江门市滨江新区启动区雨水泵站

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摘要：以滨江新区启动区海东岸雨水泵站为例，对雨水泵站的设计规模、工艺流程、泵站布置、设备选型、集水池水位确定、水泵扬程、出水池雍高水位确定以及进水、出水渠道断面确定等工艺设计要点作了详细分析与探讨。

关键词：雨水泵站；水位确定；工艺设计。

中图分类号： TU991 文献标识码： A 文章编号：

1项目背景及设计规模

海东岸雨水泵站服务范围属于江门市的核心区域。是将来高新产业密集、集聚白领阶层最多、都市经济贡献最大，集景观、休闲、商贸于一体的滨江新区。

随着城市的发展，原郊区农田、鱼塘逐步被覆盖并开发，城区快速扩大，同时导致区内现状雨水泵站排涝能力不足，因此每当夏季或多雨季节遭遇暴雨时，由于强排设施排放能力的限制，雨水不能及时排出，部分地区将出现较为严重的“内涝”现象。为提高泵站排水能力，解决“水浸街”，以及完善人工河水系景观、调蓄、排洪功能，根据总体规划，启动区内建设雨水泵站6座，设计规模分别为21/S、18/S、9/S、6/S、4.4/S、4/S；取水泵站1座，设计规模分别为6/S。本期以海东岸雨水泵站为例进行详细探讨。海东岸雨水泵站排水系统服务面积F = 235 ha，暴雨重现期P=2年。近期综合径流系数加权平均计算取ψ＝0.5的排水标准，采用广州市暴雨强度公式，经过计算可得进泵站管渠近期流量为4.5m³/s；远期综合径流系数加权平均计算取ψ＝0.75的排水标准，经过计算可得进泵站管渠远期流量为9.0m³/s。按10年一遇24小时暴雨1天排干的排涝标准计算得出的设计流量为8.1m³/s，泵站规模满足远期规划9/S排涝要求。

泵站设计规模、等级见下表：

由于规划取水泵站近期无法实施，以致人工水系近期水位无法满足规划景观要求，近期海东岸泵站增加从天沙河临时取水的功能。取水系统服务面积（近期人工水系面积）F = 13.4ha，经天沙河自流引水后 ，水系常水位标高还需提高0.3m，取水总量为40200 m³，补水时间取5个小时，经计算可得，泵站取水设计规模为2.23m³/s。图1为泵站效果图。

图1：泵站效果图

2工艺流程

图2：泵站工艺流程图

2.1雨水泵站排水功能流程：

汛期时，雨水泵站通过抽排启动区内新建人工水系雨水至天沙河，以达到防止新区内涝的要求。

抽排前，需先关闭取水闸井内进水闸门以及出水闸门井内旁通渠闸门，同时开启进水闸井内进水闸门以及出水闸门井内出水渠闸门；然后人工水系雨水由进水总渠，排至进水闸门井，过闸后，途经格栅前池，经格栅间去碴后，由集水池（渠），均匀配水至水泵进水口，通过水泵提升后，到达出水闸门井，过出水渠闸门后，最终由出水渠自流排至天沙河。

2.2雨水泵站取水功能流程：

旱期时，当人工水系水位低于规划常水位1.6m时，雨水泵站反向从天沙河抽雨水至人工水系，以达到引水增流的要求。同时由于天沙河从西江引水增流常年水位保证在1.3m，本期泵站取水水源充足。

取水前，需先关闭进水闸井内进水闸门以及出水闸门井出水渠闸门，同时开启取水闸井内进水闸门以及出水闸门井内旁通渠闸门，天沙河雨水由进水总管，排至取水闸门井，过闸后，途经格栅前池，经格栅间1号格栅机去碴后，由集水池（渠），配水至1号水泵进水口，通水泵提升后，到达出水闸门井，过旁通渠闸门后，最终由旁通渠排至人工水系。

2.3 流程优缺点：

以上排水功能流程以及取水工程流程，经过多方案比较后确定，优点是水泵、格栅等设备能共用，泵站流道以及闸井空间紧凑，工程造价以及设备维护费用较一般双向排水泵站工艺流程要低，缺点是需增加一套单独引水管道系统。图2为泵站工艺流程图。

3泵站布置

图3：泵站首层平面布置图

3.1 泵站首层平面布置形式

泵站不设置围墙，简化厂区建筑、绿化及道路设计；泵站内设置区域管理控制的中控室，以便对滨江新区启动区整个区域内的各个泵站进行调度管理。泵房控制室及泵房工作间管理用房等与泵房合并建设，以方便检修控制、管理；在泵站内设置单独的变配电间，与泵房合建；并着重考虑泵站设备运行安全性、经济性以及与人工河一体的美观效果；泵站选址在靠近人工河与天沙河交汇处，天沙河路东侧。同时应市领导提出的“便民服务”要求，新建对外公厕以及残疾人厕所，应绿化部门的要求，该泵站处于天沙河景观带，增设绿化管理用房。图3为泵站首层平面布置图。

图4：泵站下部平面布置图

3.2 泵站下部平面布置形式

受用地影响制约，泵站侧向进水，正向出水。在综合考虑泵站的建设规模、选用设备及工艺要求等多方面因素后，尽量缩小泵站的平面尺寸。该泵房下部采用梯形与矩形结合型的布置方式，进水部分包括进水闸井、格栅间和集水池均布置成矩形，出水部分包括出水闸门井和出水渠，出水闸门井布置成矩形，出水渠布置成渐缩的梯形。图4为泵站下部平面布置图。

4设备选型

4.1雨水泵

4.1.1雨水泵选型

海东岸雨水泵房设计流量为9.0m³/s，水泵选用4台口径为1200mm的立式轴流泵；单泵性能参数：Q=2.25 m³/s，H=4.51m，配用功率185 kW，电压等级380V，叶片安装角为-4°。

泵站内水泵的安装考虑的近远期结合，近期流量4.5m³/s，安装2台水泵（其中1台也作为近期取水泵）；远期增加流量为4.5m³/s，再安装2台水泵。

4. 1.2雨水泵的特性

1）立式轴流泵

轴流泵以单级立式轴流泵运用最广泛，此种泵是一种大流量、低扬程的泵，可抽送40℃以下的清水或雨水、江河水、污水及类似于清水的其它液体介质；可用于农业排灌、城市给排水、热电站输送循环水或其他水利工程之用；主要是靠叶片的升力将流体引到出口，是轴向进，轴向出，具有流量大等优点。多数立式轴流泵的使用进入中后期，泵体受地基不规则沉降的影响，泵部件的损坏范围增大，泵的维修难度也相应加大；轴流泵的叶轮一般浸没在液体中，因此不需考虑汽蚀，启动时也不需灌泵；立式轴流泵的构造简便，造价相对较低。