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              雨水泵站設計注意的幾點問題研究

                 日期:2015-10-10     來源:論文網    瀏覽:8    評論:0    

                雨水泵站是城市基礎設施建設的重要環節,它在排除城市低洼地帶或管道的積水,有效避免城市內澇出現等方面發揮著重要的作用。雨水泵站的設計是否合理直接決定著其以后能否穩定可靠地運行。本文主要從雨水泵站設計過程中的資料收集、工藝流程、雨水泵選擇以及雨水量計算等多方面分析其設計時應注意的問題。

                所謂雨水泵站主要是指在城市的低洼地帶或者城市的雨水管道系統中,設置的用于城市雨水排除的泵站。雨水泵站的設置避免了城市內澇災害,有效改善了城市居民的居住環境,對于城市形象的建設具有重要的意義。特別是對于地勢平坦的平原地區城市而言,由于其雨水管渠的埋深相對較大,且起點與河道的距離相隔較遠,從而使洪水的水位高于城市雨水管渠的水位,增加了施工難度,加之海潮的影響,雨水泵站就成為平原地區城市防止內澇災害的必然選擇。

                1 雨水泵站設計前的資料收集

                雨水泵站設計是否科學合理,前期的設計資料收集的完整性與沒可靠性至關重要。只有保證所收集的設計資料齊全且可靠,在設計時才能對整工程有一個全局的了解與把握,從而使雨水泵站的設計能夠與城市的實際情況相符合,充分發揮雨水泵站的作用。因此,在雨水泵站設計前期的資料收集中,須注意如下問題。

                1.1雨水泵站的位置確定與廠站地形測量

                1)位置的確定。要注意所設置雨水泵站的城市整體規劃以及基礎設施建設的規劃情況,確保雨水泵站設計能與城市基礎設施相配套,能與城市的總體規劃相協調。對于市政雨水泵站而言,須根據市政的設計與規劃的具體需要,確定城市雨水泵站及其排水管的位置;對于工廠的雨水泵站而言,廠區內外皆可設置;

                2)廠站地形測量。在進行廠站地形測量時,測量比例按照1:500或者1:1000進行。同時,測量范圍需要結合泵站以及附屬構筑物的占地面積進行確定,通常而言,測量范圍≥4倍泵站面積為宜。采取沿著管道的中心線的兩側各20m-30m的指標,確定雨水泵站排出管道以及雨水管的測量范圍。征地范圍以及鉆探深度等資料的收集也必不可少。

                1.2降雨強度與河渠水文資料收集

                1)深入了解并掌握雨水泵站所在城市的降雨狀況,并對其降雨強度進行準確地計算;

                2)在收集城市雨水排出口位置河渠水文資料過程中,關鍵在于所收集資料的準確性與可靠性,否則就會影響雨泵站的正常運行,造成不必要的浪費。

                2 雨水泵站的工藝流程設計

                雨水泵站的工藝流程的設計要堅持“從實際出發”的原則進行,結合設置雨水泵站城市的實際情況進行靈活地設計,在設計過程中,具體注意以下方面的問題。

                2.1結合當地實際情況,確定雨水泵站流程

                我國當前的雨水泵站多采用雨水-隔柵間-進水管-雨水調節池-雨水泵站-水泵壓力出水管-緩沖池-排水管渠-河流(海洋)的流程進行設計,而在實際的設計中,可根據當地的具體情況,進行設計流程的增減,從而使雨水泵站設計更符合實際的需要。例如,在遇到洪水位或者高潮位的情況,可進行岔道的設計,通過高潮位水泵排水與中低潮位自流排水的方式,將雨水排至河流或海洋之中。

                2.2隔柵設置的注意事項

                隔柵設置時,可根據當地實際,將隔柵間與雨水調節池合并為一體,共同設置于雨水泵站內部。同時,在隔柵設置時,要兼顧進水的穩定與易于清理兩種情況,防止漩渦的出現,保證水泵穩定運行。通常而言,雨水泵站在其平面布置方面具有緊湊性的特點,這就造成了雨水泵站排水量非常大,軸流泵是較為合適的選擇。

                3 雨水泵的選擇與雨水量計算

                3.1合理選擇雨水泵

                雨水泵站能否高效安全運行關鍵在于雨水泵的選擇。在雨水泵站的設計中,雨水泵的選擇要確保在任何情況下,所選擇的各臺水泵都能夠及時且有效地運轉,而且若地面無積水現象,還應保證選用的水泵能夠運行足夠長的時間。具體應注意如下問題:

