毛慶金 徐杰
濰坊市市政工程設計研究院有限公司 山東濰坊 261041
在城市防洪排澇等方面,雨水泵站往往作為單個獨立的排水構筑物服務于整個社會,城市水系是公共基礎設施的重要組成部分,既美化了城市面貌,又承擔著排洪防澇的重擔,但水系的自流排水能力畢竟有限,在極端天氣的情況下就不得不借助強排站的“力量”,來排除內澇隱患。排水泵站的技術目前已經比較成熟,但一些具體實際工程中的特定因素,需要對強排站進行特定的設計,以便于在城市內澇整治中更好的應用。所以,充分利用現場實際條件,因地制宜的制定強排站的設計方案,是解決內澇問題的重要一環(huán)[1]。
強排泵站所抽升的介質一般為水,水中一般含有大部分漂浮物等雜質,而且強排泵站的上游來水量也是不斷在變化的。
強排泵站的基本由以下幾部分組成:集水井、格柵設施、機器間、控制室及輔助間,有的泵站還有配有變壓器等供電設備。
水泵一般安裝在機器間內,并包含相應的附屬設施,集水井內安裝格柵和吸水管,潛水泵一般直接安裝在集水井內。泵站輔助間包含廚房、衛(wèi)生間、儲藏室、修理間及休息室等。
按照排水體制的種類強排站可分為雨水強排站、污水強排站和合流強排站。按照強排站在排水系統(tǒng)中的位置可分為中途提升泵站和末端提升泵站。中途泵站的設置主要是為了解決當匯水區(qū)域較大時,下游主管道埋深太大的問題,設置了中途泵站可降低下游管道的埋設深度,節(jié)約了工程投資。末端提升泵站將污水提升至污水處理廠或者將雨水提升至外圍水體。
市政強排泵站通常采用自灌式,水泵常采用潛水泵和軸流泵。潛水泵常用于污水提升泵站,軸流泵常用于雨水提升泵站[2]。
博興縣化工園區(qū)蒲洼溝向南接入三號支溝,蒲洼溝為化工園區(qū)內河水系,三號支溝為外圍河道。暴雨時三號支溝水位高于蒲洼溝水位時,河水僅通過自流方式無法正常排放,存在內澇隱患。經現場查勘,確定在蒲洼溝入三號支溝處設置雨水強排泵站,當蒲洼溝水位低于三號支溝水位時,蒲洼溝閘門關閉,開啟雨水泵站,將蒲洼溝雨水強排至三號支溝。受現場用地緊張的限制,蒲洼溝強排站型式采用跨河道式。
(1)整體布置:根據本工程用地范圍及現狀,泵站整體為南北狹長型,分東西兩個分區(qū),每格分區(qū)又共分為進水區(qū)、格柵區(qū)、集水區(qū)及泵房。
(2)進水區(qū):北側來水方向:凈尺寸寬×高=3m×3m進水箱涵;設1組進水廊道,廊道寬3m,配1組3m×3m鑄鐵方閘門。閘門采用2QDA—180型號雙吊點啟閉機,啟閉力180kN, P=3.0kw。
(3)格柵區(qū):進水渠道內尺寸:長×寬=5m×6m,共2組。。
(4)集水區(qū):內尺寸長×寬=18m×6.5m,泵前蓄水水深3.2m,有效蓄水容積93.6m3。
(5)泵站設計流量為10m3/s,共設4臺潛水軸流泵,單臺水泵流量2.5m3/s,揚程6m。
(6)出水管道采用DN1000鋼管,管道末端設置拍門,箱涵末端接入三號支溝處,設一字式出水口下游接河道處采用M10水泥砂漿砌MU30塊石護砌[3]。
圖1 跨河式強排泵站平面圖
泵站主要在河道高水位時運行,箱涵處閘門及泵站運行采用手動與自動兩種控制方式。在蒲洼溝渠道閘門下游及泵站集水池內設液位計,當渠道閘門下游水位達5.60米時,渠道閘門關閉,泵站進水閘門開啟,泵站集水池水位達到水泵啟動水位后,泵站啟動運行,將上游雨水強排入出水箱涵。當蒲洼溝閘門下游處水位降至4.2米時,渠道閘門開啟,同時關閉泵站進水閘門,河水通過河道重力排水。根據運行需要,泵站及閘門可切換為手動控制。
由蒲洼溝強排站工程實例得出,跨河道式強排泵站可有效的節(jié)約用地,并能很好地配合河道排水,按照“小雨直排、大雨強排”的理念,徹底解決了城市內澇安全的隱患,在城市內澇整治方面可發(fā)揮積極作用。