双向泵站在城市河道整治工程中的应用探讨

韩　晔

(杭州市城建设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014)



双向泵站在城市河道整治工程中的应用探讨

韩晔

(杭州市城建设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014)

为着力改善城市河道的水环境，以实现“水清、流畅、岸绿、景美”目标，各城市正加大对断头河、臭水河进行整治。通过“外引内排”实现河道内外水系的沟通，并结合建设引排水泵站等设施，以加强城市河道引配水、防洪排涝作用，从而改善区域水环境，并带动河道周围景观建设。今通过对各类型引排水双向泵站特性进行介绍，欲为河道整治工程实施提供有益的参考。

引排水；双向泵站；城市河道

城市水系特别是平原河网地区，由于城市扩张、河道淤积、污水排放等造成城市河道水体流动缓慢，水质恶化，亲水性消失。当前，很多城市都采用从外河道引水，对内河水体进行置换的方法，以改善河道水质。另外，城市内河还担负着城市内部区域向外排涝的功能任务，但外河在排涝期往往处于高水位，造成内河涝水排出不畅。因此，如何设计兼顾内河引水和排涝功能的泵站，对于实现城市河道整治功能有着积极的意义。

1　双向泵站特性及选型

城市河道双向泵站兼顾从外江引水，并排出内河涝水的功能。该类型泵站有着大流量、低扬程、引水频率高等特点，同时工程建设上还应考虑周边城市用地、景观设计等要求。

从泵站设置形式考虑，双向引排水泵站可分为单泵单向型和单泵双向型。

1.1单泵单向型

该型式泵站(图1)中每台泵只承担一个功能(引水或者排涝)，控制运行简单。缺点是机组台数、泵站占地和机电土建费用也相应增加。

图1　双向泵站单泵单向布置型式图

1.2单泵双向型

该型式泵站中每台泵同时承担两个功能(引水和排涝)，进水口为一个，通过出水口的控制闸(阀)调整出水方向来实现双向的功能。泵站占地相对减少，但相应增加了进水口控制系统，对运行管理人员的要求较高。综合国内现有城市河道双向泵站工程，该类型的泵站有敞开式立式轴流泵的双出口流道型、轴流泵双出口管道型、双向贯流泵型。

1.2.1敞开式轴流泵的双出口流道型

该型泵站(图2)主要应用于平原城市内河与城市外围外河，如浙江杭嘉湖、江苏平原、珠三角地区的大中型城市的引水和排涝。这些城市河网密集，引水流量、排涝流量都很大，扬程很低。

该型式泵站站身高度大、控制闸门多(运行管理复杂)、开挖深度大、工程造价高，且不利于闸站结合布置。它适用于外江为较大规模江河的城市泵站。

图2　敞开式双向泵站剖面结构图

1.2.2轴流泵双出口管道型

该型泵站(图3)为原常规立式轴流泵或潜水轴流泵的改进型，通过增加一反方向出水管道，并相应增加进出口控制闸门和阀门进行操作管理以实现双向功能。

该型泵站总体结构较为简单、站身高度低、泵体检修方便，只是相应增加了出口蝶阀和控制闸门，相应增加了控制难度。它对于城市河道的引排水是较为适合的。

图3　双出口管道型双向泵站剖面结构图

1.2.3贯流泵型

贯流泵(图4)经过近十几年的应用发展，技术逐渐成熟可靠。贯流泵由于是直线型流道，减少了立式泵的水流转弯及跌落产生的水头损失，具有水力特性好、装置效率高、水泵结构尺寸小、水泵井及泵房的工程量小、工程投资省、且易于观察和便于管理等优点，有时上部建筑物可以不要。但也存在着电机升温、噪音较大、电机井通风不良等问题。在选型设计中，更应注意城市水质对水泵绝缘材料的腐蚀和破坏作用以及河道泥沙和垃圾对叶轮运行的影响。

该型泵站适用范围较广，对于大型的引排水工程常采用竖井式泵房结构、“X”型双向流道，如无锡江尖泵站、澹台湖枢纽等，但流道施工、控制运行都较为复杂，只适用于大型的引排水工程。

对于城市河道中小型规模工程，可采用双向贯流泵。该型泵有“S”型叶片、水泵调头反转、叶片旋转180°三种型式，其中将叶片设计成“S”型，通过电机的正反向运转，实现水泵双向抽水的要求是最为合适的。近几年，在苏州青龙桥河枢纽、上海杨树浦港闸泵工程、上海国际汽车城水利工程中得到了成功应用。

该型泵站不仅实现了单机泵双向运行的要求，而且结构紧凑、占地面积小、易于周围景观配套，因此有着广泛的应用前景。

图4　S形叶片双向贯流泵站结构图

2　结　语

双向引排水泵站的结构形式多样，它不仅能解决城市区域的内河排涝问题，还能改善河道水环境。它的建设对于提升城市安全、城市环境、城市内涵有着积极的意义，它的运行能发挥很大的经济效益和可观的社会效益。

双向泵站的设计需综合考虑工程规模、工程定位、周边环境、河道水力特性、工程管理运行等技术经济景观因素，合理选型，使泵站能安全可靠地发挥功效，并实现工程目标。

Investigation on the Application of the Bidirectional PumpingStation in the River Training Works of City

HAN Ye

2016-01-15

韩晔(1982—)，女，河北承德人，工程师，从事市政给水排水工程设计工作。

TU992

A

1008-3707(2016)06-0055-03