摘要：雨水泵站作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，其能夠有效排除城市低洼地區(qū)或者是管道內(nèi)部的積水，在城市排澇防洪方面發(fā)揮著十分重要的作用。要想確保雨水泵站的功能得以正常發(fā)揮，首先就應(yīng)合理設(shè)計(jì)雨水泵站。文章結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)探討了雨水泵站設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：雨水泵站設(shè)計(jì)；問(wèn)題；研究

一、做好雨水泵站設(shè)計(jì)之前的資料收集工作

要想確保雨水泵站的科學(xué)合理設(shè)計(jì)，就必須做好前期的設(shè)計(jì)資料收集，確保資料的完整性和可靠請(qǐng)。在雨水泵站設(shè)計(jì)前期資料的收集過(guò)程中，需重點(diǎn)關(guān)注一下問(wèn)題：

（一）雨水泵站的位置確定與廠站地形測(cè)量

一方面，合理確定雨水泵的位置。應(yīng)依據(jù)城市整體規(guī)劃及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求，合理設(shè)置雨水泵站，確保雨水泵站和城市其他基礎(chǔ)設(shè)施相配套，和城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)。另一方面，測(cè)量廠站地形。在進(jìn)行廠站地形測(cè)量時(shí)，測(cè)量比例按照1：500或者1：1000進(jìn)行。同時(shí)，測(cè)量范圍需要結(jié)合泵站以及附屬構(gòu)筑物的占地面積進(jìn)行確定，通常而言，測(cè)量范圍≥4倍泵站面積為宜。采取沿著管道的中心線的兩側(cè)各20m-30m的指標(biāo)，確定雨水泵站排出管道以及雨水管的測(cè)量范圍。征地范圍以及鉆探深度等資料的收集也必不可少。

（二）降雨強(qiáng)度與河渠水文資料收集

其一，重點(diǎn)掌握雨水泵所在城市的降雨情況，準(zhǔn)確計(jì)算降雨強(qiáng)度；其二，收集城市雨水排出口位置和河渠水文資料的時(shí)候，應(yīng)確保收集到的資料的準(zhǔn)確性和可靠性。

二、雨水泵站的設(shè)計(jì)要求

（一）工藝流程

目前在我國(guó)的雨水泵站設(shè)計(jì)上，通常會(huì)采用雨水干管、格柵間、進(jìn)水管、雨水調(diào)節(jié)池、雨水泵站、水泵壓力出水管、出流井域緩沖池下排水管碟下出口翼墻晌時(shí)還設(shè)有防洪閥門(mén)下水渠、河流或海洋這樣流程來(lái)完成設(shè)計(jì)工作，但這個(gè)流程也會(huì)根據(jù)各地具體情況的不同而有所調(diào)整，許多進(jìn)修會(huì)將格柵間和雨水調(diào)節(jié)池合并為一個(gè)構(gòu)筑物，根據(jù)洪水水位的不同而進(jìn)行分別的設(shè)計(jì)。一般情況下雨水泵站都存在著排水量大的特點(diǎn)，所以會(huì)選用軸流泵來(lái)進(jìn)行排水，這樣就對(duì)格柵間有一定的要求，需要保證穩(wěn)定的進(jìn)水和易于清理，從而使水泵能安全高效的運(yùn)行。

（二）雨水量的計(jì)算

進(jìn)行雨水泵站設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)雨水量進(jìn)行精確的計(jì)算，以保證泵站的排水量與雨水量之問(wèn)相互符合，雨水量計(jì)算的準(zhǔn)確性對(duì)于投資的成本及事故的發(fā)生都有著直接的影響。在對(duì)雨水量進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)城市雨水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，這樣可以充分保證設(shè)計(jì)水量的準(zhǔn)確性。在設(shè)計(jì)時(shí)還需要對(duì)于城市地形、短時(shí)間內(nèi)積水、降雨量變化、生產(chǎn)廢水量等進(jìn)行全面的考慮。

