市政雨水預(yù)制型泵站

1.前言 

　　近年來(lái)，我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加速，城市的基礎(chǔ)設(shè)施跟不上城市化進(jìn)程，許多大城市到了雨季，就成了水城，尤其是道路的下穿通道處，下雨之后積水嚴(yán)重。老化的雨水管道系統(tǒng)和泵站排水能力的局限性，是直接原因。因此，合理的市政雨水預(yù)制型泵站設(shè)計(jì)，提高泵站的排水能力，是解決城市低洼地勢(shì)積水的有效途徑。 

　　2.泵站設(shè)計(jì)準(zhǔn)備資料 

　　設(shè)計(jì)前應(yīng)先準(zhǔn)備泵站建設(shè)場(chǎng)地的詳細(xì)地勘資料，雨水泵站的測(cè)量范圍應(yīng)根據(jù)泵站及附屬構(gòu)筑物所需占地面積來(lái)定，大于等于泵站面積的四倍，根據(jù)泵站的地下部分埋設(shè)深度給測(cè)量單位提出鉆探深度。準(zhǔn)確計(jì)算暴雨強(qiáng)度。雨水排出口處的河、渠水文資料應(yīng)具有準(zhǔn)確性和可靠性。 

　　泵站位置選擇時(shí)，應(yīng)考慮周邊河流或渠道水文條件，與排水總管的距離不宜過(guò)遠(yuǎn)，防止造成泵站被淹。進(jìn)入泵站的進(jìn)水總管標(biāo)高應(yīng)設(shè)計(jì)合理，保證雨水不會(huì)倒灌。 

　　進(jìn)行泵站設(shè)計(jì)前需確定泵站設(shè)計(jì)排水量。由于城市內(nèi)澇的危害，在進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)提高排水系統(tǒng)的排除能力減少內(nèi)澇的危害。因此各大城市在進(jìn)行城市規(guī)劃和市政建設(shè)時(shí)都對(duì)暴雨重現(xiàn)期所取年限進(jìn)行重新規(guī)定。以北京市為例，2010年由于暴雨引發(fā)的內(nèi)澇危害較大，因此在2011年9月北京市規(guī)劃委員會(huì)對(duì)北京市雨水灌渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期進(jìn)行重新規(guī)定，一般路段重現(xiàn)期提高到3年，重點(diǎn)路段和立交區(qū)重現(xiàn)期都做了不同程度的提高，立交區(qū)雨水泵站設(shè)計(jì)重現(xiàn)期提高至5-10年，與《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（2011）規(guī)定的3年相比較，有了很大程度的提高，對(duì)于城市內(nèi)澇危害起到了防治作用。雨水量的考慮因素包括： 

　　1.充分考慮匯水面積劃分，不要漏算或少算周邊可能匯集的雨水。 

　　2.城市重要地區(qū)一般不允許有短期積水，偏遠(yuǎn)地區(qū)、交通量小的地區(qū)允許有短期積水。 

　　3.考慮雨量的變化，應(yīng)考慮小雨至暴雨水量都能被排除。 

　　4.匯水面積內(nèi)的用地性質(zhì)，考慮綜合徑流系數(shù)，以免造成設(shè)備和水池的浪費(fèi)。 

　　3.市政雨水預(yù)制型泵站的工藝流程 

　　目前我國(guó)城市的雨水泵站一般采用以下方式： 

　　雨水進(jìn)入雨水干管，通過(guò)進(jìn)水渠進(jìn)入調(diào)節(jié)池或閘門(mén)井，然后進(jìn)入格柵間，將雜物攔截后，進(jìn)入泵室吸水池，經(jīng)過(guò)泵抽提升后，通過(guò)壓力出水池，排河前為防止沖刷河床，應(yīng)先經(jīng)過(guò)拍門(mén)，再排入河中。出水管上設(shè)旁通管與泵房放空井連接，供試車(chē)循環(huán)用水使用。也有一些地區(qū)利用雨水泵站給河道補(bǔ)充水，例如天津市北塘地區(qū)多功能雨水泵站，就兼具有排瀝功能、補(bǔ)水功能、河道循環(huán)功能、濕地處理功能、排空河道功能。 

　　雨水進(jìn)入閘門(mén)井或調(diào)節(jié)池，應(yīng)保證進(jìn)水方向垂直閘門(mén)，在機(jī)組檢修和集水池排空清掏時(shí)關(guān)閉閘門(mén)。在全年雨量比較豐富的地區(qū)，建議采用進(jìn)水閘門(mén)井；在季節(jié)性較為明顯分雨季和旱季的地區(qū)，可簡(jiǎn)化設(shè)施，不設(shè)置閘門(mén)井，在旱季進(jìn)行設(shè)備檢修和泵室的維護(hù)清潔工作。 

