关于城市雨洪泵站设计中相关问题的探讨

摘要：本文首先介绍了雨水泵站的工艺流程设计，分析了雨洪泵站设计中的几个关键问题。在探讨设备选型中应注意的问题和所选设备优缺点的基础上，就设计、施工、运行管理中应注意的问题展开了探讨。

关键词：城市；雨洪泵站；设计；问题；探讨

一、前言

作为城市排涝系统中的重要组成部分，雨洪泵站的重要性不言而喻。研究其设计的相关问题，能够更好地提升其设计的实践水平，从而有效优化城市排涝系统的整体效果。本文从介绍其工艺流程设计着手本课题的研究。

二、雨水泵站的工艺流程设计

雨水泵站的工艺流程的设计要坚持“从实际出发”的原则进行，结合设置雨水泵站城市的实际情况进行灵活地设计，在设计过程中，具体注意以下方面的问题。

1.结合当地实际情况，确定雨水泵站流程

我国当前的雨水泵站多采用雨水―格栅间―进水闸门井―水泵间―水泵压力出水管―出水井―排水管渠―水体的流程进行设计，而在实际的设计中，可根据当地的具体情况，进行设计流程的增减，从而使雨水泵站设计更符合实际的需要。例如，在遇到洪水位或者高潮位的情况，可进行溢流的设计，通过中高水位水泵排水与低水位自流排水的方式，将雨水排至水体之中。

2.格栅设置的注意事项

格栅设置时，可根据当地实际，将格栅间与进水闸门井合并为一体，共同设置于雨水泵站内部。同时，在格栅设置时，要兼顾进水的稳定与易于清理两种情况，控制流速，防止漩涡的出现，保证水泵稳定运行。

三、雨洪泵站设计中的几个关键问题

1.良好的进水条件。前池进水如果有条件应尽量采用正向进水；如有条件限制采用侧向进水时要设置分水导流设施以保证良好的进水条件。为水泵提高效率创造良好的条件。

2.设计水位。雨洪泵站的最低水位高程，对及时有效的排除内涝。降低泵站建设的费用，具有较大的意义。雨水泵站的最低水位一般略低于来水干管的管底，而对于流量较大的泵站，为了避免泵房太深，施工困难，也可以略高于来水管管底，使最低水位与该泵流量下的来水管渠中的水面标高齐平。

泵站最高设计水位是来水管渠满流（管渠水位）时，而泵站的最高设计水位（设计来水量水位）应选取在低于来水管渠内顶0.2～0.3m为宜，因为泵站内多台水泵依次启动需要3～5min，在管渠水位达到设计来水量水位前3～5min启动第一台水泵工作，依次启动各水泵。当水位上升到设计来水量水位时，泵站水泵已全部参加工作，此时与汇水区排水系统同步工作，使整个系统的排水设施达到最佳工作状态。

四、设备选型中应注意的问题和所选设备的优缺点

1.进水闸门

进水闸门是截断进水，为机组的安装检修、集水池的清池挖泥提供方便。当发生事故和停电时，也可以保证泵站不受淹泡。进水闸门一定选用手电两用启闭机械，在停电时，可以及时截断进水，保护泵站的核心设备立式轴流泵，提高泵站的安全性。另外丝杆一定要为实心圆钢，满足强度要求。

2.格栅

格栅拦截雨水、生活污水和工业废水中较大的漂浮物及杂质，起到净化水质、保护水泵的作用。大中型雨水及合流泵站的格栅宽度大，为了提高清污效果，要将格栅分成窄跨，采用多台固定式清污机。栅条断面应根据跨度、格栅前后水位差和拦污量计算决定。栅条宽度宜采用15mm，栅条强度一定要满足埋深较大的泵站强度要求。格栅井的埋深在7.5～12m范围内，最好采用反捞式格栅除污机，齿耙由后向前运行，捞渣彻底，当底部沉积物（泥砂、碎石）较多时，不会堵耙，避免造成事故。