（三）雨水泵的選擇

當(dāng)前，我國(guó)大多數(shù)的大中型雨水泵站會(huì)選用軸流泵。因雨水泵在進(jìn)行排水的時(shí)候才會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此可以依據(jù)城市雨水量的具體情況，選擇2臺(tái)以上，但不多于5臺(tái)的雨水泵即可，同時(shí)應(yīng)合理組合雨水泵，確保雨水泵能夠在任何時(shí)間范圍內(nèi)及時(shí)的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。若雨水泵站的設(shè)計(jì)數(shù)量相對(duì)較少，可以優(yōu)先選擇無(wú)機(jī)變速電機(jī)或可調(diào)整葉片的軸流泵，這樣便于充分發(fā)揮水泵的使用效率，提高其運(yùn)轉(zhuǎn)的能力，有效節(jié)約投資成本，提高水泵的工作效率。此外，選擇水泵時(shí)，還應(yīng)該考慮水泵的揚(yáng)程，每臺(tái)水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都有其不同的啟動(dòng)停止水位，但啟動(dòng)和停止水位不宜過(guò)大。但選擇雨水泵的臺(tái)數(shù)較少時(shí)，則需要泵具有較大的流量，而相反，選擇較多臺(tái)雨水泵時(shí)，單臺(tái)雨水泵的流量宜小。雨水泵數(shù)量的選擇受多種因素的影響，不僅與設(shè)計(jì)流量有關(guān)，同時(shí)還要考慮雨量的排除，所以當(dāng)雨量較大時(shí)，應(yīng)選擇水泵大小的搭配，型號(hào)有所不同，但不能過(guò)多，其他情況下宜選擇同一型號(hào)的水泵。

（四）雨水泵站設(shè)計(jì)

雨水泵站應(yīng)根據(jù)選用水泵的型號(hào)及規(guī)格，設(shè)計(jì)成干室淹沒(méi)式。如水泵臺(tái)數(shù)為3臺(tái)及3臺(tái)以下，應(yīng)采用圓形，如水泵臺(tái)數(shù)超過(guò)3臺(tái)，則宜采用矩形。水泵站內(nèi)集水池的有效容量的計(jì)算應(yīng)從全部水泵中的最低啟動(dòng)水位計(jì)算到所有水泵中的最高停止水位。但不得小于全部水泵1分鐘的流量。如有生產(chǎn)廢水排入雨水泵站，則集水池內(nèi)應(yīng)考慮防腐措施。電機(jī)間的標(biāo)高應(yīng)高于最高水位0.5m以上。集水池底標(biāo)高根據(jù)水泵樣本和吸水喇叭口的要求確定。水泵壓力出流管在穿墻時(shí)應(yīng)水平設(shè)置，并予埋套管，同時(shí)考慮減小轉(zhuǎn)動(dòng)軸不平穩(wěn)而產(chǎn)生的應(yīng)力。應(yīng)采用柔性接頭。

三、工程實(shí)例

（一）工程概況

某城市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，總占地面積96.52km2。為確保該區(qū)域的防洪排澇工作順利進(jìn)行，經(jīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，決定采用雨污分流制，并分別建設(shè)4座雨水泵站，設(shè)計(jì)的規(guī)模分別為11.8m3/s，8.1m3/s，5.8m3/s及6.0m3/s；污水泵站1座，規(guī)模為0.32m3/s；雨污合建泵站1座，規(guī)模為14.3m3/s。以下將重點(diǎn)針對(duì)其中一座雨水泵站的設(shè)計(jì)展開(kāi)探討，該雨水泵站的收水范圍為259hm2，設(shè)計(jì)的流量為8.1m3/s。雨水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)泵站提升之后排入污水處理池中。

（二）泵站設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.工藝流程

進(jìn)水井→格姍井→集水池→蝶閥及壓力井→壓力出水池1→壓力出水池2→出水口→處理塘。

2.泵站布置形式

在綜合考慮泵站的建設(shè)規(guī)模、選用的泵型及工藝要求等多方面因素后，盡量縮小泵站的平面尺寸。該泵站地下部分采用梯形與矩形組合型的布置方式：進(jìn)水部分包括進(jìn)水閘井、格柵井和布置成漸擴(kuò)梯形的前池；出水部分包括水泵出水管路壓力出水池，后者布置成漸縮的梯形，中間呈矩形，下部是集水池，上部無(wú)建筑物。這樣的組合型式具有較好的水力條件。

