摘要：雨水泵站是城市基础设施建设的重要环节，它在排除城市低洼地带或管道的积水，有效避免城市内涝出现等方面发挥着重要的作用。雨水泵站的设计是否合理直接决定着其以后能否稳定可靠地运行。本文主要从雨水泵站设计过程中的资料收集、工艺流程、雨水泵选择以及雨水量计算等多方面分析设计时应注意的问题。
关键词：雨水泵站；设计
引言
近年来，雨水量的增加，使一些平原地区在洪水到来之时，其排水口管渠的水位通常会低于洪水不位，所以造成城市在雨季长期处于内涝的状态。所以修建雨水泵站是这些城市必然的选择。目前在一些平原城市，雨水泵站通常都会采取泵排模式将城市内的雨水通过水泵排入到河道中，起着对城市防汛排涝的功能，所以雨水泵站设计的合理性是十分重要的，其直接影响着施工的质量及泵站后期运行的安全可靠性。雨水泵站作为城市雨水工程中最大的投资工程，所以其设计及施工的质量都是非常重要的，这就日后整座城市雨水排放的情况将会有直接的影响。
一、雨水泵站设计前的资料收集
雨水泵站设计是否科学合理，前期的设计资料收集的完整性与没可靠性至关重要。只有保证所收集的设计资料齐全且可靠，在设计时才能对整工程有一个全局的了解与把握，从而使雨水泵站的设计能够与城市的实际情况相符合，充分发挥雨水泵站的作用。因此，在雨水泵站设计前期的资料收集中，须注意如下问题。在我国,工厂雨水泵站及排出管的位置可以设在厂区内,也可以设在厂区外。市政雨水泵站位置应市政规划及设计需要而定。在雨水泵站及排出管的位置确定后,以1∶500或1∶1000的比例测量厂站的地形,并提出钻探深度及征地要求。其测量范围应根据泵站及附属构筑物所需占地面积的大小而定,一般不宜小于泵站面积的四倍。而对雨水管及泵站排出管的测量范围可以采用沿管道中心线两侧各20~30m。泵站设计前还应注意的另两个主要因素是:准确的设计计算降雨强度;雨水排出口处的河、渠水文资料的可靠性、准确性。否则整个设计将建立在不可靠的基础上,从而造成浪费。如某国外设计单位对洛阳涧河及洛河的水文地质资料了解不深入、不准确,该雨水泵站建成四十多年以来从未使用过,雨水一直从岔道排走,造成了不应有的浪费。
二、雨水泵的选择
国内大、中型雨水泵站,大多选择轴流泵。据了,上海地区雨水泵站多年运转情况是,泵站中雨水泵的运转时间一般为1h左右,最长时间也不超过3天,而一年内水泵仅在雨季运转,故一般不考虑经常电费。但必须保证所选用的每台水泵在任何情况下都能及时运转,在地面不积水的原则下,水泵运转时间宜长。为了适应雨量变化的要求,雨水泵宜选择、中或中、小型水泵组合,建议采用设计雨水量的1/2、1/3及1/4的组合。其中两台或一台小泵宜选用无极变速电机或可调整叶片的轴流泵,使水泵可以利用电机变速或调整叶轮角度来调整水量,以减少水泵台数,使水泵使用率提高,运转灵活,并可节约投资。由于雨水泵流量大、功率高,故雨水泵站(包括土建及配套电器和设备、道路等)的一次投资高。建设所选用的雨水泵不得少于2台,也不宜多于5台。当雨水泵的流量确定后,还要确定水泵的扬程。每台泵单独运转时,有一定的启止水位。如需另台泵参加运转时,则另有启止水位。雨水泵的启动及停止一般是按积水深度来确定的。故第一台水泵及第二台水泵之间应有不同的启止水位,但启动及水位差不宜过大,通常在0.3~0.6m之间。雨水泵扬程应根据水泵第一次启动水位与压力出水管标高差再加上所需的自由水头和局部阻力来确定,并应用水泵停止水位来复核。如果降雨历时短而雨水径流量集中,这时雨水管内易形成压力流,那么所选雨水泵的台数宜少,泵的流量大,否则,所选雨水泵的台数宜多一些。单台雨水泵的流量宜小一些。在选择雨水泵的数量时,除了按设计流量考虑外,尚需考虑初雨及非暴雨的雨量的排除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水泵宜选用同一型号。当水量变化较大时,应考虑水泵大小搭配,但型号不宜过多,或采用可调速电机。不设备用泵。当有条件设置一定容量的雨水调节池时,可适当减少水泵数量。
