京滬高鐵無錫站區(qū)雨水泵站設(shè)計(jì)

京滬高鐵無錫站區(qū)雨水泵站設(shè)計(jì)

京滬高鐵位于中國東部沿海地區(qū)，從北京南站出發(fā)，從上海虹站出發(fā)。沿線有21個(gè)車站，連接環(huán)湖國運(yùn)帶和上海周邊地區(qū)。沿線人口超過1.4%。無錫東站規(guī)劃占地面積為30.49hm2,以高鐵站房為核心,建設(shè)內(nèi)容包括交通接駁、商業(yè)、市政配套等綜合設(shè)施。無錫地鐵2#線垂直下穿京滬高鐵,地鐵出入口設(shè)置于高鐵出站廳的下方;高鐵站區(qū)設(shè)下沉式廣場,經(jīng)高鐵底部連通,同時(shí)整合地鐵站點(diǎn)功能。站區(qū)平面如圖1所示。高鐵站區(qū)內(nèi)交通綜合體、停車樓、公交站場、2個(gè)小雨篷及其他建/構(gòu)筑物雨水直接排入周邊市政雨水管網(wǎng)。南北下沉廣場及高鐵大雨篷的雨水無法直接排入市政管網(wǎng),雨水收集匯總后經(jīng)雨水泵站提升,由壓力管輸送至站區(qū)外河道。1雨水水泵雨水泵站共設(shè)4座,分別服務(wù)于高鐵、地鐵,將整個(gè)下沉式廣場及高鐵大雨篷劃分為4個(gè)部分,對應(yīng)為1#、2#、3#、4#雨水泵站。在泵站總體布置上,綜合考慮雨水泵站、匝道橋、廣場、道路等相關(guān)位置關(guān)系,合理整合各空間位置及平面布局,將泵站設(shè)置在匝道橋、道路的下方,出入口設(shè)置在下沉廣場角落區(qū)域,降低環(huán)境影響,節(jié)省土地,最大化利用土地的立體空間,實(shí)現(xiàn)了雨水泵站的“隱蔽化”。1.11雙高值下段下部泵頂標(biāo)高與規(guī)劃匝道橋標(biāo)高的關(guān)系1#雨水泵站位于站區(qū)西北方向,平面尺寸為13.00m×9.00m,規(guī)劃匝道橋正下方,寬度9.00m方向與規(guī)劃匝道橋?qū)挾认嗤?泵站結(jié)構(gòu)強(qiáng)度考慮將來的車行荷載,泵站頂標(biāo)高與規(guī)劃匝道橋標(biāo)高一致,預(yù)留鋪裝高度。出入口設(shè)置于北側(cè)13.00m長度方向右側(cè),室內(nèi)地坪標(biāo)高與下沉廣場標(biāo)高一致,凈高為4.00m。1.22下沉廣場與公交站場間的行人通道2#雨水泵站位于站區(qū)東北方向,平面尺寸為13.80m×9.10m,毗鄰公交站場,泵站位置處為人行道,無車行荷載,西側(cè)9.10m寬度與連接該處地面與下沉廣場的樓梯、扶梯寬度一致,統(tǒng)一設(shè)計(jì),泵站邊緣作為樓扶梯結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn),泵站頂部為下沉廣場與公交站場之間的人行通道。出入口設(shè)置于北側(cè)13.80m長度方向中部,朝向下沉廣場,頂部設(shè)欄桿,室內(nèi)地坪標(biāo)高與下沉廣場標(biāo)高一致,凈高為4.00m。1.33臺(tái)與市政道路的連接3#雨水泵站位于站區(qū)西南方向,平面尺寸為16.80m×9.00m,高鐵落客平臺(tái)與市政道路的連接匝道橋的下方,9.00m寬度與匝道橋?qū)挾认嗤槔昧Ⅲw空間,匝道由原設(shè)計(jì)的擋土墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化為橋梁形式,橋梁下部空間供泵站使用。出入口設(shè)置于東側(cè)9.00m方向中部,朝向下沉廣場,室內(nèi)地坪標(biāo)高與下沉廣場一致,凈高為4.30m。1.44#雨水泵站4#雨水泵站位于站區(qū)東南方向,平面尺寸為16.80m×9.00m,位置與3#雨水泵站沿地鐵2#線軸線對稱,頂部為高鐵落客平臺(tái)與市政道路的連接匝道,泵站設(shè)計(jì)、空間布局與3#雨水泵站類似。2水、高鐵大雨蚤本工程雨水泵站的水量包括南北下沉廣場地面雨水、高鐵大雨篷屋面雨水和站區(qū)地下水三部分;其中,下沉廣場地面雨水與大雨篷屋面雨水統(tǒng)一考慮,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為50年,地下水量單獨(dú)計(jì)算。