3.設(shè)備選型

其一，水泵的選型。在本工程中工使用了4臺(tái)潛水混流泵，單泵的流量為Q=2.10m3/s，揚(yáng)程H=8.8m，功率280kW。因其具備結(jié)構(gòu)緊湊；占地面積小，安裝的有自動(dòng)耦合裝置，能夠進(jìn)行自動(dòng)安裝，且拆裝和維修極為簡(jiǎn)便；使用過(guò)程中振動(dòng)噪聲較小，電機(jī)的溫升比較低等優(yōu)點(diǎn)。其二，格柵的選型。本工程選用的是一種新型的移動(dòng)式格柵清污機(jī)，主要利用水上撈污的一套組合裝置來(lái)對(duì)下部的格柵位置進(jìn)行清污處理。因其維修和管理簡(jiǎn)便，收集柵渣及時(shí)，且有利于節(jié)約投資。

4.集水池水位的確定

最高水位通常指泵站在正常運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)水達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)的集水池水位。在該工程中，選用的是雙排的d2 200mm進(jìn)水管，管內(nèi)底高為-5.900m，最高水位為-5.900+2.200=-3.700m，而最低水位的確定需慎重考慮。該工程中，我們發(fā)現(xiàn)從最小一臺(tái)水泵流量時(shí)進(jìn)水干管的充滿度可以看出管道里的水位偏高，使得管道利用率降低。因此，在確定最低水位的時(shí)候，在不改變水泵數(shù)量的同時(shí)，即單泵流量不變的前提下，我們將h值適當(dāng)取小一點(diǎn)，這樣既符合定義計(jì)算要求，同時(shí)又不會(huì)因?yàn)樽畹退恢灯?，?duì)工程造成影響，使得最低水位值更趨于實(shí)際。

（三）泵站運(yùn)行

雨水泵站的控制系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)PLC邏輯控制系統(tǒng)，提供設(shè)備的自動(dòng)控制機(jī)關(guān)聯(lián)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)和聯(lián)鎖控制。泵站的控制系統(tǒng)主要為自動(dòng)和手動(dòng)兩種運(yùn)行方式。水泵的運(yùn)行以水位的高低選擇水泵的開(kāi)停臺(tái)數(shù)。水泵開(kāi)車(chē)為閉閘啟動(dòng)，要逐臺(tái)開(kāi)啟，逐臺(tái)關(guān)閉。當(dāng)發(fā)生超高或超低水位時(shí)，PLC則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整進(jìn)水閘門(mén)的開(kāi)啟高度和關(guān)閉運(yùn)行水泵。移動(dòng)式格柵清污機(jī)的控制方式有兩種：一是平時(shí)定時(shí)開(kāi)停；二是根據(jù)格柵前后的液位差值來(lái)控制格柵清污機(jī)的運(yùn)行，探頭分別安裝于格柵前后，檢測(cè)格柵前后的液位差，當(dāng)達(dá)到一定水位值時(shí)，開(kāi)啟格柵清污機(jī)。

（四）運(yùn)行效果

在本工程的雨水泵站設(shè)計(jì)中，充分考慮了泵站的設(shè)計(jì)形式和配泵方案，實(shí)現(xiàn)了泵站的用途，且有效節(jié)約了資源和投資成本，獲得了計(jì)價(jià)的市政建設(shè)綜合效益。當(dāng)前，該雨水泵已經(jīng)竣工，并于今年的雨季正式投入運(yùn)營(yíng)，滿足了雨季防洪排澇的要求，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。

總之，雨水泵站作為市政工程建設(shè)中的重要組成部分，在城市的防洪排澇中發(fā)揮著極為重要的作用。在具體設(shè)計(jì)雨水泵站的時(shí)候，應(yīng)依據(jù)城市所處的具體情況，合理設(shè)計(jì)泵站選型，明確泵站的設(shè)置方式，尤其需重點(diǎn)關(guān)注集水池的水位，確保雨水泵設(shè)計(jì)符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而為城市的防洪排澇發(fā)揮重要功效。

參考文獻(xiàn)：

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