浅谈雨水泵站设计注意的几点问题
【摘要】：雨水泵站是指设置于雨水管道系统中或城市低洼地带，用以排除城区雨水的泵站，对城市具有非常重要的作用，本文以下内容将对雨水泵站设计中应注意的几个问题进行简要的分析，以供大家参考学习之用。
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【关键词】：雨水泵站；设计；管道系统；工艺流程
Abstract: Water pumping station is arranged on the rainwater piping systems or the low-lying parts of the city, to exclude the urban rainwater pumping station, the city has a very important role, this paper will on several questions of rainwater pumping station design which should pay attention to carry on the brief analysis, for your reference to learning to use.
Key words: water pumping station; design; pipe system; technological process
中图分类号：TU823.6文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
1、前言
改革开放以来，随着经济的不断发展，我国的城市化进程不断加快，很多基础设施工程迎来了建设的高潮，但是由于城市基础设施工程的建设速度跟不上城市化进程的速度，城市规模无规律的增大，导致了一系列的问题，很多城市一到雨季，全城都是水，简直就成了水城，可见与城市建设相配套的雨水泵站是基础设施中不可缺少的。雨水泵站是指设置于雨水管道系统中或城市低洼地带，用以排除城区雨水的泵站，雨水泵站的设置使得城市在雨季不再是一片汪洋，方便了人们出行，对于改善城市居住环境和提高城市整体形象具有非常重要的作用和意义。特别是平原地区城市, 因地势平坦, 雨水管渠起点距河道较远,管渠埋深较大, 施工困难, 雨水排出口管渠的水位较洪水水位低, 或受海潮影响, 必须修建雨水泵站。雨水泵站设计的好坏对泵站今后长期正常运转起着决定性的关键作用, 且雨水泵站的设计比较复杂, 其投资在整个雨水工程中所占的比例较大。如果设计不合理, 所造成的浪费是无法补救的。本文以下内容将对雨水泵站设计中应注意的几个问题进行简要的分析，以供大家参考学习之用。
2、设计资料的收集
要做好一个设计，资料的收集是必不可少的，只有收集齐全设计需要的资料，才能对整个工程有一个概括详细的了解，以使得设计更能切合实际，更能为城市提供应提供的服务。根据作者多年的设计经验，认为在进行雨水泵站的设计中，收集资料的过程中应注意以下几个方面的问题：第一，注意收集雨水泵站所在城市的总体规划，以使得设计出来的雨水泵站能够与总体规划相适应。第二，对厂站的地形以1: 500 或1: 1000 的比例进行测量，在测量的时候要注意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~ 30 m。，并收集到钻探深度及需要征地的范围。第三，详细的了解当地的降雨情况，准确的设计计算降雨强度。第四，收集雨水排出口处的河、渠水文资料的时候，应注意其可靠性、准确性，这个很重要，比如由于某设计单位对某条河流的水文地质资料了解不准确、不深入, 该雨水泵站建成几十年以来从未使用过, 雨水一直从岔道排走, 造成了很大的浪费。
3、工艺流程
在对雨水泵站的工艺流程进行设计的时候，应灵活的结合当地的实际情况，根据作者多年的设计雨水泵站的经验，认为对于雨水泵站的工艺流程设计应注意如下几个问题：第一，雨水泵站流程一般都采用:雨水干管→格栅间→进水管→雨水调节池→雨水泵站→水泵压力出水管→出流井( 或缓冲池) →排水管( 渠) →出口翼墙( 有时还设有防洪阀门) →水渠→河流或海洋，但是这种工艺流程不是一成不变的，根据每个地区的具体情况合并或减少。如格栅间、雨水调节池均可设在雨水泵站内, 合并成一个构筑物。当遇高潮位及洪水位时, 可设计成岔道, 当中低潮位( 中低洪水位) 时自流排入水体, 而在高潮位( 高洪水位)时, 用水泵将雨水排入水体。第二，设置格栅时, 除了要考虑便于清理外, 还应使进水稳定, 不要造成漩涡, 保证水泵在高效段运行稳定。
