浅谈市政雨水泵站设计过程中应注意的问题

徐跃飞

(重庆市设计院，重庆400015)

国内有的城市在雨季产生了多种问题，道路地面的下水道承受雨水排放压力很重；沿海城市产生海水倒灌情况的几率也逐渐提高，而市政排水系统总体效率很低。因此大雨后的城市道路出现非常严重的积水现象。科学有效的雨水泵站设计应能解决城市的内涝情况。

大中型城市在布局方面，往往管渠位置低于洪水水位，影响到雨水泵站的工作。所以雨水泵站规划关系到排水系统的应用效果，雨水泵站的投资较大，设计方面的不科学会造成大的经济损失。

1 雨水泵站设计的信息采集

市政雨水排放系统设计中，要求把泵站施工周边环境的地勘信息准备齐全。雨水泵站的检测范围很大，通过附属建筑结构的面积来采集勘探信息，直观上看超过雨水泵站所占范围的4倍。按照地下项目的泵站埋设深度要求勘测机构应达的钻探深度，历年雨水状况、暴雨情况、水渠信息等应全面且真实。

雨水泵站的地址选择应当按照水渠、水文环境及周围河流状况进行考虑。泵站与排水管不得距离太远，避免雨水泵站于暴雨季节被淹，泵站入水总管标高应保证雨水不会出现回灌［1］。泵站设计环节要科学设置排水量，强降雨导致市内洪涝灾害十分严重，设计时需提升排水系统的作用，减少洪涝对生态的污染，确保人们日常工作及生活稳定。城市市政建设应当对暴雨重现时间进行重新确定，不同区域的暴雨重现时间存在差异，由此排水设计标准也应当随之出现变化，以配合市政内涝预防工作的顺利开展［2］。要求分析如下雨水量影响要素：

(1)下雨后的雨水流量汇聚水量计算，全面兼顾到地区内水流流量，不能漏算。

(2)针对市政关键区域不能出现积水，而偏远与人口稀疏的区域则能够有少量短时间积水。

(3)兼顾到汇水地区的用地状况，防止水池浪费及机械闲置。

(4)应当兼顾暴雨、小雨等均可以通过雨水泵站进行排出，以解除淹情。

2 雨水泵站规划

2.1 水位设置与进水条件

雨水泵站的入水标高确定，不仅要全面兼顾内涝排除的质量，还可以发挥出泵站的调控功能，实现雨水泵站设计建设效益最佳化［3］。雨水泵站的最低水位一般在水管下部，为防止泵站过深，作业难度系数加大，可比水管底部稍高一点，适合流量偏大的泵站设计有较好的效果，泵站的进水管水位可以与最低水位平齐。泵站的最大设计水位要选择低于进水管渠上部0.2～0.3 m为最佳。水位升高至进水部位，泵站全面运行，汇水排水结构同步运行，使整个市政项目排水结构处于最好状态。

水泵前池入水应当正向进水，有限制因素的可采取侧向入水、分流设备，保证稳定的进水环境，提升水泵的运行效率。

2.2 水泵吊装设备

雨水泵站规划中要考虑起重机的选取，这就要按照泵站的设施重量及体积大小来确定。在实际生产过程，大中型水泵无法采取电动双轨桥型吊车，水泵的整体重量大，起重机选用能吊整体设备的吊车。

3 工艺流程

当前，国内各大城市之中正在运作的雨水泵站，通常都采用以下几种形式：当雨水进到水泵管道之内，通过进水管道进到调控池或者闸门井内，接着进到格栅之中，把雨水之中掺杂的物质阻拦下来，进到泵房吸水池内，通过泵抽水提升后，再进到压力出水池内，排进河道以前，为了控制雨水对河床带来的冲刷作用，要先通过拍门，然后将之排入到河道内［4］。出水管道上安装旁通道与泵室中的放空井结合起来，能够在试车循环用水过程中使用。

雨水进到调节池的过程要保持进水角度与闸门相垂直，集水池空置后，清掏是需闭合闸门，雨量非常丰富时尽量采用进水闸门井；部分城市降水布局、气候性明显，旱季与雨季简化设备处理流程，可不安装闸门井，维修泵站进行泵房清污工作。

