城镇排水泵站集水池设计水位的确定 3页

浙江建筑，第28卷，第6期，2011年6月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．6，Jun．2011城镇排水泵站集水池设计水位的确定DeterminationoftheCollectionBasinDesignWaterLevelofDrainagePumpingStation俞锋YUFg(湖州市城市规划设计研究院，浙江湖州3l3000)摘要：按照规范要求并结合实际工程设计经验，针对不同类型的排水泵站集水池设计水位，总结出了一套简单易行的计算方法，可供同行借鉴。关键词：排水泵站；集水池；最高设计水位；启泵水位中图分类号：TU992．25文献标识码：B文章编号：1008—3707(2011)06—0054—03根据排水性质的不同，排水泵站可分为污水泵进水干管设计标高作为集水池最高设计水位，势必站、雨水泵站和合流污水泵站。在排水泵站的设计造成泵房埋深加大，工程费用及施工难度成倍增加，过程中，集水池相关设计水位的确定十分重要，它关考虑到在污水泵站实际运行过程中，污水干管存在系到泵的选型和整个构筑物的尺寸，进而影响到工部分受压情况，因此在条件允许时可选择高于进水程造价和建成后泵站的运行管理。管管顶，但须低于上游干管起始管底标高，避免管道上游地面冒水。1最高设计水位2集水池有效容积、最低设计(停泵)水位、最高水位，一般指泵站在正常运行情况下，进水池底设计标高达到设计流量时的集水池水位。对于雨水泵站和合流污水泵站，进水管按满流设计，因而最高设计为了使泵站正常运行，集水池的贮水部分必须水位应与进水管管顶相平，《室外排水设计规范有适当的有效容积，集水池设计最高水位与设计最(GB／T50014—2006)》¨指出，我国的雨水泵站运行低水位之间的容积称为有效容积。不同类型的泵时，部分受压情况较多，因此最高设计水位也可选择站，有效容积具有不同的确定方式。对于全昼夜运高于进水管管顶，但不得使管道上游地面冒水；污水行的大中型污水泵站，集水池有效容积一般根据工泵站进水干管按非满流设计，因而集水池最高设计作水泵机组停车时启动备用机组所需要的时问来计水位应按进水干管设计充满度计算。实际设计中，算，不应小于最大一台水泵5min的出水量。如水泵对于小型污水泵站(最高日污水量小于5000rrl)最机组为自动控制，根据规范要求，对污水泵站应控制高设计水位一般取进水干管管底标高；对于大中型单台泵开停次数不大于6次／h，由此推算最小有效污水泵站(最高日污水量小于15000m)可取进水容积不应低于水泵机组10min的出水量⋯；对于雨干管设计水面标高。但近年来，随着城镇规模的扩水泵站和合流污水泵站，由于雨水进水管部分可作张及施工技术的进步，污水干管埋深越来越大，如取为贮水容积考虑，根据规范，有效容积不应小于收稿日期：20l1—03一l5作者简介：俞锋(1978一)，男，江西东乡人，工程师，从事市政给排水设计工作。n第6期俞锋：城镇排水泵站集水池设计水位的确定55最大一台水泵30s的出水量。间歇使用的排水泵动控制时每小时开泵次数不得超过6次的规范要站，应按一次排人的水、泥量和水泵输送能力计算，求，因此，启动水位1到最低水位之间水体的体积至对于小型污水泵站，由于夜间的流入量不大，通常在少要满足最大一台水泵最短工作周期(污水泵站：夜间停止运行，此时集水池有效容积应能够满足贮10rain，雨水泵站：30s)出水量的要求。由于污水泵存夜间流入量的要求。’站的设计规模是按最高日最高时流量确定的，而实水泵机组不同，停泵水位也不同，最低设计水位际上平日泵站污水量基本上是处于小流量状况下，一般取决于水泵吸水喇叭口的安装条件及叶!沦的淹所以对于一个常年运行的泵站，更多的是在单泵情没深度。卧式离心泵及立式轴流泵的最低水位确定况下运行。因此确定启动水位1对于污水泵站具有方法可以参照手册。潜水泵的最低设计水位则重要意，水位确定不合堙易导致机组启闭频繁，对在保证淹没泵蜗壳顶部的同时，还应考虑抽水过程运行控制不利。．形成漩涡使水位降低对水泵运行造成的影响(如可(2)启泵水位2、启泵水位3。启动水位2、3指能导致水泵抽气不抽水)，使水泵空载运行，因此最水泵运行时由于水位上升需要再投入1台水泵运行低设计水位应该淹没叶轮0．1～0．2m；对于小功率需要的水位为满足当污水泵站水泵机组为自动控潜水泵，其最低设计水位可以考虑淹没泵体，这样可制时每小时开泵次数不得超过6次(雨水泵站水泵以省去冷却装置．·．机组最短工作周期30S)的规范要求，从最低设计水集水池有效容积、最低设计水位及池底设计标位到启动水位2、3之间水体的体积至少要满足投入高相互制约，三者之间的关系如下：运行的水泵并联运行10min(雨水泵站：30S)的H=『／一V／A水．II1-要求。