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污水管道内有毒有害气体的存在是引发中毒、爆炸等安全事故频发的重要原因,探明污水管道内有害气体的分布规律,对有效的控制管道中有害气体的含量,减少直至消除安全事故的发生具有重要意义。本文通过对西安市污水管道中有害气体的组成及分布进行为期一年的调查研究,并调查和分析了检查井盖预留小孔的作用和现状,以及开启孔对井内气体组分的影响,初步探明污水管道中有害气体的分布规律;对调查研究结果进行整理和分析,参考一维河流污染物扩散模型,提出管道中气体分布的数学模型,并对模型的有效性进行了验证。通过研究所得出的主要结论有:(1)有害气体对西安市现有污水管网系统有较大的威胁,有毒有害气体充斥着整个污水管道系统。硫化氢、甲烷均有超标现象,特别是甲烷气体,在检测过程中,甲烷气体被检出的概率高达82.0%,浓度超标的概率为31.8%,并且有10次甲烷浓度超过5%VOL的情况。为保证西安城市污水管道系统的安全,应采取必要的措施对污水管网系统进行必要的维护,消除有毒有害气体所带来的安全隐患;(2)管道中有毒有害气体的分布受管道直径、管龄以及气候等条件的影响,管径越大、管龄越长、气温越高管道中有害气体的浓度就越高。因此,管龄较长的大管径污水管道是检测和维护的重点,特别是在温度较高的夏季,更应该加强对这类管段的检测和维护,减少安全事故的发生;(3)开启孔敞开时对检查井内气体组分24小时的检测结果表明检查井的开启孔有一定的通气作用,但通气作用极为有限,在夏季管道仍处于较危险的状态,建议在今后的设计和施工中应加强对设有通气孔的检查井盖的应用;(4)当开启孔被堵塞后,污水管道与外界进行气体交换的途径被阻断,随着堵塞时间的加长,管道内的O2不断被微生物消耗,逐渐形成厌氧环境,CH4等有害气体不断积累,一段时间后管道内CH4的含量超过爆炸下限危险报警值25%LEL,对管道的安全运行和管理造成威胁;(5)通过对污水管道有害性气体的运动与分布规律进行建模分析,得到管道中气体分布的数学模型(?),对数学模型的分析,可以得出3种典型的污水管道中有害性气体分布状态。将西安市现有污水管道的检测结果与模型值相对比,得到了很好的拟合结果,证明了模型的准确性。运用此模型可以有效的预测管网中有害气体的分布,给污水管网的安全运行和管理提供有效的参考。