　　格柵用于攔截雨水中攜帶的雜質(zhì)，城鎮(zhèn)雨水泵站一般采用機(jī)械格柵，雜質(zhì)采用人工清掏或是機(jī)械清掏。雨水泵站吸水池根據(jù)水泵吸水條件，集水池有效容積計(jì)算應(yīng)滿(mǎn)足一臺(tái)水泵30s流量，一般采用30s～1min，并應(yīng)確定集水池水位、低水位和常水位。雨水泵站集水池的容積不起到調(diào)節(jié)作用，滿(mǎn)足基本的吸水條件即可。所以集水池的容積滿(mǎn)足基本的吸水條件即可。集水池的容積以大一臺(tái)水泵流量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。另外，在設(shè)計(jì)集水池時(shí)還要考慮到污泥的情況，對(duì)城市的污泥流量要進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)驗(yàn)證，保證雨季的排污能力在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。 

　　雨水泵站水泵一般選用出水量大而揚(yáng)程小的軸流泵和混流泵。水泵的選型應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)流量和徑流量的變化。雨水泵的規(guī)格和數(shù)量，不宜過(guò)多，或者直接采用變調(diào)速泵。為使得并聯(lián)工作水泵在高效段工作，應(yīng)根據(jù)并聯(lián)水泵特性曲線(xiàn)和管路工作特性曲線(xiàn)計(jì)算單臺(tái)水泵工況。在水泵臺(tái)數(shù)和型號(hào)較多時(shí)，可通過(guò)設(shè)置壓力出水池的形式平衡水泵出水管壓力，在水泵臺(tái)數(shù)較少的情況下，可以不做壓力出水池，直接用壓力排水管排除雨水。在水泵臺(tái)數(shù)較多的情況下，應(yīng)考慮做壓力出水池，調(diào)節(jié)出水壓力，通過(guò)出水總管排除泵站。 

　　為防止沖刷下游河道河床，也防止河水倒灌，在排出口位置應(yīng)設(shè)置拍門(mén)或者出水閘門(mén)。 

　　4.泵房 

　　規(guī)模較小的泵房一般采用潛水排污泵，泵房為濕式泵房；規(guī)模較大的泵房一般采用軸流泵或混流泵，泵房為干式泵房。規(guī)模較小的泵房下部結(jié)構(gòu)可采用圓形，便于沉井法施工，規(guī)模較大的泵房可采用方形。雨水泵房一般采用自灌式泵房，潛污泵安裝時(shí)可帶自藕裝置，便于安裝和檢修。 

　　泵房尺寸及布置應(yīng)符合規(guī)范要求的水泵機(jī)組之間的凈距和水泵與墻壁之間的凈距要求。為便于操作，安裝，檢修，水泵間應(yīng)搭設(shè)平臺(tái)，平臺(tái)各層層高，應(yīng)根據(jù)水泵機(jī)組、電氣設(shè)備、起吊裝置、安裝、運(yùn)行燈因素確定。為降低泵房總高度，用于吊裝水泵的平臺(tái)邊緣可設(shè)置活動(dòng)欄桿。泵房起重設(shè)備應(yīng)根據(jù)需吊運(yùn)重部件確定，起重量不大于1t的，宜選用手動(dòng)葫蘆；起重量1t～2t的，采用電動(dòng)葫蘆；起重量大于2t的，選用電動(dòng)單梁或雙梁起重機(jī)。 

　　5.水量及水泵揚(yáng)程的計(jì)算 

　　水泵的揚(yáng)程應(yīng)為水泵出水管高度與水泵停泵水位之差加上管路水頭損失，并用水泵停止水位來(lái)復(fù)核。 

　　6. 結(jié)論 

　　雨水泵站在城市排水系統(tǒng)中有著重要的作用，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要考慮到當(dāng)?shù)氐挠晁繂?wèn)題，并根據(jù)雨水量來(lái)選擇合適的雨水泵。而具體的設(shè)計(jì)分析則要從匯水面積劃分、工藝設(shè)計(jì)、集水形式、泵站形式等方面綜合考慮，以保證設(shè)計(jì)工藝對(duì)城市水循環(huán)作出有利的貢獻(xiàn)。