淺談一體化汙水泵站設計

一體(ti) 化預製泵站在歐洲已有60 多年的使用曆史,目前它的應用也已遍布全球。一體(ti) 化預製泵站可采用全地下式安裝,具有設備集成度高、施工周期短造價(jia) 低等特點，近年來在我國市政排水領域和內(nei) 澇防治中得到了廣泛使用.

18新利娱乐手机版優(you) 點

一體(ti) 化預製泵站主要是由外殼筒體(ti) 、內(nei) 置水泵管路、閥門、樓梯、維修平台等組成的,是一種高度集成式設備”,一體(ti) 化汙水提升泵站有如下優(you) 點:

1.1 安全性較高

體(ti) 化汙水提升泵站主體(ti) 為(wei) 複合纏繞玻璃鋼簡體(ti) ,簡體(ti) 防腐能力強,內(nei) 置潛汙泵、自動耦合裝置、導杆、提升鏈、出水管、止回閥、閘閥等,可以實現全自動無人值守控製係統,進水前端可根據用戶需要設置粉碎型格柵或提管式格柵,以利於(yu) 後續潛汙係的提升1.2 綠色環保,對周圍環境影咱較小且適應性強主要功能部件均置於(yu) 密封簡體(ti) 內(nei) ,汙水在整個(ge) 輸送過程中與(yu) 周圍環境完全隔絕,大大減少了劇毒及惡奧氣體(ti) 產(chan) 生,保護了環境

1.3 造價(jia) 低

安裝周期短,維護省時省力。一次性投入，長期運行成本低,節能效益明顯,且在遇到拆遷或被占地的情況下可以二次吊裝起來進行二次填埋再次利用。體(ti) 化泵站的所有組件均在工廠內(nei) 完成,整個(ge) 內(nei) 部結構繁湊。出廠後，可以直接采用起重機將其吊起，然後開挖泵坑,並在施工現場澆築混凝土基礎，大大降低了成本

1.4 使用壽命較長

簡體(ti) 采用先進的耐腐蝕材質強化玻璃鋼機械纏燒成型，在使用期間無腐性現象發生,還可以進行搬移,且由於(yu) 免清掏的自我衝(chong) 洗功能，因而其使用壽命長,使用周期一般為(wei) 50 年。

2 應用分析

不過一體(ti) 化汙水泵站也並不全是優(you) 點，也有不足之處,如果在設計中忽略了這些不足的地方，就很可能對後續的使用造成麻煩。本文結合玉山縣玉清大道北廷工程所設計的汙水提升泵站探討一下設計使用中須注意的幾個(ge) 問題。

該工程為(wei) 沿河截汙幹管的提升泵站,項目存在用地緊張、工期短、造價(jia) 控製嚴(yan) 格等特點,經多方論證後決(jue) 定采用18新利娱乐手机版方案,近期規模2萬(wan) myd,遠斯規模4萬(wan) md,新建18新利娱乐手机版為(wei) 地埋式,地上僅(jin) 有電氣控製櫃，可同時就地控製與(yu) 運程控製，實現無人值守。提升泵站簡體(ti) 規格為(wei) 直徑 3.8 m,長度8.73 m，采用複合纏燒玻璃鋼材質，進水格柵選用粉碎型格柵基礎形式考慮采用現澆鋼筋混凝土整板基礎。與(yu) 提升係站簡體(ti) 通過預埋鋼筋連接形成整體(ti) ，起到承受上部結構荷載和抗浮雙重作用，單係參數:0=550mh，H=13 m,W=45 kW,兩(liang) 用一備

2.1 客積問題

一體(ti) 化預製泵站的特點就是集成度高，通過配備啟停次數高的水係電機和高水平的自控實現運程控製、水泵自動輪值和水泵故障自動切換以及定期係站排空等功能,因此可以大大減少集水井容積。

在國家規範中明確表示汙水泵站集水坑的客積不應小於(yu) 最大一台水係5分鍾的出水量，同時並注明，當水泵機組為(wei) 自動控製時,每小時開動水係不得大於(yu) 6次”,這一規定主要是為(wei) 了減少水泵的頻繁開停,延長水係的使用壽命。但是一體(ti) 化汙水提升係站為(wei) 了保證足夠的汙水提升量，每小時的水泵開動次數往往會(hui) 達到 10-20次，因此采用液位控製水係自動啟停的排水泵站，最高液位和最低液位之間的有效客積應根據水泵每小時最大啟停次數確定。

2.3前池與(yu) 進水池問題

在傳(chuan) 統泵站中,前池、進水池是泵站的重要組成部分。池內(nei) 水流狀態對泵站裝置性能,特別是水泵的吸水性能影響較大。如流速分別不均勻，可能出現死水區、回流區及各種漩渦,發生池中淤積,造成部分機組進水量不足，嚴(yan) 重時漩渦將空氣帶入進水流道(或吸水管,使水泵效率大為(wei) 降低,並導致水泵汽蝕和機組振動等。某於(yu) 以上考慮,在設計時對水泵的前池作了較詳細的規定:

