合流泵站改造设计要点概述

防洪排水城市道桥与防洪010年5月第5期合流泵站改造设计要点概述李丹(上海市政工程设计研究总院,上海20002搞要:该文以上海市张华浜排水系统的张华浜合流泵站为例,对合流泵站改造的设计要点进行归纳,从而可供其他泵站改造项目的设计借鉴。关键词:合流泵站;改造;设计;上海中图分类号;TU992.25文献标识码:B文章编号:1009-7716(2010)05007204建成,将泵站内截留污水输送至市政污水管路系0引言统的条件已具备。根据张华浜系统规划雨水量随着城市城市排水系统建设的不断完善、城张华浜泵站进水总管规模需扩大。根据规划,在市排水设计标准的提高,为提高和加强城市防汛保留原有d2460排水总管基础上,远期需新增能力,采取更有效的措施来保护水环境,对一些建一根φ1350雨水干管接入泵站。设年代较久远且规划保留的合流泵站进行改造势在必行。本文以上海市张华浜排水系统的张华浜2张华浜泵站现状存在的主要问题合流泵站为例,结合笔者的设计经验,对合流泵站准确、全面地分析、评价泵站现状存在的问题改造的设计要点进行归纳,从而对其他泵站改造是进行泵站改造设计的基础和前提,是确定泵站项目的设计提供一定的借鉴。改造设计内容的关键,也是直接影响工程造价的张华浜泵站现状及地区排水系统规划重要因素。经现场踏勘、与泵站运营管理单位了解情况1.1张华浜泵站现状资料收集、基础数据分析核算,目前张华浜排水泵现有的张华浜合流排水泵站地处上海市宝山站存在的主要问题有区,位于蕴藻浜南岸、鹤岗路西侧,建于1983年(1)雨水泵房规模需要扩容。根据规划,张华泵站设计流量为9.0m/s,雨、污水均排入蕰藻浜。浜地区规划雨水量93m/s(设计重现期1a,平均张华浜泵站占地面积880m2,泵站形状接近梯形,径流系数0.6),扣除初期雨水截流量后需雨水泵泵站内空间较狭小,泵站南侧围墙外为吴淞肉联房提升的雨水量为91m/s,根据《城市排水泵站加工厂。泵站东侧围墙侵入鹤岗路规划道路红线设计规程(DGJ08-22-2003)》,应按雨水量120%2~3m,泵站现有开向鹤岗路的两扇大门。泵站配泵,则按规划雨水量,雨水泵房配泵规模应为内设有直径15m沉井的泵房,配电间、控制室、值10.90m/s。班室等建于沉井泵房上部。泵房内现状配有4台(2)需增设污水截流设施。该泵站现状将地区36兀LB-70立式轴流泵,单泵铭牌流量23m/s,水内雨、污水提升后直接排入蕴藻浜,加剧了水体污泵扬程6.85m,单泵电机功率180kW。泵站现状染的程度。目前,张华浜泵站外部的截流污水输送进水管管径φ2460。管道已建成,截流污水出路已经解决,具备了泵站张华浜泵站现状见图1所示。截污改造的条件。需按规划在泵站内设置污水截12地区排水系统规划概况流泵房和截流污水管,将旱流污水及初期雨水截地区排水规划是进行工程设计的基础资料和流后纳入市政污水管道。指导方针。根据地区排水规划,张华浜排水系统规(3)泵站未设置进、出水闸门及回笼水管,不划205hm2服务范围内雨、污水全部纳入张华浜仅给泵站日常检修带来不便,泵站试车污水直接泵站。规划对于张华浜泵站提出了利用现状张华放江对河道水环境也有影响。故须严格执行沪水浜泵房作为雨水提升泵房、另新增污水截留泵房务【2的改造思路。目前,泵站外截留污水输水管道已市雨中国煤化工局关于规范本知》的要求,在泵CNMHG收稿日期:20100309站中作者简介:李丹(1977-),女黑龙江人,硕士,工程师从事排(4)泵站现状排放口需扩建。泵站现状排放尺水工程设计工作。