地下式雨水泵站設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題_第1頁
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文檔簡介

1、    地下式雨水泵站設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題    丁家杰【摘 要】近年來,隨著氣候的異常變化,全國各地多個(gè)城市極端降雨現(xiàn)象頻發(fā),造成城市內(nèi)澇狀況屢見不鮮,對城市交通產(chǎn)生了巨大的影響,打亂城市的正常生活秩序,情況嚴(yán)重的地區(qū)不僅造成了人民財(cái)產(chǎn)的極大損失,甚至出現(xiàn)了人員傷亡的現(xiàn)象,政府面臨著前所未有的壓力。本文就地下式雨水泵站設(shè)計(jì)進(jìn)行探討分析?!娟P(guān)鍵詞】雨水泵站;優(yōu)化設(shè)計(jì);注意問題引言眾所周知,雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循高水高排、低水低排、分散排放、重力流自排的原則。遇特殊地形,雨水系統(tǒng)難以自排進(jìn)人河渠時(shí),通常在雨水管網(wǎng)的終端設(shè)置雨水提升泵站,將雨水抽排人受納的河渠。一、

2、設(shè)計(jì)資料收集在我國,工廠雨水泵站及排出管的位置可以設(shè)在廠區(qū)內(nèi),也可以設(shè)在廠區(qū)外。市政雨水泵站位置應(yīng)根據(jù)市政規(guī)劃及設(shè)計(jì)需要而定。在雨水泵站及排出管的位置確定后, 以 1:500 或 1:1000 的比例測量廠站的地形,并提出鉆探深度及征地要求。其測量范圍應(yīng)根據(jù)泵站及附屬構(gòu)筑物所需占地面積的大小而定,一般不宜小于泵站面積的四倍。而對雨水管及泵站排出管的測量范圍可以采用沿管道中心線兩側(cè)各 2030m。雨水泵站設(shè)計(jì)前還應(yīng)注意的另兩個(gè)主要因素是:準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算降雨強(qiáng)度;雨水排出口處的河、渠水文資料的可靠性、準(zhǔn)確性。否則整個(gè)設(shè)計(jì)將建立在不可靠的基礎(chǔ)上,從而造成浪費(fèi)。如某國外設(shè)計(jì)單位對洛陽澗河及洛河的水文地

3、質(zhì)資料了解不深入、不準(zhǔn)確,該雨水泵站建成四十多年以來從未使用過,雨水一直從岔道排走,造成了不應(yīng)有的浪費(fèi)。二、工藝流程目前我國工廠及城市雨水泵站流程一般都采用以下方式:雨水干管格柵間進(jìn)水管雨水調(diào)節(jié)池雨水泵站水泵壓力出水管出流井(或緩沖池)排水管(渠)出口翼墻(有時(shí)還設(shè)有防洪閥門)水渠河流或海洋。以上流程并不是一成不變的,可以根據(jù)每個(gè)地區(qū)的具體情況合并或減少。如格柵間、雨水調(diào)節(jié)池均可設(shè)在雨水泵站內(nèi),合并成一個(gè)構(gòu)筑物。如遇高潮位及洪水位時(shí),可設(shè)計(jì)成岔道,當(dāng)中低潮位(中低洪水位)時(shí)自流排入水體,而在高潮位(高洪水位)時(shí),用水泵將雨水排入水體。一般雨水泵站的平面布置比較緊湊,排水量大,故多采用軸流泵。這