从图1可知，水泵并联的总出水量并非，、H0=I1一△h是单台水泵单独工作时Ⅲ水量的简单叠加，而是前式中：口一集水池最低设计水位；者小于后者。因此，确定并联运行的多台水泵启动日⋯一集水池最高设计水位：水位时应考虑该特性，同时也应该考虑由于水位上集水池设计有效容积；．升造成的静扬程减小、工况点偏移等问题。一集水池平面面积；一池底设计标高；△一水泵吸水口安装要求水深。在实际设计过程中，需对这3个参数相互校核，如：确定了池底设计标高，计算最低水位时，需校核集水池有效容积能否满足规范要求，即不低于水泵机组10rain出水量；确定了有效容积，需校核池底设计标高能否满足构筑物构造及设备安装、运行管理要求。图1水泵并联运行特性曲线●3正常工作水位启泵水位若仅按水泵机组最短运行周期的流量正常工作水位指水泵运行时经常保持的水位，确定，可能会导致启泵水位太低，水位传感器反应不在最高与最低水位之间，由泵站管理单位根据具体够灵敏，影响到水泵机组的切换运行。因此，在实际情况决定，一般根据集水池有效水深的平均值确定。设计中应尽量考虑2个水位之间水体体积大于水泵由于泵站经常运行在最高水位与最低水位之I'fi】，因并联运行最短工作周期的要求。此须校核水泵运行工况在此范围内是否均处在高通过设置启动水位2、3，阶梯式开启水泵，可以效段降低集水池正常工作水位为上游排水干管创造良好的水力条件。4启泵水位．、．⋯，．⋯，⋯。5警戒水位(1)启泵水位1。启动水位1的确定不仅要结一合集水池的构造特点，而且要满足当水泵机组：勾自考虑最不利情况，即集水池的进水量连续数小n56浙江建筑2011年第28卷时大于最高日最高时设计流量，或是水泵因出现故一3．34m为集水池最高水位。障而关闭进水闸门需要一段时间，使得集水池水位(2)最低水位、池底设计标高。取有效水深为不断上升危及机器间，因此有必要设定一个警戒水2．5m，最低设计水位一5．84nl，有效容积160．3m，位。当集水池水位上升到警戒水位时，打开事故阀满足3台水泵机组最短工作周期(10min)出水量门，关闭进水闸门。由于机器间格栅的人工操作平157．5m的要求。该工程采用WQ315—15-22型潜水台高程至少应该高出最高设计水位或可能出现的最泵，不带冷却装置，根据手册提供的安装大样图，水泵高水位以上0．5～1．0m，且不低于溢流管水位，最小淹没水深取o．9m，为满足水泵冷却以及安装、运因此可以确定将警戒水位的上限定在格栅的人工操行管理的要求，确定池底设计标高为一4．940m。作平台以下0．5～1．0m；警戒水位下限的确定与关(3)启泵水位I。取最短运行周期10min，初步计闭闸门需要的时间有关，即水泵出现故障时关闭进算启动水位1应大于315×10／60／64．13=0．819II1。考水闸门期间的进水水位。但是，目前很多全地下式虑到集水池水位上升，水泵工况点右移，泵流量增加，小型污水泵站，由于采用粉碎格栅机替代机械格栅，经过核算启泵水位1I>0．841'13。故该工程确定启泵水不存在机器间被淹的问题，因此，在无法设置事故排位1为一5．84+0．84=一5．O0m，取一5．O0m。放口的情况下，也可不设置警戒水位。(4)启泵水位2。取最短运行周期10min，初步计算启动水位2应大于315x2×10／60／64．13：6工程实例1．638m。考虑到集水池水位上升，水泵工况点右移，南方某地区污水提升泵站，泵站远期设计规模泵流量增加，而单泵流量减少，经过核算启泵水位215000m’／d，污水最大提升高度15m，最大设计流≥1．642m。故该工程确定启泵水位1为一5．84+量945m／h，进水干管管径为800mm，管内底标高1．642=一4．20In，取一4．20I1。同理启泵水位3取一3．900m，设计地面标高3．8ITI。主体构筑物为矩一3．80m。形沉井结构，长18．4m，宽7．8m，集水池底面面积(5)警戒水位。由于该工程不存在机器间，也64．13m。选用WQ315．15．22型潜污泵4台，3用1不允许设置事故排放口，故可以不设置警戒水位。备，‘近期安装2台，见图2。7结语本文是在进行城镇排水泵站设计时，总结出的一些基本概念和方法，有待在今后的工程实践中不断提高和完善，如有不妥之处，请同行指正。参考文献[】]盛建康，邓培德，毛孟修，等．GB／T50014．2006室外排水设计规范[s]．北京：中国计划出版社，2006．图2南方某地区污水提升泵站示意图[2]北京市市政工程设计研究总院．给排水设计手册：城镇排水[M]．2版．北京：中国建筑工业出版社，2004：169—170．(1)最高水位。泵站进水于管管内底标高为[3]窦以松，刘清奎，陈登毅，等．Gt31T50265．97泵站设计规范[s]．北京：中国计划出版社，1997．一3．9m，设计充满度0．7，取进水干管设计水面标高