寸为65mx22m,按现状配泵流量排放口出口010年5月第5期城市道桥与防洪防洪排水泵站现状围墙张华浜合流站吴淞肉联厂现状进水井現状合选「现状看水放口杀、7鹤岗路道路红线鹤岗路图1张华浜泵站现状平面布置图流速为063m/s,按规划配泵流量排放出口流速着良好的环境效益将达到076m/s,以上流速均超过蕴藻浜对排放33改善工人的工作环境口出口流速V≤0.3ms的要求,排放口需扩大釆用机械格栅,提高泵站自动化管理水平,减改建。少工人劳动强度。在泵站设置除臭装置,改善泵站(5)泵站现状供电采用单电源,供电安全十分的工作环境脆弱,如遇汛期停电,则将造成水泵无法运行,这综上所述,张华浜泵站作为永久保留泵站,充样给该地区的防汛除涝安全也带来严重的隐患。分发挥其在排水系统中的功能,进行工程改造,是需按规范要求采用双电源供电十分必要的。(6)泵站现状采用人工格栅,泵站养护管理人员劳动强度大。需换成机械格栅。4张华浜泵站改造内容的确定(7)泵站运行已达25a之久,机电设备老化根据前述泵站现状存在问题及泵站改造必要需要更新。泵站需增设PLC自控系统性分析,确定张华浜泵站拟改造内容如下:(8)泵站内格栅处臭气较重,工作环境较(1)按规划雨水量对雨水泵房(即现状泵房需考虑为泵站配置除臭装置进行扩容改造;3张华浜泵站改造工程的必要性(2)新增污水截流泵房;(3)增设泵站回笼水设施;3.1张华浜泵站改造是确保地区防汛安全的需要(4)改建出水箱涵及排放口;张华浜泵站担负着张华浜地区的防汛重任(5)将现状人工格栅更换为机械格栅、增设雨该泵站现状配泵流量不满足规划配泵流量、泵站水泵房通风设备、增设泵站除臭设备;电气设备老化、未按规划实行两路电源供电。为确(6)泵站用电按规范改造为双电源供电,新建保地区安全防汛,需按相关规划及规范对泵站进配电间一座;更新老化电气设备;增设PC自控行改造。系统。32张华浜泵站改造有利于改善水环境根据以上泵站改造内容,对泵站总平面布置张华浜泵站现状无污水截流设施,现状地区进行调整,确定泵站改造征地范围雨、污水直接排放至蕴藻浜,严重污染水体。截流设施建成后,为避免泵站试车污水直接排放至河5中国煤化工道,需为泵站增设回笼水设施。张华浜泵站增设截5.1CNMHG流设施及回笼水设施可避免污水直接排入河道张华浜排水泵站位于蕴藻浜南岸、鹤岗路西对蕴藻浜水环境的改善起到很大的促进作用,有侧,张华浜泵站现状占地面积880m2,泵站形状近防洪排水城市道桥与防洪2010年5月第5期似梯形,泵站内空间较狭小,泵站东侧围墙侵入鹤仅对水泵进行更换,按规划配泵流量,将泵房内4见状岗路规划道路红线2~3m。该泵站改造将泵站围台水泵全部更换,单泵流量273ms。考虑到现墙退出道路红线,围墙线与道路红线重合设置,泵泵房土建结构是按立式轴流泵进行布置的,为尽站退界面积约108m2。由于泵站内需新建污水截量减少土建改动量,考虑更新的水泵仍采用同类流泵房一座,新增配电间一座,同时泵站内道路布型的立式轴流泵。在下阶段设计中,待水泵设备确置需满足车辆通行要求,泵站需向南侧、西侧共计定后,如选购的水泵泵筒直径与现状泵房内泵筒征地765m2,泵站所需征地基本位于泵站南侧的直径相同则仅需更换水泵,水泵出水管路仍利用吴淞肉联加工厂内。泵站改造完成后,泵站平面近原有管路。如与现状泵筒尺寸不同,则需同时更换似为52mx30m的矩形,共计占地1544m2水泵出水管路,同时对水泵安装楼板及水泵出水泵站现状地面标高约4.54m,泵站内新建道管路穿墙处的洞口进行局部改造。路宽4m,转弯半径6m,泵站内道路需与鹤岗路雨水泵房改造设计内容如下道路接顺。为满足泵站内车辆通行的要求以及便(1)将现状4台水泵全部更新为单泵流量的立于雨水泵房内设备进出,泵站共设置大门两处,其式轴流泵,水泵参数Q=273m/s,设计H=67m,北侧大门用于车辆进出,南侧大门用于泵房内设最高H=7.70m,P=250kW备的运输。