3.泵的选型

选泵首先要要根据泵站的性质、设计水量，根据水泵的数量（中小型泵站一般不超过4台，大型泵站不超过8台）来确定单台水泵的设计水量，根据对泵站进出水的水位分析和管道水头损失决定水泵的设计扬程，使在最高和最低扬程之间运行时，处于高效率区的范围。而且无论在单台运行还是多台组合运行时都有较高的运行和稳定可靠的运行状态。在泵的特征参数选定后，泵型应根据水质、水量和提升高度来确定，要采用高效率、低能耗，易于检修和耐用的水泵。排水泵站常选用轴流泵、混流泵、离心泵和潜水泵。由于雨水泵站的特点是流量大，扬程小，因此常用轴流泵。

采用立式轴流泵，是比较合适的，立式轴流泵不仅建筑面积小，而且使用管理方便。直联式污水泵的特点有大通道叶轮，具有抗塞能力强、效率高；采用直联式结构，泵的结构紧，体积小、安装高度低，具有更好的运行平衡性，机械传动损失更小，运行平稳；泵的轴封采用双道机械密封串联安装，密封可靠性高，轴材质采用不锈钢，可保证在泵的整个服务时间内无需更换。采用立式结构，后开门，不必拆下泵体就能对泵进行检修，使泵的维修变得十分方便。

五、在设计、施工、运行管理中应注意的问题

为了方便其它工程的参考，笔者就设计、运行管理、施工等应注意的问题特别提出几点意见，供参考。

1.在设计中应注意的问题

（一）由于城市的排水系统内有老城区的排水系统多为合流制，因此雨洪泵站在非雨季时均为污水泵站，为此在设计中应兼顾污水的提升设计，在泵房的放空井内设置潜污泵，用来提升日常生活污水，出水有条件时接入污水管，无条件时则临时排入水体。

（二）泵站的出水池作用是将多台水泵的出水汇合，经过压力调整，由出水总管排出泵站。出水池和集水池可以合建，出可分建，合建时由于两座池子的深浅不一，应选择适当的基础处理方法；分建时应同集水池保持适当的距离，避免建在回填土上。

（三）起重设备。根据泵站的大小和设备的重量，考虑起重设备的选择。在当今以人为本的社会时代，大中型泵站一定要采用电动双轨桥式吊车，吊车起重量一定考虑设备整台组装的总重计算吊车容量。

（四）大型泵站的的泵台数比较多，一定要注意考虑最边上两台泵的起吊的方便畅通，不受泵房上面的走廊结构的阻挡影响起吊。

2.在运行管理中应注意的问题

（一）在停电或抽升水泵（或压力管）发生故障时要及时关闭进水闸门。

（二）重要地区的泵站要设双电源，或设备用泵临时接电源抽升。

（三）泵站出水总管闸门，就尽量设在泵站院内，方便管理。

（四）由于污水参与雨洪泵站，而污水泵站一般为全日运行，应根据水量变化开动工作泵的台数，但由于集水池起一定的调蓄作用，泵的每小时开停次数又有规定，则可根据集水池的液位控制仪控制开停。因此在运行管理时降雨时应立即按照雨水流量来控制，又要满足污水能及时排出，不发生倒灌。

3.在施工中应注意的问题

（一）泵站在雨季施工时，要有排水及防洪抢险措施，基坑内不允许有积水。

（二）在对泵站地质情况进行勘探后针对性进行地基处理，对结构材料的选用有一定的标准，对钢筋混凝土工程防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝，若留有施工缝，由应采用缓胀性遇水膨胀形止水条，施工应严格按照地下工程防水技术规范进行施工。

（三）若有地下水，且地下水有腐蚀性，则应对结构进行防腐处理。

（四）所有盛水构筑物在砼强度达到100%设计强度后，在未接通管道前进行闭水试验，充水最高水位不能超过设计水位，闭水试验须严格按照相关规范执行。

六、结束语

通过对城市雨洪泵站设计相关问题的研究，我们可以发现，该项工作的顺利进行，有赖于对其多项涉及多项环节与因素的充分掌控，有关人员应该从城市雨洪泵站应用的客观实际需求出发，研究制定最为符合实际的设计实施方案。

参考文献：

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[2] 于卫红.探求城市应对暴雨洪水之道.城市道桥与防洪.2013（02）：38-41.

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