(1)應采用正向進水。當進水來自不同方向時應在站前交匯,再進入集水池,直線段的長度應盡量放長,不宜小於(yu) 5~10 倍進水管直徑。

②)進入集水池的水流要平緩地流向各台水泵,進水擴散角一般不宜大於(yu) 40°,底坡不宣陡於(yu) 1:4,流速變化要求均勻,防止出現旋流、回流。

(3)水泵安裝的泵間距離、泵與(yu) 池壁間距離、葉輪淹沒深度以及吸水口的防渦措施,均應滿足水泵樣本的規定。

(4集水池的形狀和尺寸受到條件限製時，應該通過水工模擬進行驗證並采取必要的技術措施。

一體(ti) 化汙水泵站由於(yu) 整體(ti) 為(wei) 玻璃鋼圓桶，且尺寸般較小,無法滿足規範要求,汙水來水量不大時,可能問題還不大;當汙水流量較大時,可能會(hui) 出現漩渦等情況,造成水泵效率降低,因此對於(yu) 泵站直徑大於(yu) 3m的預製泵站，設計時應在泵站進水口設置導流板,導流板采用和筒體(ti) 相同的材質,並和筒體(ti) 牢固連接。並在設計過程中采用水工模型試驗對進水布置的合理性作進一步的驗證。

2.4 抗浮問題

在地下水位較高或暴雨頻發的區域，存在18新利娱乐手机版上浮的風險,為(wei) 防止18新利娱乐手机版上浮,18新利娱乐手机版主體(ti) 底板應采用鋼筋混凝土結構,抗浮計算應按以下公式進行:

W>K,*F式中:W---體(ti) 化泵站主體(ti) 、底板以上的回填土和底板總重力(KN;K,--設計穩定性抗力係數，取1.05;F---體(ti) 化泵站主體(ti) 、底板以上的回填土和底板總浮力(KN)

泵站總浮力按工程使用地點的最不利地下水位考慮,當泵站自重不能滿足抗浮要求時,應采取有效的抗浮措施

18新利娱乐手机版主體(ti) 的底座和鋼筋混凝土底板應牢固連接,連接形式應根據抗浮計算和水泵穩定運行要求共同確定,澆築混凝土時必須保證地麵平實,地某承載力基本容許值應大於(yu) 等於(yu) 150KPa,本工程設計的泵站主體(ti) 底板如圖2所示

泵坑開挖與(yu) 回填問題2.5由於(yu) 一體(ti) 化汙水泵站是深埋地下,因此泵坑的開挖與(yu) 回填尤其重要，在開挖時應密切關(guan) 注基坑的安全。泵坑底部必須是幹爽的，不允許有水,否則應采取適當的降水措施,保證幹槽施工,地下水位應降至槽底最低點以下 0.3~0.5 m。同時應采取合適的基坑圍護方式,避免泵坑坍塌。當地質條件比較好,周邊環境允許的情況下，首選是放坡開挖;然而當遇到地質情況較差時，場地無法滿足大範圍的開挖和深挖，地下水位不高,這時候可通過打鋼板樁圍護開挖;但如果遇到地質情況較差,地下水位又比較高的情況，通常是采取逆做井法或沉井等方法施工，開挖方式對比如表1所示。

回填前，應檢查18新利娱乐手机版主體(ti) 有沒有經受結構性破壞,並應在完成18新利娱乐手机版主體(ti) 底板安裝和灌漿後 24 h內(nei) 及時進行主體(ti) 基坑的回填，回填材料應采用級配砂石或中粗沙,顆粒最大尺寸不能超過 32 mm。

回填過程中要注意基坑的四周應均勻回填，防止出現一側(ce) 的土方過多，導致筒體(ti) 傾(qing) 斜，當土壓力不平衡時應采取相應的措施予以解決(jue) 。在冬季和降水天氣回填時,應檢查回填材料的粘連情況，回填作業(ye) 應快速和連續，防止坑外水流進基坑。回填時應分層,每層高度不許超過 30 cm,壓實度應大於(yu) 90%。當回填作業(ye) 邊界與(yu) 18新利娱乐手机版主體(ti) 或進出水管距離小於(yu) 30cm 時,應采用人工夯實,嚴(yan) 禁使用夯土機等設備,待回填到離地麵約 30 cm 時,則在回填土表麵澆築厚度約 30 cm 的混凝土，以對回填土達到保護作用,並應及時做好回填後的檢測工作。

2.6 後期清理問題

常規的汙水泵井容易造成沉澱物的堆積,如果采用人工清除其難度相對較大，同時還存在有限空間操作的安全問題。而18新利娱乐手机版的泵坑底部是通過 CFD模擬 (計算機流體(ti) 動力學 Computational Fluid Dynam-icg)，采用經過試驗驗證的自清潔設計，泵坑底部隻允許少量的汙水停留在泵坑，當泵啟動時,能夠在水泵泵送過程中產(chan) 生強烈紊流，防止沉澱的發生，最終實現泵站自動清潔,降低了後期維護的難度。結束語雖然一體(ti) 化汙水泵站的優(you) 點非常突出，體(ti) 積小、施工方便、造價(jia) 低,但其規模受限於(yu) 單個(ge) 泵井的尺寸及地質情況等影響，對其使用應具體(ti) 結合建設要求及場地限製要求等條件,充分發揮一體(ti) 化汙水泵站的優(you) 勢,使其應用範圍越來越廣泛,