物的沉积物,作为供水和卫生技术平台(WSSTP)研究项目的一部分。增强坦克稳定效率将减少溢出情况溢出到奥尔胡斯港的污染物。

解决方案

优化Trøjborg保留盆

我们检查了在风暴期间将污染池中溢出到港口的污染物量的方法。使用CFD建模允许详细了解盆中的流体力学。通过了解流场,我们可以改善盆地沉淀沉积物的能力。

  • 盆地解决这些沉积物的能力取决于几个因素,包括:
  • 流入中沉积物的轮廓
  • 流入率
  • 盆地和溢出结构的几何特征

我们使用CFD建模来计算填充和溢出阶段的保留盆中流场的3D动态。然后我们评估:

  • 流动路径的流线
  • 沉积物浓度轮廓
  • 溢出的污染物的数量

通过检查临界变量(例如高流入情况下的溢出浓度),我们可以比较各种盆地设计的稳定效果。

对于Trøjborg保留盆,我们发现盆入口和溢出结构之间存在短的流动路径,从而允许在出口附近的高浓度沉积物。为了延长流动路径,我们建议将挡板(流量引导面板)添加到保留池中。这使得沉积物更多的时间来解决,增加罐的沉降效率并减少盆地溢出时溢出的沉积物量。

具有沉积物浓度的自由表面的绘图,用于填充保留盆填充的三个阶段(左),4,000秒(中间)和8,500秒(右)。爱游戏优惠©DHI.
关闭在自由表面附近的等高曲线图的模型与包括挡板的模型。该模型已溢出500秒。表面载体和流线显示流入喷射的附件的位置以及挡板周围的流动路径到溢出的出口。爱游戏优惠©DHI.

结果

在设计和规划期间验证沉积物在保留盆中定居的核算

优化现有保留盆地

减少污染物
溢出归因于改善的沉降过程

关于客户

与丹麦供水和卫生技术平台(WSSTP)合作 - 一个关于城市地区可持续水资源管理的专题工作组。

使用的软件

计算流体动力学

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