(2)将现状两套人工格栅更换为两套钢丝绳式新建污水截流泵房布置在泵站西南角,新建粗格栅,B=2200mm,b=70mm,P=22kW,格栅上配电间位于泵站东南角。附密封罩,并配备除臭设备。另外,因泵站现状进水管规模不能满足服务(3)新增皮带输送机一套,B=500mm,有效长范围内规划雨水量,需按规划新增一根泵站雨水度L=55m,P=22kW。进水干管。(4)新增2300mmx2200mm电动出水闸门泵站改造后平面布置见图2所示。套,P=3kW。52单体设计(5)在出水井侧壁开洞接出DN1500回笼水管521雨水泵房扩容改造设计(6)泵房水泵间增设轴流风机两套及相应管根据前述分析,张华浜泵房按规划雨水量雨路系统,以改善泵房内的通风条件。水泵房配泵规模应为91×1.2=10.90(m/s)。张华雨水泵房改造见图3所示。浜泵站现状配泵规模9.0m3,不满足规划配泵要522雨水排放口改造设计求,需对其进行扩容改造。为尽量降低对泵房本体的影响,拟利用一段设计方案拟利用张华浜泵房沉井土建本体,长约2m的2300mm×2200mm现状出水箱涵,新增回笼水展门H沓咪500(是雪新建配电间新更想次口最蛋美到新1350雨水登新增出水展新增出水舅门中国煤化工6CNMHG图2张华浜泵站改造后平面布置图(单位:m)2010年5月第5期城市道桥与防洪防洪排水‖新增200×2300出水厕门加罩封新增皮带输送本出水力并出水箱新增机械格945最高日0.94井璧开孔捷N1500目笼水管造水箱酒91最低水位新水泵图3爾水泵房改造图(单位:mm对之后的箱涵进行放大改建,改建箱涵的断面净污水泵站为二级用电负荷,拟增加一路10kV尺寸为8mx22m~18mx22m,雨水排放口内电源,由两路10kV电源供电(二常用),高压侧采底标高与现状雨水排放口一致,为086m。改建用线路变压器组结线形式,低压侧为单母线分段后排放口出口流速为028m/s运行。设一座独立式变电所(新建)。523新建污水截留泵房设计根据规划,该污水截流泵房设计规模258Ls6结论与建议配潜水离心泵三台,其中两台小泵流量70Ls,一6.1结论台大泵流量140Ls。根据集水池及出水井设计经前述分析,张华浜泵站改造的主要内容为液位,污水泵设计扬程560m,复核最高扬程(1)对雨水泵房扩容(包括泵站进水总管扩容、水泵7.00m。扩容及雨水排放口扩建);(2)增设雨水泵房回笼水新建污水截流泵房内净尺寸14m×4.15m,设施;(3)为泵站新征用地,新建污水截留泵房;(4)泵房内底标高-.50m,顶板标高470m,泵房对泵站电气设备进行改造,并新建变配电间一座。DN800进水管内底标高-290m,DN600出水管内62建议底标高0.90m。(1)泵站进水闸门井及雨水泵站改造时,需断泵房另配B=1000回转式细格栅除污机一水施工,建议在非汛期施工,施工时需得到泵站运套;1000m×1000m电动进水闸门一套;压行管理单位配合,做好施工期间临时排水,并应合榨机一套。理安排施工顺序,尽量缩短断水时间。污水泵房与雨水泵房共用一套离子除臭设备。(2)为确保该泵站改造工程顺利实施,尽快落524电气设备改造实泵站征地是关键。张华浜泵现状由一路10kV电源供电,采用V凵中国煤化工妇于原有构筑物线路变压器组结线形式,经二十多年的运行,电气建成时用的标准规范等设备日趋陈旧老化,存在诸多安全隐患,为此结合均已更mCNMH大mm田x业机构对保留的该泵站改造工程,电气设备将全部予以更新。构筑物的结构质量进行评估。