雨水调蓄池和雨水泵站在工程中联合设计和应用

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1、雨水调蓄池和雨水泵站在工程中联合设计和应用　　摘要：随着对城市水环境的重视，初期雨水对下游河道的污染，越来越受到社会的关注，在建设雨水泵房的同时设置雨水调蓄池，成为解决初期雨水对河道污染的有效途径之一。结合石家庄正定新区1号雨水泵站的建设实例，介绍了雨水调蓄池与雨水泵房合建时的计算方法、布置形式、运行模式以及工程特点，为今后类似项目的设计及应用提供参考。关键字：雨水调蓄池；雨水泵站；设计方案；运行模式；中图分类号：S611文献标识码：A1、项目概况本工程位于石家庄正定新区上海南大街与河北西大道的

2、互通范围内，雨水泵站规模：30m3/s。为减少面源污染，收集初期雨水，建设“低碳、生态”的正定新区，雨水泵站内增设初期雨水调蓄池。2、雨水调蓄池设计2.1布置形式7雨水调蓄池与雨水泵站同建时，均设置在雨水管网的末端。雨水调蓄池与雨水泵站有分建和合建两种形式，本工程中，由于雨水泵站进水管的埋深约9米，如果采用合建的形式，则调蓄池在地下约15米左右，基坑开挖深度太大，工程造价高。因此，采用了调蓄池与泵站分建的形式。2.2池容计算本工程参照德国废水协会“ATVArbeitsblattA1281992”

3、标准，初期雨水截流量按下式计算。其中VSR为每公顷面积需调蓄的雨水量，单位为m3/ha，VSR取值范围为12～40，可根据实际工程地域条件取值，当工程地域降水雨头偏前、降雨峰值发生早且地表坡度大时，取小值；反之，取大值。参照国内外经验参数,结合石家庄当地具体情况，本工程选用23。经计算，调蓄池容积为29290m3，最终设计为30000m3。2.3自动冲洗装置及冲洗廊道设计雨水调蓄池每次放空后，必须尽快地清除掉池内的沉泥，以避免下一次的雨水将其污染物带入水体。如采用人工清泥，是一件非常耗时、耗力、

4、且有危险性的工作。本调蓄池采用自动冲洗装置。2.3.1自动冲洗装置7本工程采用门式自动冲洗装置，在调蓄池排空时，控制浮筒随水位降低至设置标高时，由控制系统触发，冲洗门瞬间将储水释放，门底部喷射出的水具有很大的动能，形成强力的、席卷式的射流。射流形成的波浪将池底的沉积物卷起,冲流到调蓄池末端的收集渠，通过泵排出。门式自冲洗装置的冲洗力非常强大，对厚达0.4m的积泥一次冲洗即实现了清除[1]。2.3.2冲洗水储存室设计在调蓄池冲洗廊道起端分离出一个单独的冲洗水储存室。当调蓄池排空之后，存水室中的拦蓄

5、水形成强劲的席卷流，对调蓄池进行有效冲洗。冲洗水储存室有效容积与初期雨水污染物浓度、冲洗廊道坡度、冲洗装置水力特点等有关。本工程中，按照每米廊道宽度需要6m3有效容积估算。为产生足够的水平冲击力，调蓄池冲洗水储存室底部应设置二级坡度，根据以往工程，坡度值一般为20%和10%。调蓄池冲洗水储存室设自动补水管道，以便根据实际需要定期进行廊道冲洗。本工程由于调蓄池与泵站同建，冲洗水储存室的补水可从雨水泵站出水井内取水。2.3.3门式冲洗装置廊道设计当冲洗廊道的宽度超过5m时，就必须对冲洗廊道进行划分。

6、本工程冲洗廊道为5米，总共设置18个廊道，为保证有效冲洗效果，冲洗廊道长度81米，有效深度为6米。2.4冲洗水汇流区设计7为了避免雨水调蓄池冲洗时，冲洗水在冲洗的尽头折返，一般在尽头设置冲洗水汇流区。汇流区的有效容积不小于每次冲洗的水量。此外，廊道末端的垂直台阶结构设计，防止了沉积物对冲洗廊道的二次污染。垂直台阶的高度一般为1.5～2m。冲洗水汇流区底部坡向提升泵区入口，坡度按1%设计。2.5提升泵区设计提升泵区为雨水调蓄池排空泵及配套管阀的安装区域，提升泵区与冲洗水汇流区相承接。调蓄池排空泵的

7、台数及流量应综合考虑调蓄池收水区域的降雨、汇水特点及调蓄池工作制度后确定。本工程设3台排空潜水泵，2用1备搭配，流量按12小时排空调蓄池选择。为便于检修安装，潜水泵设自耦装置。3、雨水泵站设计本工程位于石家庄正定新区上海南大街与河北西大道交叉口，属于道路互通范围内。因此，对于泵站的景观性要求高，为了尽量减少地面建筑物的存在，选用潜水混流泵，泵站规模40m3/s，按照7大1小的形式配泵。泵站内设置7道格栅除污机，为了达到与调蓄池的配合使用，出水井设置通往调蓄池与滹沱河的通道。由于集水井及格栅间均在

8、地下，容易积聚H2S等有害气体，为保证雨水提升泵站工作人员的人身安全，格栅间内设有除臭装置及H2S气体检测探头。泵站剖面图及平面布置图置参见下图：图1泵站剖面图图2泵站平面图74、雨水调蓄池与雨水泵站的联合运行4.1工艺流程图雨水泵站与调蓄池联合使用时，工作流程如下：4.2运行模式泵站设备和调蓄池设备均由PLC控制，运行分为旱季模式、雨季模式、调蓄池排空模式及冲洗模式。4.2.1旱季运行模式汇水范围内的部分污水进入泵站，先经过雨水格栅进入集水池，粗大漂浮物被雨水粗格栅拦截，而后经泵站内旱季污水泵