三、雨水泵站与地下式雨水泵站设计的注意事项
1.雨水泵站的设计。雨水泵的主要建筑物便是雨水泵站，它在整个排水系统中作用突出。在其设计的过程中，需要考虑如下问题：根据所选用水泵的规格及其型号，雨水泵站应设计为干室淹设式雨水泵站。若水泵台数≤3台，雨水泵站可采用圆形；若水泵台数＞3台，矩形则较为适宜。当水泵压力出水管穿墙时，要预埋套管并做到水平设置，在转动轴运转不平稳时，还要注意运用柔性接头减小转动轴产生的应力；在计算雨水集水池内的有效容量时，需要从所有水泵中的最小启动水位到最大的停止水位进行计算，但要保证集水池有效容量≥所有水泵的1min流量；若雨水泵站中有污水排入，必须做好雨水集水池的防腐工作，水泵间的布置时，在结合水泵布置的同时，需要预留较为适合的检修空间结合吸水喇叭口与泵样本的要求进行集水池底部标高的确定，同时结合最高水位确定电机间的标高，通常而言，电机间标高要超过水位最高时的0.5m之上。
2.地下式雨水泵站的设计。在地下式的雨水泵站设计中，由于空气中容易聚集大量CO与H2S等有害气体，不易扩散，因此，必须安装相应的臭气处理设施，降低有害气体对设备及人员的伤害；地下的变配电间、栅间以及风机房等需要进行完全，并设置单独入口，且尽量减少设备维修工作量；检修面的选择需要根据所选用设备的检修要求进行，对于检修几率小且大型的设备可以运用汽车吊装的方式；对于检修几率大且较小型的设备，如风机房或变电间内的风机与配电柜等设备，可采用电动葫芦进出。此外，对于污水泵以及拍门等轻型的设备可采用手拉葫芦实施检修。城市雨水泵站设计是否合理，直接决定着居民的生活质量以及城市整体形象建设。因此，在雨水泵站的设计过程中，要结合城市的具体实际，全面收集设计资料、并进行雨水泵站流程的设计、准确计算雨水量以及合理选择水泵等，从而保障设计出的雨水泵站在今后能够正常稳定的运行，充分发挥其效用。
3.位于地下的格栅间与变配电间、风机房应完全,并单独设置出入口,以免格栅间内产生气体腐蚀电气设备。应尽量提高沉井内部的电缆预留孔标高。建议电缆敷设采用“上进上出”的方式,以确保变配电间、风机房等生产用房的安全性。建议选用电机位于顶端的移动悬吊葫芦抓爪式格栅除污机,并尽量提高格栅间内的配电箱、控制箱等的防护等级,最好采用IP68。从而保证即使在超标暴雨、集水井水位超过地下一层平台的情况下,格栅除污机等设备也能正常工作。要根据所选设备对检修的不同要求,分别考虑不同设备的检修面。雨水泵、变压器等大型、较重、检修几率较小的设备可考虑采用汽车吊装的方式,为此,泵站道路设计中应考虑汽车吊设备的进出;对于变配电间、风机房内如控制柜、配电柜、风机等设备,可通过设备吊装孔上所安装的电动葫芦进出。拍门、污水泵等重量较轻的设备则通过手拉葫芦进行检修。
结束语：
城市雨水泵站设计是否合理，直接决定着居民的生活质量以及城市整体形象建设。因此，在雨水泵站的设计过程中，要结合城市的具体实际，全面收集设计资料、并进行雨水泵站流程的设计、准确计算雨水量以及合理选择水泵等，从而保障设计出的雨水泵站在今后能够正常稳定的运行，充分发挥其效用。
参考文献
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[3]杜建文.雨水泵站深基坑施工技术[J].山西建筑，2016（9）：132.
论文作者:闫文静,寇柏莹,李睿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/7
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