                1)雨水泵數量的確定。(1)根據雨水泵的功率以及設計流量(設計流量最大值≤100m?/s)等情況,確定選擇雨水泵的數量。雨水泵站的建設涉及到土建、道路以及配套的設備與電器等,投資較高。因此,雨水泵的數量選擇在2~5臺為宜。(2)若雨水的徑流量比較集中或降雨短暫,容易導致雨水管內的壓力流形成。這時,選擇雨水泵的臺數應盡量少,流量盡可能大。(3)根據非暴雨時或者初雨時雨量的排除情況選擇雨水泵的數量,同時水泵最好選擇相同的型號。當一定容量的雨水調節池允許設置時,選用的水泵數量要適當減少;

                2)水泵組合選擇。雨水泵應采用中小型或大中型組合水泵的方式,從而適應雨量的變化。一般而言,可采取設計雨量的的水泵組合,且其中的1臺或2臺水泵應該選取可調整葉片或者無極變速電機的軸流泵,從而通過調整葉輪或電機的變速,實現水量的調整,提高水泵利用率,有效節約投資;

                3)水泵的揚程確定。首先要確保第一、第二臺水泵兩者間的啟止水位存在差異,但啟動水位與停止水位間的差異宜控制在0.3m~0.6m范圍內,不宜過大。水泵的揚程需要根據所需自由水頭、壓力出水管與第一次啟動水位間的標高差、局部阻力等因素進行確定,并通過停止水位進行揚程的復核。

                3.2準確計算雨水量

                由于降雨量設計過小容易造成廠房被淹等事故,若過大則會造成大量的浪費。因此,雨水量的計算要結合當地長年的降雨情況進行計算,力求準確。在計算時,主要注意以下問題:

                1)確保城市或全廠的雨水管網的設計與城市雨水泵站的水量設計同時進行;在設計過程中,既要考慮城市或廠區的排水總干管的設計流量,還需要利用所有的管網在壓力流狀況下的流量進行雨水量的校對;

                2)注意城市或者廠區的地形狀況,同時還要了解城市或者廠區內短時間的積水現象是否被允許;   3)城市或者廠區的雨水管網中,都排入了一定數量的污水。如果污水排入量≤8%的雨水量的情況下,雨水流量設計時可不考慮;若污水排入量>10%的雨水量,在流量設計時,需要考慮生產廢水的流量;

                4)由于降雨量是一個變量,且波動較大,因此,在流量設計時,要綜合考慮小雨、中雨以及暴雨等不同降雨強度階段的雨水量的排除情況。

                4 雨水泵站與地下式雨水泵站設計的注意事項

                4.1雨水泵站的設計

                雨水泵的主要建筑物便是雨水泵站,它在整個排水系統中作用突出。在其設計的過程中,需要考慮如下問題:

                1)根據所選用水泵的規格及其型號,雨水泵站應設計為干室淹設式雨水泵站。若水泵臺數≤3臺,雨水泵站可采用圓形;若水泵臺數>3臺,矩形則較為適宜;

                2)當水泵壓力出水管穿墻時,要預埋套管并做到水平設置,在轉動軸運轉不平穩時,還要注意運用柔性接頭減小轉動軸產生的應力;

                3)在計算雨水集水池內的有效容量時,需要從所有水泵中的最小啟動水位到最大的停止水位進行計算,但要保證集水池有效容量≥所有水泵的1min流量;

                4)若雨水泵站中有污水排入,必須做好雨水集水池的防腐工作,水泵間的布置時,在結合水泵布置的同時,需要預留較為適合的檢修空間;

                5)結合吸水喇叭口與泵樣本的要求進行集水池底部標高的確定,同時結合最高水位確定電機間的標高,通常而言,電機間標高要超過水位最高時的0.5m之上。

                4.2地下式雨水泵站的設計

                1)在地下式的雨水泵站設計中,由于空氣中容易聚集大量CO與H2S等有害氣體,不易擴散,因此,必須安裝相應的臭氣處理設施,降低有害氣體對設備及人員的傷害;

                2)地下的變配電間、柵間以及風機房等需要進行完全的分離,并設置單獨入口,且盡量減少設備維修工作量;

                3)檢修面的選擇需要根據所選用設備的檢修要求進行,對于檢修幾率小且大型的設備可以運用汽車吊裝的方式;對于檢修幾率大且較小型的設備,如風機房或變電間內的風機與配電柜等設備,可采用電動葫蘆進出。此外,對于污水泵以及拍門等輕型的設備可采用手拉葫蘆實施檢修。

                城市雨水泵站設計是否合理,直接決定著居民的生活質量以及城市整體形象建設。因此,在雨水泵站的設計過程中,要結合城市的具體實際,全面收集設計資料、并進行雨水泵站流程的設計、準確計算雨水量以及合理選擇水泵等,從而保障設計出的雨水泵站在今后能夠正常穩定的運行,充分發揮其效用。

               
              標簽: 雨水回收
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