2.1雨水總量無錫地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式(設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=50a):i=167×171.3(t+53.4)1.02(1)i=167×171.3(t+53.4)1.02(1)式中t——降雨歷時(shí),下沉廣場為16.40min,高鐵大雨篷為11.50min雨水總量計(jì)算:Q=ψ×F×i(2)式中ψ——徑流系數(shù),下沉廣場為0.9,高鐵大雨篷為0.95F——匯水面積,下沉廣場為6.52hm2,高鐵大雨篷為2.30hm2計(jì)算得:Q下沉廣場=2209.20L/s,Q大雨篷=886.00L/s,Q=3095.20L/s,合11143m3/h。2.2導(dǎo)排層和雨水錯(cuò)誤布置本工程站區(qū)地下水采用盲管導(dǎo)排的方式降低地下水水位,保證各建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,在整個(gè)下沉廣場結(jié)構(gòu)底部,敷設(shè)土工布、碎石導(dǎo)排層,導(dǎo)排層內(nèi)設(shè)地下水導(dǎo)排管,呈枝狀布置,支管接入主管,主管最后匯入雨水泵站。根據(jù)計(jì)算,整個(gè)下沉廣場地下水滲入量為240m3/d,部分作為站區(qū)內(nèi)雨水回用系統(tǒng)的水源水,其余由泵站排出廣場。2.3設(shè)計(jì)規(guī)模分析雨水泵站的排水能力需滿足雨水和地下水兩部分的排水要求,計(jì)算得11153m3/h;根據(jù)4個(gè)雨水泵站服務(wù)范圍的分析,各泵站需要的排水能力為:1#泵站2801.5m3/h、2#泵站2795.8m3/h、3#泵站2825.3m3/h、4#泵站2730.4m3/h,相差很小,為方便項(xiàng)目建設(shè)及后續(xù)的運(yùn)行管理,4個(gè)泵站設(shè)計(jì)規(guī)模均取整數(shù)值2800m3/h。3基站站技術(shù)的設(shè)計(jì)3.1高影響開發(fā)設(shè)計(jì)流程該工程雨水泵站的來水包括三部分:南北下沉廣場地面雨水、高鐵大雨篷屋面雨水和站區(qū)地下水。另一方面,泵站的出水除排放至外圍河道外,還需提供高鐵站區(qū)雨水回用系統(tǒng)的水源水,處理后的雨水回用于站區(qū)的綠化、澆灌、車輛沖洗等。因此,針對不同的來水分別考慮流程如下:①下沉廣場地面雨水由于地表徑流致水質(zhì)較差且含有部分雜質(zhì),因此經(jīng)格柵攔截后再通過泵提升排放。②高鐵大雨篷屋面雨水接入泵站后,首先進(jìn)行初期雨水的棄流,后期雨水提升后儲(chǔ)存于雨水回用系統(tǒng)前端的蓄水池中,作為其水源補(bǔ)充水,多余的雨水通過水泵提升排放。③地下水經(jīng)收集總管接入泵站,在泵站內(nèi)部地下水與地面及屋面雨水隔離,以避免地面雨水倒灌污染地下水導(dǎo)排收集系統(tǒng)。一部分地下水通過水泵提升至站區(qū)內(nèi)的雨水回用系統(tǒng),作為水源水,水質(zhì)清潔,易于回用處理,多余的地下水通過水泵提升排放。從功能上,該雨水泵站實(shí)現(xiàn)了廣場地面雨水提升、排放,大雨篷屋面雨水初期棄流、末端利用,地下水隔離、回用的功能。工藝流程如圖2所示。3.2按水泵規(guī)格分1#、2#雨水泵站水泵選型相同(如表1所示)。3#、4#雨水泵站水泵選型相同(如表2所示)。水泵均為3種規(guī)格,每個(gè)泵站的Ⅰ、Ⅱ兩種水泵選型相同,用于雨水的排放,水泵采用大小搭配的形式,既滿足了小雨量條件下雨水的順利排放,避免水泵頻繁啟動(dòng),又保證了極端暴雨條件下雨水的及時(shí)排出;其中1臺(tái)Ⅰ型大水泵備用,以提高排水的安全性和可靠性。1#、2#雨水泵站中,Ⅲ型小水泵用于將地下水經(jīng)隔離提升排放至雨水泵站的主集水池。3#、4#雨水泵站中,Ⅲ型小水泵用于將地下水和經(jīng)初期棄流后的大雨篷屋面雨水提升至雨水回用系統(tǒng)。3.3單元設(shè)計(jì)雨水總管、大雨殖雨水管每個(gè)泵站均包括三根進(jìn)水管,D820mm×10mm地面雨水總管,接自下沉廣場雨水明溝,重力排水;D530mm×10mm大雨篷雨水管,接自大雨篷雨水立管,虹吸排水;DN300地下水導(dǎo)排管,接自下沉廣場地下水導(dǎo)排收集系統(tǒng)總管。