賴竺

（廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司，廣東廣州 510010）

0 引言

廣東省某沿海城市中心老城區(qū)現(xiàn)有一座中途加壓泵站規(guī)模為2 萬m3/d，于2002 年建成通水。該泵站為老城區(qū)重要供水設(shè)施之一，其功能主要滿足老城區(qū)用戶的生活、生產(chǎn)以及消防的需求，合計供給用水戶約3 萬戶，共計10 萬人。泵站現(xiàn)址位于城市人民廣場，由于建設(shè)年代較遠，已不能滿足目前的景觀需求，為配合城市景觀整體提升改造，特提出本項目對該泵站進行遷址改建。

1 泵站現(xiàn)狀及改建面臨的問題

1.1 泵站現(xiàn)狀

目前該泵站進水來自市政供水管道直抽，而該市中心城區(qū)共有四座水廠，且供水管網(wǎng)互相成環(huán)連接，根據(jù)對城區(qū)內(nèi)供水管網(wǎng)系統(tǒng)布置分析，泵站水源主要來自的水廠采用常規(guī)工藝，主要流程為絮凝→沉淀→過濾→消毒。

根據(jù)建設(shè)單位提供資料，目前該泵站最高日流量約2 萬m3/d，且泵站旁設(shè)有兩座清水池，儲存容積2 萬m3。泵站進水接自DN1400 供水干管，該供水干管共分三路，分別為DN800 接入泵站旁清水池、DN2000 過海管、DN800 泵站進水管。泵站出水為DN600 管，就近接入市政供水干管。

1.2 改建面臨的問題

（1）由于汕頭市中心城區(qū)內(nèi)管網(wǎng)均互聯(lián)互通，加壓區(qū)域劃分不明確，難以對目前水泵提壓揚程及流量進行準確復(fù)核。

（2）泵站遷改涉及對現(xiàn)有設(shè)備的留用，需收集舊有設(shè)備較為完整的資料，以滿足對新舊銜接節(jié)點的設(shè)計要求。

（3）新建泵站設(shè)置于城市人民廣場，因此對泵房外立面以及新建構(gòu)筑物要求與廣場其他建構(gòu)筑物能做到和諧統(tǒng)一。

（4）本項目為改建工程，且擬改建的泵站目前正在正常使用中，因此對施工計劃的詳盡程度要求較高。

（5）泵站選址位于沿海低洼地區(qū)，內(nèi)澇風險較大。

2 總體設(shè)計

2.1 設(shè)計水量

根據(jù)資料顯示，該泵站目前規(guī)模約為2 萬m3/d，服務(wù)人口約3 萬戶共10 萬人。校核現(xiàn)狀設(shè)計流量，用水定額采用200L（/p·d），時變化系數(shù)取1.2，計算得泵站規(guī)模為2 萬m3/d，最高時流量為1000m3/h，最高日平均時流量為833m3/h。考慮目前供水量未出現(xiàn)不足的情況，且現(xiàn)狀有調(diào)節(jié)池可供調(diào)蓄，新建泵房沿用原設(shè)計規(guī)模，新建泵房設(shè)計規(guī)模為2 萬m3/d。

2.2 設(shè)計揚程

根據(jù)運行資料顯示，泵站來水壓力約0.22MPa。本項目沿用現(xiàn)狀水泵，最高時按2 臺泵運行考慮，現(xiàn)按來水水頭最不利情況下，復(fù)核最高日最高時水頭損失如下：

總水頭損失=進水總管水頭損失+出水總管水頭損失+泵站內(nèi)部水頭損失=0.07+6.95+5=12.02m

所需水泵揚程=管網(wǎng)控制點要求的自由水頭-泵站進水水頭+總水頭損失+安全水頭=28-22+12.02+1=19m。

2.3 水泵選型及運行方式

現(xiàn)狀水泵額定流量為800m3/h，額定揚程為17.5m，若沿用原有水泵，則管網(wǎng)末端自由水頭僅能達到26.5m?？紤]當前水泵目前僅使用2 年，且運行過程中未出現(xiàn)用戶嚴重水量水壓不足的情況，因此本次改建仍沿用現(xiàn)狀水泵，設(shè)計中預(yù)留遠期提壓更換水泵的空間。

