海洋高新区二号泵站的设计与特点

高博

中图分类号：TU289

摘要：本文以天津滨海新区海洋高新区二号雨水泵站为设计案例,阐述了组合泵站的设计要点。组合泵站采用了多种设计措施，将雨水泵站和循环（补水）泵站两个系统的泵房合建在同一个构筑物内，形成集排水、循环、补水等多种功能为一体的地下式泵站。对泵站功能分析、主体特点、设计参数进行了论述。

关键词：组合泵站、循环泵站、雨水泵站、补水泵站

1 项目背景及规模

海洋高新区扩展区二号雨水泵站位于海洋高新技术开发区东部，该区正处于吸引资金，加快发展步伐的重要时期，而基础配套设施建设则为招商引资提供基础。

海洋高新区扩展区二号雨水泵站位于庐山道以南，新河干渠以西，占地面积约4949m2。雨水泵站设计规模为10 m3/s，循环（补水）泵站设计规模为6 m3/s。该泵站为集四种功能于一身的综合泵站，其功能包括地区雨水排除、金海湖与景观河道水系循环及补水、汛期强排功能，对于该地区的雨水排放、水系循环及缺水期补水等起着重要的作用。

2 设计理念

制定技术先进、经济合理的设计方案，并符合国家规范和行业标准。

采用先进、可靠、节省投资的设备，在设备选型上充分考虑建设单位的要求，且便于维修，以提高管理水平。

在降低工程投资和运转维护费用的前提下，根据塘沽海洋高新技术开发区总体布局，结合地形和环境要求，力求使泵站布置占地省、环境优美协调。

3 组合泵站功能分析

泵站具备多种运行工况，需要泵站外的闸门开闭配合来实现，具体运行工况如下（见图-1）：

图-1泵站总平面图

（1）地区排水工况:本地区为缺水地区，为保证河道景观水位，泵站排水工况如下：

当景观明渠水位≤常水位，闸门3关闭（保水）；

当景观明渠水位＞常水位，闸门3开启，地区雨水通过泵站提升经明渠排入新河干渠。

（2）循环工况: 闸门2、闸门3关闭，其余开启。通过循环（补水）泵提升，实现金海湖、明渠水系循环。

（3）补水工况: 当新河干渠的水位高于明渠时,闸门全开，自流补水。

当新河干渠的水位低于明渠时，闸门1、闸门4关闭，其余开启。通过循环（补水）泵提升，实现新河干渠向明渠补水。

（4）强排工况：闸门2、闸门5关闭，其他开启。通过循环（补水）泵提升，实现明渠向新河干渠排水。

4 泵站主体特点

为了减少占地面积，节省建设投资和运行管理费用，组合泵站总体布置采用合建式，即将循环（补水）两用泵站与市政雨水泵站合建为一座市政组合泵站。为满足实际需要，泵站工艺设计将进水闸井、格栅井、集水池、压力出水井池合建在一起，但是从进水闸井至出水池各系统用隔墙分开。

主要工艺流程如下：

（1）地区雨水泵站工艺流程

片区雨水 à 进水闸井 à 格栅井 à 集水池（经水泵提升）à压力出水池 à压力出水管 à明渠（最终排入新河干渠）

（2）循环（补水）泵站工艺流程

进水管道 à 进水闸井 à 集水池（经水泵提升）à压力出水池 à循环（补水）泵站压力出水管 à明渠（金海湖）

4.1泵房平面布局

综合考虑各系统排水方向、水泵大小、安装条件等情况后，将雨水4台水泵沿泵房竖向一字排列设置于一侧，循环（补水）3台潜水贯流泵沿泵房横向排列设置于雨水泵房的上层。

4.2泵房空间布局

雨水泵站进水管较深，循环（补水）泵站进水管较浅，为了缩小泵房占地面积，在满足水泵安装要求下，在设计中充分利用雨水泵站与循环（补水）泵站集水池之间较大的高程差，将循环（补水）泵房布置在最上层，从而使两个系统的水泵布置在平面上是分开的，从竖向空间在两个层面上，使泵房空间得到充分利用，具体布置如(图-2、图-3)所示。

图-2泵站平面图

图-3泵站剖面图

4.3水泵选型及性能参数

为了便于总体布置，减少土建工程量，两个系统的水泵均选用潜水泵，采用地下式泵站设计，其中地区雨水系统选用4台潜水轴流泵，单机流量2.5 m3/s，扬程6.5m，配用功率220kW；循环（补水）系统选用3台潜水贯流泵，单机流量为2 m3/s，扬程2.5m，配用功率90kW（见表-1）。

表-1 水泵选型及性能参数

5 结语

实践表明，地下式组合泵站的建设为节省工程占地面积，减少工程造价投资约20%，减少占地面积约400m2，开发利用地下空间资源、提高泵站周边地区的生态环境质量、获取城市建设综合效益的最大化提供了新的途径，具有良好的应用前景。

参考文献

1 宋启元, 田玲. 天津经济开发区污水厂的组合泵站设计[J]. 中国给水排水，2004, 20（1）：71-73.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。