4 雨水泵站设施选型

4.1 雨水泵站的格栅

格栅的作用是用来阻拦雨水内掺杂的杂质，市政雨水泵站中通常采取机械格栅，杂物采取人工清掏或者机器清除。雨水泵站进水池按照水泵吸水性能，集水池标准容积要满足最大一台水泵30 m3/s流量，并明确集水池的最大水位、最小水位与正常水位。泵站的集水池容量没有调节功能，符合基本的吸水要求就可行。此外，在规划集水池时还应兼顾到污泥状况，对城市内污泥量需进行必要的信息检验，确保雨季排污水平在标准范围以内［5］。格栅阻拦降水、生活废水及工业污水内大的悬浮物与杂物，起着净化水体、保护水泵的功能。大、中雨水与合流水泵的格栅很宽，为提升除污效果，需把格栅分为小跨，采取多个固定式除污器。栅条断面要按照跨度、格栅先后水位差及拦污量运算确定。栅条宽度适合采取15 mm，栅条强度必须符合埋深很大的雨水泵站施工需求。

4.2 雨水泵选型

选取雨水泵应统筹思考，考虑到泵站性质与雨量，按照水泵规划数量来决定单独雨水泵规格。按照泵站出入水的水位研究、管道水头损耗制定水泵规划方案。水位于高位与低位扬程中，水泵可高效率运作；不管是单台运作或者多台组合运作下，均有很高的生产效率及安全稳定的工作状态。雨水泵站特点参数确定后，结合水量、水质及提升高度，采用后续检修容易、质量合格、能耗少的水泵。排水泵通常选择离心泵、轴流泵、潜水泵、混流泵［6］。城市雨水泵站规划中要兼顾到流量大、扬程短等特征，轴流泵更加适用，而立式轴流泵由于占地范围小，管理与检修简便是最常用的一种。直联式废水泵的特征在于大通道叶轮，该种废水泵动能大，且效率也大；直联式结构泵框架紧凑，安装简单、运作稳定，机械传动能耗少。泵的轴封采取双道设备密封串联设施，密封稳定性大，轴材料采取不锈钢，能确保在泵的整个运行过程不用更换。采取立式框架，后开门，无需拆除泵体就可以检修水泵，水泵的维修工作更为便捷。

规模很小的泵室通常采取潜水除污泵，泵室是湿式泵室；规模很大的泵室通常采取轴流泵和混流泵，泵室是干式泵室。规模很小的泵室底部设计为圆形，方便沉井法作业，规模大的泵室能设计成方形。雨水泵室通常采取自灌型泵室，潜污泵设置时带自灌设备，方便安装与检修。

泵室大小与分布要满足标准要求的水泵设备间的净距离及水泵和墙体间的净距离需要。以方便操作、安装与后续检修。水泵之间要搭建平台，平台每层的高度要按照水泵设备、电气设施、起吊机、安装、运作灯等来确定。为缩小泵室整体高度，用来起吊水泵的平台边缘安装移动栏杆。泵室起吊机要结合需吊运设施来确定，起吊重量不超过1 t的，合适采用手动葫芦；起吊重量在1～2 t之间的，适合采用电动葫芦；起吊重量超过2 t的，采用电动单梁和双梁起吊设备。

4.3 精准计算雨水量

因为降雨量设计太小极易导致厂房被淹等问题，如果太大就会造成浪费。所以，在计算雨水量时需根据本地历年降雨状况来计算，尽量精准。在计算时，需注意如下几点问题：

(1)保证城市和全长的雨水管道设计和市政雨水泵站的水量规划同步进行；在设计环节，不仅要考虑城市和厂房的排水总管网的规划流程，还应当使用全部的管网于压力流条件下的流量来校对雨水量。

(2)考虑城市或是厂区的地形条件，并了解城市和厂区内短期的积水情况是否被允许。

(3)市政或是厂区的雨水管道内，均排进了大量的污水，若污水排入量不大于8%的雨水量条件下，雨水流量规划时能不予以考虑；如果污水排入超过10%的雨水量，在规划流量时，需要兼顾到污水的流量。

(4)因为降雨量属于一个变量，且变化很大，所以，在设计流量时，需整体考虑小雨、中雨与暴雨等各种降雨强度过程的雨水量状况。

5 结束语

综上所述，在国内市政排水结构雨水泵站设计环节，要坚持以人为本的原则，使泵站之中各个细节获得优化调整；而且，在施工组织规划与雨水泵站设计环节，还需要准备完整地质、水文勘探工作与预期性信息，编制出适用性很强的工艺流程，严格管理雨水泵站的具体运行状况，充分发挥雨水泵站的作用。