浅谈市政雨水泵站设计过程中应注意的问题

发表时间:2020/11/5   来源:《城镇建设》2020年8月22期   作者:张鑫龙 雒晨
[导读] 作为市政基础性设施,雨水泵站的主要功能就是避免低洼地段与管道形成积水
       张鑫龙  雒晨
        西安市政设计研究院有限公司  710068
        摘要:作为市政基础性设施,雨水泵站的主要功能就是避免低洼地段与管道形成积水,从而降低发生城市内涝的概率。雨水泵站一旦投入使用必将会面临着繁重的作业量,长期的使用时间,因此为保证运营的稳定性,作业的可靠性,在设计之初就必须充分考虑雨水泵站的合理性,全面优化雨水泵站的设计工作。本文将针对雨水泵站设计中的信息采集、技术要点、设备选取等问题进行全面的论述,希望能够为相关人员提供一定的参考。
        关键词:雨水泵站;设计要点;问题
        对于一个城市而言,为了保障其运转的稳定性并不断推动其发展,就必须重视市政基础性设施的建设,它们既是城市发展的根基也是人民幸福生活的保障。而伴随着全球化气候问题的爆发,极端气候频繁出现,这对于城市的雨水排放工作造成了巨大的压力。而在此情况下必须通过优化市政雨水泵站的设计与建设,才能够使城市雨水排放工作的质量得到保障。由此可见,雨水泵站设计对于市政基础性设施建设工作是十分重要的。
一、雨水泵站设计的信息采集
        作为市政雨水排放系统的关键环节,在进行泵站设计前应先行勘测周围环境,全面的统计施工周边地质勘探信息,确保信息采集完备、精准。一般情况下,在建设雨水泵站时需要看错的范围极大,需要包含附属建筑的所有结构面积,普遍来说看错范围基本超过雨水泵站面积的四倍。而泵站建设属于地下项目,对于勘测深度也具有较高的要求,同时还要纵向收集往年该地区的雨水情况、暴雨情况及水渠信息。
        雨水泵站在选址时应综合考量当地水渠、水文环境及河流状况,英语排水管保持恰当的距离,不能过远否则暴雨季节存在淹没的风险,同时泵站入水总管的标高应该设置在确保雨水不能回灌的高度,还要合理设计排水量。近几年来,很多城市的降雨量暴增,市内洪涝灾害问题频频爆发,因此为了降低洪涝对生态的影响,应充分发挥排水系统及雨水泵站的作用,从而保障人们的工作与生活。从另一个角度来说,面对暴增的雨水量,在进行雨水泵站设计时还应调整其设计标准,综合考虑与水量的影响。而与水量的影响要素主要有以下几点:第一,应计算雨后雨水汇集流量,其中包含地区那水流流量,避免漏算现象发生。第二,市政关键区域积水问题必须及时解决,偏远或人口稀疏的区域可以允许积水在短时间内存在,但也需尽快解决。第三,综合衡量地区的用水情况,避免水池浪费。第四,确保雨水泵站对暴雨、小雨都可及时排除。
二、雨水泵站设计中的技术要点
1、水位设计和进水条件分析
        雨水泵站的水位与进水管标高设计既要满足内涝排除的需求,还要确保雨水泵站能够发挥调控功用。其最低水位因为于水管底部上册,高于水管底部,最高水位应在水管渠内顶下方0.2-0.3米左右。前池进水应选择正向进水,有条件限制的情况下应选择侧向进水、分流设施,如此才能够保障雨水泵站的工作效率。
2、泵站起重分析
        泵站其中设备的选择是泵站设计中重要内容之一,在选择时应结合泵站的设备重量与具体体积来进行起重设备选择。目前,大部分雨水泵站已实现现代化生产,泵站的总体重量较大,所以电动双轨桥式吊车不能满足大中型泵站的起重需求,因此在选择其中设备时会优先选择总重吊车容量
三、工艺流程
        目前,我国各大城市都配备了雨水泵站,而投入运行的雨水泵站最常见的形式为:雨水先流入水泵管道,由进水管道流向调控持货闸门井,利用格栅对杂志进行隔离,去除杂质后的雨水流向泵房吸水池,在泵抽水提升后流向压力出水池,通过拍门降低取水对河床的冲刷力后,将其排向河道。这种形式雨水泵站往往会将旁通道安装于出水管道上,利用其与蹦是放空警协同作用,可以被应用于试车循环用水。
值得注意的是,在雨水流向调节池时,应保障进水角度垂直于闸门,当清掏空置及水池时,需要将闸门闭合。雨水量十分充足的城市,在雨量丰富时必须使用进水闸门井,而对于气候性明显的城市,可以省略闸门井这一环节,简化设备流程。


四、泵站设计中的设备选型分析
1、泵站格栅