4、樣一來,設(shè)置格柵時(shí),除了要考慮便于清理外,還應(yīng)使進(jìn)水穩(wěn)定,不要造成漩渦,保證水泵在高效段運(yùn)行穩(wěn)定。三、雨水量的計(jì)算雨水量的計(jì)算要求準(zhǔn)確,過大會造成浪費(fèi),過小會造成事故。如北京東郊某廠,由于設(shè)計(jì)計(jì)算降雨強(qiáng)度偏低,造成 13000m2的廠房被淹,積水深達(dá) 0.3m使該廠全面停產(chǎn)。雨水泵站的設(shè)計(jì)水量應(yīng)和全廠或城市雨水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行,必要時(shí)應(yīng)考慮發(fā)展,設(shè)計(jì)時(shí),除了根據(jù)廠區(qū)及城市雨水排水總干管的設(shè)計(jì)流量來進(jìn)行設(shè)計(jì)外,還應(yīng)用全部管網(wǎng)處于壓力流時(shí)的流量來校對。同時(shí)應(yīng)考慮以下因素:廠區(qū)或城市的地形及廠區(qū)或城市是否允許短時(shí)間內(nèi)積水;降雨量是變量,雨水量波動(dòng)較大,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮初雨、小雨、中雨及暴雨的雨水水量的

5、排除;廠區(qū)或城市雨水管網(wǎng)中都有一定數(shù)量被污染的廢水排入。如排入的生產(chǎn)廢水量不超過雨水量的 8%,設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮。如大于雨水量的 10%,設(shè)計(jì)流量則應(yīng)包括該流量。四、雨水泵的選擇國內(nèi)大、中型雨水泵站,大多選擇軸流泵。據(jù)了解,上海地區(qū)雨水泵站多年運(yùn)轉(zhuǎn)情況是,泵站中雨水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間一般為 1 h 左右, 最長時(shí)間也不超過3 天,而一年內(nèi)水泵僅在雨季運(yùn)轉(zhuǎn),故一般不考慮經(jīng)常電費(fèi)。但必須保證所選用的每臺水泵在任何情況下都能及時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),在地面不積水的原則下,水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間宜長。為了適應(yīng)雨量變化的要求,雨水泵宜選擇多臺大、中或中、小型水泵組合,建議采用設(shè)計(jì)雨水量的 1/2、1/3 及 1/4 的組合。其中兩臺或一

6、臺小泵宜選用無極變速電機(jī)或可調(diào)整葉片的軸流泵,使水泵可以利用電機(jī)變速或調(diào)整葉輪角度來調(diào)整水量,以便減少水泵臺數(shù),使水泵使用率提高,運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,并可節(jié)約投資。由于雨水泵流量大、功率高,故雨水泵站(包括土建及配套電器和設(shè)備、道路等)的一次投資高。建議所選用的雨水泵不得少于 2 臺,也不宜多于 5 臺。當(dāng)雨水泵的流量確定后, 還要確定水泵的揚(yáng)程。每臺泵單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),有一定的啟止水位。如需另一臺泵參加運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),則另有啟止水位。雨水泵的啟動(dòng)及停止一般是按積水深度來確定的。故第一臺水泵及第二臺水泵之間應(yīng)有不同的啟止水位,但啟動(dòng)及停止水位差不宜過大,通常在 0.30.6m之間。雨水泵揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)水泵第一次啟動(dòng)水位與

7、壓力出水管標(biāo)高差再加上所需的自由水頭和局部阻力來確定,并應(yīng)用水泵停止水位來復(fù)核。如果降雨歷時(shí)短而雨水徑流量集中,這時(shí)雨水管內(nèi)易形成壓力流,那么所選雨水泵的臺數(shù)宜少,泵的流量大,否則,所選雨水泵的臺數(shù)宜多一些。單臺雨水泵的流量宜小一些。在選擇雨水泵的數(shù)量時(shí),除了按設(shè)計(jì)流量考慮外,尚需考慮初雨及非暴雨的雨量的排除。水泵宜選用同一型號。當(dāng)水量變化較大時(shí),應(yīng)考慮水泵大小搭配,但型號不宜過多,或采用可調(diào)速電機(jī)。不設(shè)備用泵。當(dāng)有條件設(shè)置一定容量的雨水調(diào)節(jié)池時(shí),可適當(dāng)減少水泵數(shù)量。五、雨水泵站設(shè)雨水泵站應(yīng)根據(jù)選用水泵的型號及規(guī)格,設(shè)計(jì)成干室淹設(shè)式。如水泵臺數(shù)為 3 臺及 3 臺以下,應(yīng)采用圓形,如水泵臺數(shù)超

