徐躍飛

(重慶市設計院，重慶400015)

國內有的城市在雨季產生了多種問題，道路地面的下水道承受雨水排放壓力很重；沿海城市產生海水倒灌情況的幾率也逐漸提高，而市政排水系統(tǒng)總體效率很低。因此大雨后的城市道路出現非常嚴重的積水現象?？茖W有效的雨水泵站設計應能解決城市的內澇情況。

大中型城市在布局方面，往往管渠位置低于洪水水位，影響到雨水泵站的工作。所以雨水泵站規(guī)劃關系到排水系統(tǒng)的應用效果，雨水泵站的投資較大，設計方面的不科學會造成大的經濟損失。

1 雨水泵站設計的信息采集

市政雨水排放系統(tǒng)設計中，要求把泵站施工周邊環(huán)境的地勘信息準備齊全。雨水泵站的檢測范圍很大，通過附屬建筑結構的面積來采集勘探信息，直觀上看超過雨水泵站所占范圍的4倍。按照地下項目的泵站埋設深度要求勘測機構應達的鉆探深度，歷年雨水狀況、暴雨情況、水渠信息等應全面且真實。

雨水泵站的地址選擇應當按照水渠、水文環(huán)境及周圍河流狀況進行考慮。泵站與排水管不得距離太遠，避免雨水泵站于暴雨季節(jié)被淹，泵站入水總管標高應保證雨水不會出現回灌［1］。泵站設計環(huán)節(jié)要科學設置排水量，強降雨導致市內洪澇災害十分嚴重，設計時需提升排水系統(tǒng)的作用，減少洪澇對生態(tài)的污染，確保人們日常工作及生活穩(wěn)定。城市市政建設應當對暴雨重現時間進行重新確定，不同區(qū)域的暴雨重現時間存在差異，由此排水設計標準也應當隨之出現變化，以配合市政內澇預防工作的順利開展［2］。要求分析如下雨水量影響要素：

(1)下雨后的雨水流量匯聚水量計算，全面兼顧到地區(qū)內水流流量，不能漏算。

(2)針對市政關鍵區(qū)域不能出現積水，而偏遠與人口稀疏的區(qū)域則能夠有少量短時間積水。

(3)兼顧到匯水地區(qū)的用地狀況，防止水池浪費及機械閑置。

(4)應當兼顧暴雨、小雨等均可以通過雨水泵站進行排出，以解除淹情。

2 雨水泵站規(guī)劃

2.1 水位設置與進水條件

雨水泵站的入水標高確定，不僅要全面兼顧內澇排除的質量，還可以發(fā)揮出泵站的調控功能，實現雨水泵站設計建設效益最佳化［3］。雨水泵站的最低水位一般在水管下部，為防止泵站過深，作業(yè)難度系數加大，可比水管底部稍高一點，適合流量偏大的泵站設計有較好的效果，泵站的進水管水位可以與最低水位平齊。泵站的最大設計水位要選擇低于進水管渠上部0.2～0.3 m為最佳。水位升高至進水部位，泵站全面運行，匯水排水結構同步運行，使整個市政項目排水結構處于最好狀態(tài)。

水泵前池入水應當正向進水，有限制因素的可采取側向入水、分流設備，保證穩(wěn)定的進水環(huán)境，提升水泵的運行效率。

2.2 水泵吊裝設備

雨水泵站規(guī)劃中要考慮起重機的選取，這就要按照泵站的設施重量及體積大小來確定。在實際生產過程，大中型水泵無法采取電動雙軌橋型吊車，水泵的整體重量大，起重機選用能吊整體設備的吊車。

3 工藝流程

當前，國內各大城市之中正在運作的雨水泵站，通常都采用以下幾種形式：當雨水進到水泵管道之內，通過進水管道進到調控池或者閘門井內，接著進到格柵之中，把雨水之中摻雜的物質阻攔下來，進到泵房吸水池內，通過泵抽水提升后，再進到壓力出水池內，排進河道以前，為了控制雨水對河床帶來的沖刷作用，要先通過拍門，然后將之排入到河道內［4］。出水管道上安裝旁通道與泵室中的放空井結合起來，能夠在試車循環(huán)用水過程中使用。

雨水進到調節(jié)池的過程要保持進水角度與閘門相垂直，集水池空置后，清掏是需閉合閘門，雨量非常豐富時盡量采用進水閘門井；部分城市降水布局、氣候性明顯，旱季與雨季簡化設備處理流程，可不安裝閘門井，維修泵站進行泵房清污工作。