        在雨水泵站中,格栅的使用主要是为了阻截雨水中杂质,启动雨水净化作用,避免因杂质而造成泵站管道堵塞,从而影响运行。最常用的泵站格栅类型为机械格栅,该类型格栅在阻截杂质后会利用人工或机械清掏清理杂质。而这要求雨水泵站在设计时用综合考量水泵吸水条件设计吸水池,集水池的容积应该等于最大流量水泵30秒至1分钟的水流量,并综合考量集水池的最高、最低水位与常水位。另外,结合城市污泥流量设计集水池,从而使雨水泵站在雨季也能够保持较高的排污能力。
格栅能够拦截雨水、污水、废水中较大的杂质或漂浮物,达到净化水质对水泵进行保护的作用。大中型雨水和合流泵站的格栅在宽度上相对较大,但是考虑到清理污染物质的效果问题,需要将隔栅进行窄跨。利用多台固定式清污机进行运作,结合跨度,格栅前后水位差以及蓝雾量进行计算并确定,炸条的宽度要保持在15毫米左右,其强度一定要满足埋深较大的泵站强度需求。
2、泵站选型分析
        雨水泵站在选择上需要进行统筹的考量,一方面要考虑到泵站的性质,另一方面也要考虑到雨量。以水泵设计数量为依据,对单台雨水泵的规格进行确定,同时结合泵站进出水的水位、管道水头损失进行分析,确定水泵的设计方案。如果水位在高位和低位之间,则始终保持在高效率的范围下运行,而且无论是单台运行还是组合运行,运行效率和运行状态都比较稳定可靠。选定水泵特征的参数后,结合水量水质和提升高度对后期水泵检修进行确定,排水泵通常情况下需要选择离心泵、轴流泵、潜水泵、混流泵。在设计过程中,因其要考虑到流量大扬程小的特征,所以选择轴流泵最为合适。最为常见的轴流泵则是立式轴流泵,不仅因为其占地面积小,而且在管理和检修上更加方便。直连式污水泵因其有大通道一轮,所以这类污水泵的效率和动能相对较高。直连式结构泵在安装上相对简易,运行比较平稳,传动损耗相对较低,泵的轴封利用,双到机械密封串联进行安装,不仅可靠性高,而且因材质选择不锈钢,可以确保泵的整个服务期间无需更换。
        对于规模较小的泵房,一般采用潜水排污泵,如果泵房的规模较大,而且属于湿式泵房,则选择轴流泵或混流泵。如果泵房为干式泵房或规模较小,其下部结构可以采用圆形,洞房的结构相对较大,可选择方形,为了便于安装和检修,通常情况下,雨水泵房都是采用自灌式泵房。
        泵房尺寸的布置上要满足标准要求,同时水泵机组之间的净距,河水报与墙壁之间的净距也要满足标准,确保操作安装以及后期检修过程中能够方便进行,要在水泵之间搭设平台,具体的层高则需要结合水泵机组、电气设备以及其他相关因素进行确定,可以吊装水泵的平台边缘设置活动栏杆,这样可以有效降低泵房的总高度。
3、精准计算雨水量
        如果降雨量的设计过小,很容易导致厂房被淹,但如果降雨量的设计过大,也难免会出现浪费的现象,因此雨水量的计算一定要结合当地的降雨状况来进行,尽可能精准计算。计算过程中需要注意以下几方面问题。
首先市政雨水泵站的水量规划要与城市和全长的雨水管道设计之间同步进行设计阶段,一方面要考虑到城市和厂房的排水总管网规划流程,另一方面还要使用全部的管网,在压力流的条件下对雨水量进行校对。
其次要考虑到城市或厂区的地形条件,结合实际情况,了解积水是否在短期内得到允许。
再次对于市政或者厂区内的雨水管道,均排进了大量的污水,如果污水排入量不足与水量的8%,那么对于雨水流量的规划则不予考虑,但超出了雨水量的10%,在流量规划时,一定要兼顾到污水的流量。
最后,降雨量本身是一个变量,而且极不稳定,在设计过程中一定要考虑不同降雨强度所带来的雨水量的状况不同。
结语
        总而言之,针对我国城市排水系统,雨水泵站进行设计的过程中,需要坚持以人为本的原则,将泵站中的各项细节进行优化调整,在进行施工设计和雨水泵站设计过程中,需要结合地质水文勘察以及预期性的资料配合完成,制定完善的方案,确定好每个流程实现对雨水泵站的有效控制。
参考文献:
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[4]陈蕴.新规范下市政雨水泵站设计技术要点分析[J].工程建设与设计,2017(05):130-132.
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