導(dǎo)讀：按照規(guī)范要求及結(jié)合實際設(shè)計經(jīng)驗，對不同類型的排水泵站集水池設(shè)計水位總結(jié)出一套簡單易行的計算方法，可供同行借鑒。

關(guān)鍵詞：污水泵站，雨水泵站，合流污水泵站，最高設(shè)計水位，最低設(shè)計水位，啟泵水位，警戒水位，管頂標高，池底設(shè)計標高

　　1前言根據(jù)排水性質(zhì)的不同，排水泵站可分為污水泵站、雨水泵站和合流污水泵站。在排水泵站的設(shè)計過程中，集水池相關(guān)設(shè)計水位的確定十分重要，它關(guān)系到泵的選型和整個構(gòu)筑物尺寸的計算，進而影響到工程造價和建成后泵站的運行管理。2最高設(shè)計水位最高水位，一般指泵站在正常運行情況下，進水達到設(shè)計流量時的集水池水位。對于雨水泵站和合流污水泵站，進水管按滿流[1]設(shè)計污水泵站，因而最高設(shè)計水位應(yīng)與進水管管頂相平，室外排水設(shè)計規(guī)范[1]指出，我國的雨水泵站運行時，部分受壓情況較多，因此最高設(shè)計水位也可選擇高于進水管管頂，但不得使管道上游地面冒水。污水泵站進水干管按非滿流設(shè)計，因而集水池最高設(shè)計水位應(yīng)按進水干管設(shè)計充滿度計算。實際設(shè)計中，對于小型污水泵站（最高日污水量小于5000 m3）一般取進水干管管底標高，對于大中型污水泵站（最高日污水量小于15000 m3）可取進水干管設(shè)計水面標高。但近年來，隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的擴張及施工技術(shù)的進步，污水干管埋深越來越大，如取進水干管設(shè)計標高作為集水池最高設(shè)計水位，勢必造成泵房埋深加大，工程費用及施工難度成倍增加，考慮到在污水泵站實際運行過程中，污水干管存在部分受壓情況，在條件允許時選擇高于進水管管頂污水泵站，但須低于上游干管起始管底標高，避免管道上游地面冒水論文。3集水池有效容積、最低設(shè)計（停泵）水位、池底設(shè)計標高為了泵站正常運行，集水池的貯水部分必須有適當?shù)挠行莘e，集水池設(shè)計最高水位與設(shè)計最低水位之間的容積稱為有效容積。不同類型的泵站，有效容積具有不同的確定方式。對于全晝夜運行的大中型污水泵站，集水池容積一般根據(jù)工作水泵機組停車時啟動備用機組所需要的時間來計算，如不應(yīng)小于最大一臺水泵5min的出水量。如水泵機組為自動控制，根據(jù)規(guī)范要求，對污水泵站應(yīng)控制單臺泵開停次數(shù)不大于6次/h，由此推算最小有效容積不應(yīng)低于水泵機組10min出水量[1]。對于雨水泵站和合流污水泵站，由于雨水進水管部分可作為貯水容積考慮，根據(jù)規(guī)范[1]，有效容積不應(yīng)小于最大一臺水泵30s的出水量。間歇使用的排水泵站，應(yīng)按一次排入的水、泥量和水泵輸送能力計算，如對于小型污水泵站，由于夜間的流入量不大，通常在夜間停止運行污水泵站，此時集水池有效容積應(yīng)能夠滿足貯存夜間流入量的要求。水泵機組不同，停泵水位也不同，最低設(shè)計水位一般取決于水泵吸水喇叭口的安裝條件及葉輪的淹沒深度。臥式離心泵及立式軸流泵的最低水位的確定方法可以參照手冊[2]。潛水泵的最低設(shè)計水位則在保證淹沒泵蝸殼頂部的同時，還應(yīng)考慮抽水過程形成漩渦使水位降低對水泵運行造成的影響，如可能導(dǎo)致水泵抽氣不抽水，使水泵空載運行，因此最低設(shè)計水位應(yīng)該淹沒葉輪0.1~0.2m。對于小功率潛水泵，其最低設(shè)計水位可以考慮淹沒泵體，這樣可以省去冷卻裝置。集水池有效容積、最低設(shè)計水位及池底設(shè)計標高三個參數(shù)相互制約，他們之間的關(guān)系如下：Hmin=Hmax-V/A 式1H0= Hmin -△h 式2式中，Hmin表示集水池最低設(shè)計水位，Hmax表示集水池最高設(shè)計水位，V表示集水池設(shè)計有效容積，A表示集水池平面面積，H0表示池底設(shè)計標高，△h表示水泵吸水口安裝要求水深。在實際設(shè)計過程中，需對這三個參數(shù)相互校核污水泵站，如確定了池底設(shè)計標高，計算最低水位時，需校核集水池有效容積能否滿足規(guī)范要求，即不低于水泵機組10min出水量，如確定了有效容積，需校核池底設(shè)計標高能否滿足構(gòu)筑物構(gòu)造及設(shè)備安裝、運行管理要求。4正常工作水位正常工作水位指水泵運行時經(jīng)常保持的水位，在最高與最低水位之間，由泵站管理單位根據(jù)具體情況決定，一般根據(jù)集水池有效水深的平均值確定。如集水池有效水深為2m，則正常水位可取1m論文怎么寫。由于泵站經(jīng)常運行在最高水位與最低水位之間，因此需校核水泵運行工況在此范圍內(nèi)是否均處在高效段。5啟泵水位5.1啟泵水位1啟動水位1的確定不僅要結(jié)合集水池的構(gòu)造特點，而且要滿足當水泵機組為自動控制時每小時開泵次數(shù)不得超過6次的規(guī)范要求，因此，啟動水位1到最低水位之間水體的體積至少要滿足最大一臺水泵最短工作周期(10min)出水量的要求。由于污水泵站的設(shè)計規(guī)模是按最高日最高時流量確定的。而實際上，平日泵站污水量基本上是處于小流量狀況下。所以對于一個常年運行的泵站，更多的是在單泵情況下運行。因此確定啟動水位1對于污水泵站具有重要意義，水位確定不合理易導(dǎo)致機組啟閉頻繁污水泵站，對運行控制不利。5.2啟泵水位2、啟泵水位3啟動水位2、3指水泵運行時由于水位上升需要再投入一臺水泵運行需要的水位。為滿足當水泵機組為自動控制時每小時開泵次數(shù)不得超過6次的規(guī)范要求，從最低設(shè)計水位到啟動水位2、3之間水體的體積至少要滿足投入運行的水泵并聯(lián)運行10min的出水量要求。需要注意的是，從圖1多臺水泵并聯(lián)運行特性曲線可知，水泵并聯(lián)的總出水量并非是單臺水泵單獨工作時出水量的簡單疊加，而是前者小于后者。因此，確定并聯(lián)運行的多臺水泵啟動水位時應(yīng)考慮該特性，同時也應(yīng)該考慮由于水位上升造成的靜揚程減小、工況點偏移等問題。