4、雨水量的计算
在根据当地的多年降雨情况进行雨水量计算的时候，应注意如下几个方面的问题：第一，设计时, 除了根据厂区及城市雨水排水总干管的设计流量来进行设计外, 还应用全部管网处于压力流时的流量来校对。第二，雨水泵站的设计水量应和全厂或城市雨水管网的设计同时进行, 必要时应考虑发展。第三，雨水量的计算要求准确, 过大会造成浪费, 过小会造成事故，若设计计算降雨强度偏低, 造成厂房被淹, 使该厂全面停产。第四，厂区或城市雨水管网中都有一定数量被污染的废水排入。如排入的生产废水量不超过雨水量的8%, 设计时可不考虑。如大于雨水量的10%, 设计流量则应包括该流量。第六，厂区或城市的地形及厂区或城市是否允许短时间内积水。第五，降雨量是变量, 雨水量波动较大, 设计时应考虑初雨、小雨、中雨及暴雨的雨水水量的排除。
5、雨水泵的选择
雨水泵的选择是进行雨水泵站设计的关键，根据作者多年的设计经验，认为应注意以下几个方面的问题：第一，若当地的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。第二，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。第三，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。第四，雨水泵站的最大设计流量不要超过100 m3 / s，由于雨水泵流量大、功率高,建议所选用的雨水泵不得少于2 台, 也不宜多于5 台。第五，每台泵单独运转时, 有一定的启止水位。如需另一台泵参加运转时, 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, 但启动及停止水位差不宜过大, 通常在0.3~ 0.6 m 之间。第六，为了适应雨量变化的要求, 雨水泵宜选择多台大、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, 以便减少水泵台数, 使水泵使用率提高,运转灵活, 并可节约投资。第七，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。第八，如不考虑厂区发展, 雨水泵也同样不考虑远期发展。如考虑将来的发展, 雨水量将要增加，这时,雨水调节池和雨水泵站应按远期设计, 雨水泵机组则按近期雨水量配置。第九，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。第十，在一般情况下, 雨水泵站是和雨水管网同时设计。第十一，泵站中雨水泵一般仅在雨季运转, 故不考虑经常电费，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。
6、雨水泵站设计
雨水泵站是雨水泵的主要建筑物，也是整个系统的神经中枢，对整个系统起着非常重要的作用。根据作者多年的设计经验，认为应注意如下几个方面的问题：第一，雨水泵站应根据选用水泵的型号及规格, 设计成干室淹设式。第二，水泵站内集水池的有效容量的计算应从全部水泵中的最低启动水位计算到所有水泵中的最高停止水位，但不得小于全部水泵1 分钟的流量。第三，如水泵台数为3 台及3 台以下, 应采用圆形, 如水泵台数超过3 台, 则宜采用矩形。第四，水泵压力出流管在穿墙时应水平设置, 并予埋套管, 同时考虑减小转动轴不平稳而产生的应力，应采用柔性接头。第五，水泵间除考虑水泵布置外，还应考虑预留一定的检修空间。第六，如有生产废水排入雨水泵站, 则集水池内应考虑防腐措施。第七，电机间的标高应高于最高水位0.5 m 以上，集水池底标高根据水泵样本和吸水喇叭口的要求确定。
7、结尾
雨水泵站的合理设计，改善了居民的生活环境和生存质量，也提高了城市的整体形象，应根据当地的实际情况，进行雨水泵站的设计。作为一名技术人员，应在设计中不断学习，并注意借鉴成功工程的经验，汲取失败工程的教训，不断提高自身素质和职业道德，为雨水泵站设计做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《泵与泵站》蒋乃昌等，中国建筑工业出版社
[2] 《泵站经济运行》刘超等，中国水利电力出版社
[3] 《泵站设计与施工》韩士标等，中国水利电力出版社
