浅谈市政雨水泵站的设计

摘要：如今的市政基础设施建设对雨水排放要求越来越高。本文主要从资料准备、工艺设计、泵站形式等方面综合分析，阐明了雨水泵站的重要作用，提出了设计过程中必须要考虑到的相关问题，为雨水泵站的设计起到了借鉴作用。 

关键词： 雨水泵站 市政 泵站位置 泵站工艺 

　　1.前言 

　　近年来，我国城市化进程不断加速，城市的基础设施跟不上城市化进程，许多大城市到了雨季，就成了水城，尤其是道路的下穿通道处，下雨之后积水严重。老化的雨水管道系统和泵站排水能力的局限性，是直接原因。因此，合理的泵站设计，提高泵站的排水能力，是解决城市低洼地势积水的有效途径。 

　　2.泵站设计准备资料 

　　设计前应先准备泵站建设场地的详细地勘资料，雨水泵站的测量范围应根据泵站及附属构筑物所需占地面积来定，大于等于泵站面积的四倍，根据泵站的地下部分埋设深度给测量单位提出钻探深度。准确计算暴雨强度。雨水排出口处的河、渠水文资料应具有准确性和可靠性。 

　　泵站位置选择时，应考虑周边河流或渠道水文条件，与排水总管的距离不宜过远，防止造成泵站被淹。进入泵站的进水总管标高应设计合理，保证雨水不会倒灌。 

　　进行泵站设计前需确定泵站设计排水量。由于城市内涝的危害，在进行规划和设计时可以通过提高排水系统的排除能力减少内涝的危害。因此各大城市在进行城市规划和市政建设时都对暴雨重现期所取年限进行重新规定。以北京市为例，2010年由于暴雨引发的内涝危害较大，因此在2011年9月北京市规划委员会对北京市雨水灌渠设计重现期进行重新规定，一般路段重现期提高到3年，重点路段和立交区重现期都做了不同程度的提高，立交区雨水泵站设计重现期提高至5-10年，与《室外排水设计规范》（2011）规定的3年相比较，有了很大程度的提高，对于城市内涝危害起到了防治作用。雨水量的考虑因素包括： 

　　1.充分考虑汇水面积划分，不要漏算或少算周边可能汇集的雨水。 

　　2.城市重要地区一般不允许有短期积水，偏远地区、交通量小的地区允许有短期积水。 

　　3.考虑雨量的变化，应考虑小雨至暴雨水量都能被排除。 

　　4.汇水面积内的用地性质，考虑综合径流系数，以免造成设备和水池的浪费。 

　　3.泵站的工艺流程 

　　目前我国城市的雨水泵站一般采用以下方式： 

　　雨水进入雨水干管，通过进水渠进入调节池或闸门井，然后进入格栅间，将杂物拦截后，进入泵室吸水池，经过泵抽提升后，通过压力出水池，排河前为防止冲刷河床，应先经过拍门，再排入河中。出水管上设旁通管与泵房放空井连接，供试车循环用水使用。也有一些地区利用雨水泵站给河道补充水，例如天津市北塘地区多功能雨水泵站，就兼具有排沥功能、补水功能、河道循环功能、湿地处理功能、排空河道功能。 

　　雨水进入闸门井或调节池，应保证进水方向垂直闸门，在机组检修和集水池排空清掏时关闭闸门。在全年雨量比较丰富的地区，建议采用进水闸门井；在季节性较为明显分雨季和旱季的地区，可简化设施，不设置闸门井，在旱季进行设备检修和泵室的维护清洁工作。 

　　格栅用于拦截雨水中携带的杂质，城镇雨水泵站一般采用机械格栅，杂质采用人工清掏或是机械清掏。雨水泵站吸水池根据水泵吸水条件，集水池有效容积计算应满足最大一台水泵30s流量，一般采用30s～1min，并应确定集水池最高水位、最低水位和常水位。雨水泵站集水池的容积不起到调节作用，满足基本的吸水条件即可。所以集水池的容积满足基本的吸水条件即可。集水池的容积以最大一台水泵流量为标准进行计算。另外，在设计集水池时还要考虑到污泥的情况，对城市的污泥流量要进行必要的数据验证，保证雨季的排污能力在设计的范围内。 

　　雨水泵站水泵一般选用出水量大而扬程小的轴流泵和混流泵。水泵的选型应同时满足最大设计流量和径流量的变化。雨水泵的规格和数量，不宜过多，或者直接采用变调速泵。为使得并联工作水泵在高效段工作，应根据并联水泵特性曲线和管路工作特性曲线计算单台水泵工况。在水泵台数和型号较多时，可通过设置压力出水池的形式平衡水泵出水管压力，在水泵台数较少的情况下，可以不做压力出水池，直接用压力排水管排除雨水。在水泵台数较多的情况下，应考虑做压力出水池，调节出水压力，通过出水总管排除泵站。 

　　为防止冲刷下游河道河床，也防止河水倒灌，在排出口位置应设置拍门或者出水闸门。 

　　4.泵房 

　　规模较小的泵房一般采用潜水排污泵，泵房为湿式泵房；规模较大的泵房一般采用轴流泵或混流泵，泵房为干式泵房。规模较小的泵房下部结构可采用圆形，便于沉井法施工，规模较大的泵房可采用方形。雨水泵房一般采用自灌式泵房，潜污泵安装时可带自藕装置，便于安装和检修。 

　　泵房尺寸及布置应符合规范要求的水泵机组之间的净距和水泵与墙壁之间的净距要求。为便于操作，安装，检修，水泵间应搭设平台，平台各层层高，应根据水泵机组、电气设备、起吊装置、安装、运行灯因素确定。为降低泵房总高度，用于吊装水泵的平台边缘可设置活动栏杆。泵房起重设备应根据需吊运最重部件确定，起重量不大于1t的，宜选用手动葫芦；起重量1t～2t的，采用电动葫芦；起重量大于2t的，选用电动单梁或双梁起重机。 

　　5.水量及水泵扬程的计算 

　　水泵的扬程应为水泵出水管高度与水泵停泵水位之差加上管路水头损失，并用水泵停止水位来复核。 

　　6. 结论 

　　雨水泵站在城市排水系统中有着重要的作用，在设计过程中必须要考虑到当地的雨水量问题，并根据雨水量来选择合适的雨水泵。而具体的设计分析则要从汇水面积划分、工艺设计、集水形式、泵站形式等方面综合考虑，以保证设计工艺对城市水循环作出有利的贡献。 

　　参考文献： 

　　林庆林，昌国等.1999.浅谈雨水泵站设计[J].工业用水与废水， 20，（2）：46-47 

　　齐芸.2011.地道雨水泵站改造工程设计综述[J].中国市政工程， 152（2）：37-38