設(shè)置人工格柵和攔截泵站進(jìn)水由三部分組成,其中地面雨水可能含有浮渣等污染物,在接入泵站前最后一個(gè)雨水井內(nèi),設(shè)置人工格柵一座,人工定期清理;大雨篷雨水在進(jìn)入虹吸管之前,于虹吸口處設(shè)攔渣箅;地下水經(jīng)過導(dǎo)排層(主要由土工布和碎石構(gòu)成)收集,水質(zhì)較為清潔,不需設(shè)格柵。地下水集水池及其排放1#、2#雨水泵站功能相同,集水池內(nèi)部分格相似(如圖3所示)。集水池外形尺寸為13.0m×9.0m,內(nèi)部分兩格,分別為主集水池和地下水集水池。地面雨水總管和大雨篷雨水管在主集水池前端混合;地下水導(dǎo)排管接入獨(dú)立分格的地下水集水池,由小水泵提升后再進(jìn)入外側(cè)主集水池。該做法可以有效防止強(qiáng)降雨條件下,受到污染的地面雨水和高鐵大雨篷屋面雨水倒灌進(jìn)入下沉廣場的地下水導(dǎo)排系統(tǒng),污染導(dǎo)排層,甚至堵塞地下水導(dǎo)排管道。地下水集水池設(shè)溢流口,地下水水位高時(shí)可溢流至主集水池內(nèi),水位低時(shí)通過Ⅲ型小水泵提升后再由主集水池中的Ⅰ、Ⅱ型水泵提升排放。3#、4#雨水泵站功能相同,除滿足基本的雨水排放功能外還需要為站區(qū)雨水回用系統(tǒng)提供水源水,故與1#、2#雨水泵站集水池內(nèi)部布局不同(如圖4所示),集水池外形尺寸為16.8m×9.0m,內(nèi)部分三格,分別為主集水池、棄流水池和地下水集水池。地面雨水總管直接接入主集水池,大雨篷雨水管接入獨(dú)立的棄流水池。棄流水池通往主集水池一側(cè)設(shè)高、低位兩個(gè)孔:低位孔安裝閘門,暴雨初期閘門打開,雨水直接由Ⅰ、Ⅱ型水泵提升排放,高位孔用于溢流。棄流水池靠近地下水集水池一側(cè)開中位孔,安裝堰門,通過調(diào)節(jié)堰門高度控制大雨篷雨水通往地下水集水池的溢流量。地下水導(dǎo)排管接入獨(dú)立的地下水集水池,該集水池內(nèi)水量同時(shí)由大雨篷棄流后雨水補(bǔ)充。地下水集水池內(nèi)設(shè)Ⅲ型小水泵2臺(tái)(1用1備),水泵出水管分2路,一路接至雨水回用系統(tǒng),另一路接至主集水池,閥門控制可靈活調(diào)節(jié)。地下水集水池設(shè)溢流口,水位高時(shí)多余地下水可溢流至主集水池內(nèi)以避免頂托下沉廣場結(jié)構(gòu)層。開口閥室內(nèi)含水泵出水管、止回閥、閘閥、回水管等,設(shè)置于泵房室內(nèi)地坪下方,集水池上部,設(shè)計(jì)最高水位之上,該設(shè)計(jì)充分利用了集水池的立體空間。管口開口器管口液壓以“管”在泵站排水總管上設(shè)三通接出D426mm×9mm回水管,末端設(shè)閘閥。在水泵定期測試時(shí),開啟回水管上的閘閥,形成內(nèi)循環(huán),利用集水池內(nèi)貯存的雨水進(jìn)行水泵的測試。水泵和水泵系統(tǒng)水泵采用D820mm×12mm鋼管壓力排水形式,長度約500m,標(biāo)高位于泵站管路系統(tǒng)之上;在泵站閥室內(nèi)的排水總管末端設(shè)DN800蝶閥,便于泵站外排水總管檢修。臨時(shí)水泵也應(yīng)當(dāng)檢修水泵采用潛水排污泵,泵站室內(nèi)頂部安裝電動(dòng)葫蘆,平時(shí)吊起檢修;若需要檢修水泵底座,在不下雨條件下,用臨時(shí)泵排空集水池底部少量雨水即可,此時(shí)地面雨水管及大雨篷雨水管均無雨水排入,地下水導(dǎo)排管接入地下水集水池,臨時(shí)關(guān)閉Ⅲ型水泵,主集水池內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)無水檢修。4排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)①通過優(yōu)化空間設(shè)計(jì),從整體布局上將泵站、匝道橋、下沉廣場、道路等進(jìn)行整合,充分利用立體空間,實(shí)現(xiàn)了雨水泵站的“隱蔽化”。②從功能上,除實(shí)現(xiàn)雨水泵站基本的雨水提升排放外,還實(shí)現(xiàn)了地下水隔離、回用,以及大雨篷屋面雨水初期棄流、末端利用