供水高峰期由水泵直抽加壓變頻恒壓供水，其余時間由清水池中蓄水供水。

3 泵房布置形式確定

泵房的土建形式是本項目關(guān)鍵節(jié)點之一，關(guān)乎整個加壓泵站的運行安全。泵房在高程布置上可采用地面式、半地下式和全地下式[1]。由于全地下式泵房基坑開挖深度大，投資造價較高，因此本項目選擇地面式和半地下式兩個布置形式進行比選，具體比選如下：

表1 泵房布置形式比選

表2 水泵機組布置比較

方案一：半地下式泵房

方案一為半地下式泵房形式，為避免基坑深度過大，以及使管道能夠平直進出泵房，泵房下挖深度定為2.0m，具體布置見圖1。該方案可將水泵大部分機組及管配件置于地面以下，有助于控制泵房地面以上的高度，同時不影響水泵起吊以及后期水泵及管配件的檢修維護。此外下挖2.0m，能在保證泵房結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，控制投資造價，并使進出水管埋設(shè)于地下，保證了進出水管的順直以及現(xiàn)代泵房的建筑美觀，能夠滿足本項目對泵房外觀較高的要求。但本方案布置形式的缺點在于本泵站選址臨近內(nèi)海，且地形低洼，為內(nèi)澇高發(fā)地區(qū)，半地下式泵房水泵設(shè)于地下，增加防澇的壓力，在日常運行中存在一定風險。

圖1 泵房布置形式方案一

方案二：地面式泵房

本方案采用地面式的泵房形式，即水泵層地面設(shè)置于四周地坪以上，直接在地坪以上布置水泵、管道及附屬管配件。具體布置形式見圖2。該設(shè)計方案優(yōu)點在于：①無須對泵房進行開挖下潛，減少開挖部分造價；②所有設(shè)備均位于泵房地面以上，且泵房地面高出四周地坪0.3m，減小內(nèi)澇發(fā)生時設(shè)備損壞的風險；③進水主管設(shè)置于管溝內(nèi)，日后檢修維護無須開挖地面。但該方案缺點在于增加進出水的彎頭管配件，水流與方案一相比較為不順直。

圖2 泵房布置形式方案二

由表1 中具體比選可以得出，方案一與方案二均具備可行性及各有突出優(yōu)點，綜合考慮本項目選擇方案二的泵房布置形式，能滿足該地區(qū)對防洪排澇的要求，且能平衡檢修維護難度、泵房外立面設(shè)計、投資建設(shè)費用等方面因素，因此本項目泵房形式采用方案二（地面式布置形式）。

4 泵房機組布置形式確定

泵站泵房內(nèi)泵組的布置一般有直線單列型、平行單列型、加錯雙列型[2]。針對本項目水泵的臺數(shù)以及水泵房的平面空間，我們對三種泵組布置方式進行了比對，見表2。

一般在用地條件許可，泵組臺數(shù)不是太多的情況下，采用直線單列對于泵房布置簡潔、順暢，設(shè)備運行管理和檢修有更大優(yōu)越性?？紤]本項目沿用原有的立式離心泵，且僅設(shè)3 臺水泵，因此本次機組采用直線單列布置。

5 結(jié)語

（1）新建泵站設(shè)計規(guī)模2 萬m3/d，設(shè)計揚程19m，水泵沿用原有的立式離心泵，總占地面積734.55m2。

（2）本項目采用地面式泵房，機組布置形式采用直線單列布置，以降低內(nèi)澇對設(shè)備損害的風險。