　　圖1 水泵并聯(lián)運行特性曲線5.3討論水泵啟動水位若僅按水泵機組最短運行周期l0min的流量確定，可能會導(dǎo)致水泵兩個啟動水位太低，水位傳感器反應(yīng)不夠靈敏，影響到水泵機組的卻換運行。因此，在實際設(shè)計中應(yīng)盡量考慮兩個水位之間水體體積大于水泵并聯(lián)運行最短工作周期的要求。通過設(shè)置啟動水位2、3，階梯式開啟水泵，可以降低集水池正常工作水位，為上游污水干管創(chuàng)造良好的水力條件。6警戒水位考慮最不利情況，即集水池的進水量連續(xù)數(shù)小時大于最高日最高時設(shè)計流量，或是水泵出現(xiàn)故障而關(guān)閉進水閘門需要一段時間，使得集水池水位不斷上升危及機器間污水泵站，因此有必要設(shè)定一個警戒水位論文怎么寫。當集水池水位上升到警戒水位時，打開事故閥門，關(guān)閉進水閘門。由于機器間格柵的人工操作平臺高程至少應(yīng)該高出最高設(shè)計水位或可能出現(xiàn)的最高水位以上0.5~1.0m[3]，且不低于溢流管水位，因此可以確定將警戒水位的上限定在格柵的人工操作平臺以下0.5~1.0m；警戒水位下限的確定與關(guān)閉閘門需要的時間有關(guān)，即水泵出現(xiàn)故障時關(guān)閉進水閘門期間的進水水位。但是，目前很多全地下式小型污水泵站，由于采用粉碎格柵機替代機械格柵，不存在機器間被淹的問題，因此，在無法設(shè)置事故排放口的情況下，也可不設(shè)置警戒水位。7工程實例南方某地區(qū)污水提升泵站，泵站遠期設(shè)計規(guī)模15000 m3/d，污水最大提升高度15m，最大設(shè)計流量945m3/h，進水干管管徑d800，管內(nèi)底標高-3.900m污水泵站，設(shè)計地面標高3.8m。主體構(gòu)筑物為矩形沉井結(jié)構(gòu)，長18.4m，寬7.8m，集

三維復(fù)合土工排水網(wǎng)鋪設(shè)在地基和底基之間，用于排出地基與底基之間積水，阻斷毛細水并有效地結(jié)合到邊緣排水系統(tǒng)中。這種結(jié)構(gòu)自動縮短了地基的排水途徑，排水時間大大減短，而且可以使精選地基材料的使用數(shù)量減少（即可使用帶有更多細料，滲透率較低的材料）。可以延長道路的使用壽命。

水池底面面積64.13m2。選用WQ315-15-22型潛污泵4臺，3用1備，近期安裝2臺，見圖2。

南方某地區(qū)污水提升泵站示意圖相關(guān)設(shè)計水位的確定：(1)最高水位。泵站進水干管管內(nèi)底標高為-3.9m，設(shè)計充滿度0.7，取進水干管設(shè)計水面標高-3.34m為集水池最高水位。(2)最低水位、池底設(shè)計標高。取有效水深2.5m，最低設(shè)計水位-5.84m，有效容積160.3m3，滿足3臺水泵機組10min最短工作周期(10min)出水量157.5m 3的要求。本工程采用WQ315-15-22型潛水泵，不帶冷卻裝置，根據(jù)手冊提供的安裝大樣圖，水泵最小淹沒水深取0.9m，為滿足水泵冷卻以及安裝、運行管理的要求，本工程確定池底設(shè)計標高為-4.940m。(3)啟泵水位1。取最短運行周期10min污水泵站，初步計算啟動水位1應(yīng)大于315×10／60／A=0.819m。考慮到集水池水位上升，水泵工況點右移，泵流量增加，經(jīng)過核算啟泵水位1≥0.84m論文怎么寫。故本工程確定啟泵水位1為-5.84＋0.84＝-5.00m，取-5.00m。(4)啟泵水位2。取最短運行周期10min，初步計算啟動水位2應(yīng)大于315×2×10／60／A=1.638m?？紤]到集水池水位上升，水泵工況點右移，泵流量增加，而單泵流量減少，經(jīng)過核算啟泵水位2≥1.642m。故本工程確定啟泵水位1為-5.84＋1.642＝-4.20m，取-4.20m。同理啟泵水位3取-3.80m。(5)警戒水位。由于本工程不存在機器間，也不允許設(shè)置事故排放口，故可以不設(shè)置警戒水位。