城市地埋式雨水泵站设计实例
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城市地埋式雨水泵站设计实例
贾彦文
（上海市政工程设计研究总院，上海 200092）
1 概况
浦明雨水泵站位于上海世博会浦东园区，浦明路南侧、白莲泾西侧，服务面积约2.5km2，设计规模为Q=22m3/s，为全地下结构。
泵站设计时，充分利用与地块建筑风格统一协调的设计手段，把通常枯燥、单调的排水泵站结构掩饰于地下，必要的地上辅助建筑也修饰成为景观小品，融入周边绿化丛中，成为世博会的雅致景色。
2 工艺设计
泵站内主要构筑物包括进水闸门井、雨水泵房、初雨调蓄池、出水箱涵等，雨水泵站与初雨调蓄池采用分建的形式。
现简述如下：
2.1 进水闸门井
位于泵房主体结构的外部，起到分流配水的作用。
泵站进水管为DN3500mm，进入闸门井后分为2根3000×3000mm箱涵，接至雨水泵房。
闸门井内设置2套3000×3000mm手电两用方闸门。
2.2 雨水泵房
整个泵房下部分为两层，地下一层为格栅间及变配电间，地下二层为雨水泵房及旱流污水截污设施。
格栅间内设移动式格栅除污机1套（2仓6工位，格栅间隙50mm）、螺旋压榨机1台及垃圾小车升降机1套。
雨水通过2根3000×3000mm箱涵进入雨水泵房后，通过格栅将雨水中的垃圾截留，由压榨机压榨，最后经升降机将垃圾提升至地面，外运出站。
格栅间内设置的垃圾升降机，可减少垃圾外运工作中搬运的过程，使泵站设计更人性化。
雨水泵房内设潜水轴流泵（雨水泵）6套，采用钢砼泵井，内衬安装钢套筒，单泵性能参数为Q=3.69m3/s、H=8m、N=484kW。
水泵上部采用压力井盖，出水处采用浮箱拍门，防止出水倒流。
出水压力井与泵房合建，上部设置透气井与人员进出口建筑结合设计。
出水压力井一端接出水箱涵，另一端接初雨调蓄池及回笼水箱涵，出水处均设置闸门。
雨水泵房内还设置了旱流污水截污设施，包括2套粉碎型格栅，2套潜水离心泵（1用1备），单泵性能参数为Q=430m3/hr、H=9.3m、N=24kW。
污水粉碎型格栅，减少垃圾二次污染。
经提升后，排入市政污水管道中去。
污水泵前采用。
2.3 初雨调蓄池
初雨调蓄池的设计容积为V=8000m3，内设6套门式自动冲洗装置，考虑调蓄池内的水在12小时内放空，设置2套污水潜水泵（1用1备），单泵性能参数为Q=667m3
/hr、H=5.2m、N=18kW。
调蓄池内还
图
1 泵房平面示意图
图2 泵房剖面示意图
设有溢流管，当池内水位较高时使用，以减少泵的使用时间，降低能耗。
调蓄池放空水排入市政污水管道中。
调蓄池排空后系统会利用门式自动冲洗装置冲洗干净，以备下一次降雨时使用。
2.4 出水箱涵
出水箱涵总长度约180m，由2根2500×3000mm 箱涵组成，在出口处渐变为4孔4500×3000mm箱涵。
出口处的流速＜0.3m/s。
3 建筑设计
世博园区内全地下式泵站均设置在黄浦江畔，为改善滨江地区的城市景观，保护滨江绿地的完整性，建筑设计将浦明雨水泵站设计成全地下泵站——“一座隐逸在绿丛中的泵站”。
建筑专业结合黄浦江沿线世博主题公园整体景
观布置，对泵站少量的上部建筑进行了精心细致的设计。
人员进出口采用玻璃幕墙维护，结合铝板和木制构架，并配以花台装饰；为尽量减少并集中泵
房上部建筑，通风井贴邻出入口建造，立面采用铝
图
3 调蓄池平面示意图
图4 调蓄池剖面示意图
板为维护，通风部分采用不锈钢百叶；设备起吊孔覆盖采光玻璃板，并用园林绿化手段进行遮挡和美化。
建筑整体风格简洁大方，力求与周边的环境、绿化融为一体，并能为其增添一道亮色。
4 结构设计
泵站为全地下式，且结构相对较深，平面尺寸较大。
设计从沉井、地下连续墙、SMW 工法等施工
方法进行了大量比较后，根据泵站的特点，确定浦明雨水泵站采用SMW 工法作为基坑围护的方法。
该施工方案比常规的地下连续墙方案要节约很多，也为今后同类工程设计施工提供了宝贵的工程经验。
泵房内人员出入口通道的楼梯，均采用钢筋混凝土结构，提高使用的安全性和通行的舒适性；地下泵站空间用钢筋混凝土墙体分隔成独立的3个区域，形成3个防火分区，提高了地下泵站消防的安全性。
5 电气及自控设计
泵站内设EPS 应急电源，当两路电源均发生故障时，EPS 应急电源能负载所有照明用电90min，并可关闭出水闸门；变配电所设两处直接通向地面的进出口通道，走道照明灯可在进出口处集中控制，以便工作人员巡视；变配电所等重要场所设置应急照明灯。
在变配电所内设置摄像机，为各种设备的运行和人员活动提供了监视手段。
针对全地下式泵站的特殊要求，自控设计采用了一些较为先进的技术，如无线3G 通讯技术、安全防范技术等，做到远程监控，安全管理。
设置监控中心采集各泵站数据，并对泵站设备进行远程调度控制。
泵站设摄像系统，视频信号需上传至监控中心，可由管理人员进行遥控，采用了先进的无线3G 通讯技术，保证通讯信道可靠安全的工作，实现远程监控。
泵站设置现场PLC 控制系统，完成该泵站有关工艺过程的参数检测值和设备控制,现场PLC 可以独立的、自动的对它所负责的泵站各设备进行控制。
通过设置完整的PLC 监控系统，使得各泵站可做到真正的全自动化控制，不需要人工干预。
针对地下泵站湿度大、有毒气体无法自然排出等特点，设置相应的检测仪表并与通风装置联动。
