城镇排水泵站集水池设计水位的确定.pdf

浙江建筑,第28卷,第6期,2011年6月
Zhejiang Construction, Vol 28, No6, Jun 201 1
城镇排水泵站集水池设计水位的确定
Determination of the Collection Basin Design
Water Level of Drainage Pumping Station
俞锋
YU Feng
(湖州市城市规划设计研究院,浙江.湖州313000)
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
中留分类号:TU992.25文献标识码:B
文章編号:1008-3707(201)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
最高水位,一般指泵站在正常运行情况下,进水2集水池有效容积、最低设计(停泵)水位
达到设计流量时的集水池水位。对于雨水泵站和合
池底设计标高
流污水泵站,进水管按满流山设计,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/T500142006)》指出,我国的丽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
泵站进水千管按非满流设计,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间来计
水位应按进水干管设计充满度计算。实际设计中,算,不应小于最大ー台水泵5min的出水量。如水泵
对于小型污水泵站(最高日污水量小于5000m2)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15000m3)可取进水容积不应低于水泵机组10min的出水量叫;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:2011-03-15
作者简介:俞锋(1978-),男,江西东乡人,丁程师,从事市政给排水设计工作。
第6期
俞锋:城镇排水泵站集水池设计水位的确定
最大一台水泵30s的出水量。间歇使用的排水泉动控制时每小时开泵次数不得超过6次的规范要
站,应按一次排入的水、泥量和水泉输送能力计算,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?10min,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。
蛄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,
?般取决于水泵吸水喇叭门的安装条件及叶轮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2。潜水泵的最低设计水位则重要意义,水位确定不合易导致机组启闭频繁,对
在保证淹没泵蜗売顶铘的同时,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,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(雨水泉站水泵
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)的出
H、=、-W/A
水量要求。从图1可知,水泵并联的总出水量并非
△ん
是单台水泵单独工作时ψ水量的简单叠加,而是前
式中:H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
H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
V一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
A一集水池平面面积;
H。一池底设计标高;
H/m
H=H+S管路特性曲线
△h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10min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
(L/s)
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換运行。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间,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
(1)启泵水位1。启动水位1的确定不仅要5警戒水位
合集水池的构造特点,而且要满足当水泵机组为自
考虑最不利情况,即集水池的进水量连续数小