4 雨水泵站設施選型

4.1 雨水泵站的格柵

格柵的作用是用來阻攔雨水內摻雜的雜質，市政雨水泵站中通常采取機械格柵，雜物采取人工清掏或者機器清除。雨水泵站進水池按照水泵吸水性能，集水池標準容積要滿足最大一臺水泵30 m3/s流量，并明確集水池的最大水位、最小水位與正常水位。泵站的集水池容量沒有調節(jié)功能，符合基本的吸水要求就可行。此外，在規(guī)劃集水池時還應兼顧到污泥狀況，對城市內污泥量需進行必要的信息檢驗，確保雨季排污水平在標準范圍以內［5］。格柵阻攔降水、生活廢水及工業(yè)污水內大的懸浮物與雜物，起著凈化水體、保護水泵的功能。大、中雨水與合流水泵的格柵很寬，為提升除污效果，需把格柵分為小跨，采取多個固定式除污器。柵條斷面要按照跨度、格柵先后水位差及攔污量運算確定。柵條寬度適合采取15 mm，柵條強度必須符合埋深很大的雨水泵站施工需求。

4.2 雨水泵選型

選取雨水泵應統(tǒng)籌思考，考慮到泵站性質與雨量，按照水泵規(guī)劃數量來決定單獨雨水泵規(guī)格。按照泵站出入水的水位研究、管道水頭損耗制定水泵規(guī)劃方案。水位于高位與低位揚程中，水泵可高效率運作；不管是單臺運作或者多臺組合運作下，均有很高的生產效率及安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)。雨水泵站特點參數確定后，結合水量、水質及提升高度，采用后續(xù)檢修容易、質量合格、能耗少的水泵。排水泵通常選擇離心泵、軸流泵、潛水泵、混流泵［6］。城市雨水泵站規(guī)劃中要兼顧到流量大、揚程短等特征，軸流泵更加適用，而立式軸流泵由于占地范圍小，管理與檢修簡便是最常用的一種。直聯(lián)式廢水泵的特征在于大通道葉輪，該種廢水泵動能大，且效率也大；直聯(lián)式結構泵框架緊湊，安裝簡單、運作穩(wěn)定，機械傳動能耗少。泵的軸封采取雙道設備密封串聯(lián)設施，密封穩(wěn)定性大，軸材料采取不銹鋼，能確保在泵的整個運行過程不用更換。采取立式框架，后開門，無需拆除泵體就可以檢修水泵，水泵的維修工作更為便捷。

規(guī)模很小的泵室通常采取潛水除污泵，泵室是濕式泵室；規(guī)模很大的泵室通常采取軸流泵和混流泵，泵室是干式泵室。規(guī)模很小的泵室底部設計為圓形，方便沉井法作業(yè)，規(guī)模大的泵室能設計成方形。雨水泵室通常采取自灌型泵室，潛污泵設置時帶自灌設備，方便安裝與檢修。

泵室大小與分布要滿足標準要求的水泵設備間的凈距離及水泵和墻體間的凈距離需要。以方便操作、安裝與后續(xù)檢修。水泵之間要搭建平臺，平臺每層的高度要按照水泵設備、電氣設施、起吊機、安裝、運作燈等來確定。為縮小泵室整體高度，用來起吊水泵的平臺邊緣安裝移動欄桿。泵室起吊機要結合需吊運設施來確定，起吊重量不超過1 t的，合適采用手動葫蘆；起吊重量在1～2 t之間的，適合采用電動葫蘆；起吊重量超過2 t的，采用電動單梁和雙梁起吊設備。

4.3 精準計算雨水量

因為降雨量設計太小極易導致廠房被淹等問題，如果太大就會造成浪費。所以，在計算雨水量時需根據本地歷年降雨狀況來計算，盡量精準。在計算時，需注意如下幾點問題：

(1)保證城市和全長的雨水管道設計和市政雨水泵站的水量規(guī)劃同步進行；在設計環(huán)節(jié)，不僅要考慮城市和廠房的排水總管網的規(guī)劃流程，還應當使用全部的管網于壓力流條件下的流量來校對雨水量。

(2)考慮城市或是廠區(qū)的地形條件，并了解城市和廠區(qū)內短期的積水情況是否被允許。

(3)市政或是廠區(qū)的雨水管道內，均排進了大量的污水，若污水排入量不大于8%的雨水量條件下，雨水流量規(guī)劃時能不予以考慮；如果污水排入超過10%的雨水量，在規(guī)劃流量時，需要兼顧到污水的流量。

(4)因為降雨量屬于一個變量，且變化很大，所以，在設計流量時，需整體考慮小雨、中雨與暴雨等各種降雨強度過程的雨水量狀況。

5 結束語

綜上所述，在國內市政排水結構雨水泵站設計環(huán)節(jié)，要堅持以人為本的原則，使泵站之中各個細節(jié)獲得優(yōu)化調整；而且，在施工組織規(guī)劃與雨水泵站設計環(huán)節(jié)，還需要準備完整地質、水文勘探工作與預期性信息，編制出適用性很強的工藝流程，嚴格管理雨水泵站的具體運行狀況，充分發(fā)揮雨水泵站的作用。