8、過 3 臺,則宜采用矩形。水泵站內(nèi)集水池的有效容量的計(jì)算應(yīng)從全部水泵中的最低啟動(dòng)水位計(jì)算到所有水泵中的最高停止水位。但不得小于全部水泵 1 分鐘的流量。如有生產(chǎn)廢水排入雨水泵站,則集水池內(nèi)應(yīng)考慮防腐措施。電機(jī)間的標(biāo)高應(yīng)高于最高水位 0.5 m以上。集水池底標(biāo)高根據(jù)水泵樣本和吸水喇叭口的要求確定。水泵壓力出流管在穿墻時(shí)應(yīng)水平設(shè)置,并予埋套管,同時(shí)考慮減小轉(zhuǎn)動(dòng)軸不平穩(wěn)而產(chǎn)生的應(yīng)力。應(yīng)采用柔性接頭。水泵間除考慮水泵的布置外,還應(yīng)考慮設(shè)置小泵排水,檢修場地。六、地下式雨水泵站設(shè)計(jì)中值得注意的問題地下式泵站因?qū)⒆兣潆婇g、格柵間等均設(shè)置于地下,應(yīng)選用性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的設(shè)備,以盡可能減少設(shè)備維修的工作量。

9、必須安裝臭氣處理設(shè)施。目前,在國內(nèi)真正實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的雨、污分流的地區(qū)極少。地上式雨水泵站因進(jìn)水簾格井升至地面上,環(huán)境空氣擴(kuò)散條件較好,產(chǎn)生的臭氣較易擴(kuò)散。地下式雨水泵站因進(jìn)水簾格井位于地下空間,空氣擴(kuò)散條件差,h2s、co等有害氣體易積聚, 為保護(hù)泵站管理人員的安全、降低酸性氣體對設(shè)備的腐蝕程度,必須保證地下空間內(nèi)的空氣質(zhì)量。在地下的格柵間、污水截流泵房等處須設(shè)臭氣處理設(shè)施。位于地下的格柵間與變配電間、風(fēng)機(jī)房應(yīng)完全分開,并單獨(dú)設(shè)置出入口,以免格柵間內(nèi)產(chǎn)生氣體腐蝕電氣設(shè)備。應(yīng)盡量提高沉井內(nèi)部的電纜預(yù)留孔標(biāo)高。建議電纜敷設(shè)采用"上進(jìn)上出"的方式,以確保變配電間、風(fēng)機(jī)房等生產(chǎn)用房的安全性。建議選用電機(jī)位于頂端的移動(dòng)懸吊葫蘆抓爪式格柵除污機(jī),并盡量提高格柵間內(nèi)的配電箱、控制箱等的防護(hù)等級,最好采用 ip68。從而保證即使在超標(biāo)暴雨、集水井水位超過地下一層平臺的情況下,格柵除污機(jī)等設(shè)備也能正常工作。要根據(jù)所選設(shè)備對檢修的不同要求,分別考慮不同設(shè)備的檢修面。雨水泵、變壓器等大型、較重、檢修幾率較小的設(shè)備可考慮采用汽車吊裝的方式,為此,泵站道路設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮汽車吊設(shè)備的進(jìn)出;對于變配電間、風(fēng)機(jī)房內(nèi)如控制柜、配電柜、風(fēng)機(jī)等設(shè)備,可通過設(shè)備吊裝孔上所安裝的電動(dòng)葫蘆進(jìn)出。拍門、污水泵等重量較輕的設(shè)備則通過手拉葫蘆進(jìn)行檢修。七、結(jié)束語雨水泵站將傳統(tǒng)的雨水管

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