一体化泵闸设计的经验总结

一体化泵闸设计的经验总结
发布时间：2022-12-13T03:42:17.061Z 来源：《城镇建设》2022年5卷第15期作者：诸海波[导读] 一体化泵闸，水泵和闸门合二为一，减少了土建泵房，解决了传统泵闸占地面积较大
诸海波
武汉市政工程设计研究院有限责任公司湖北省武汉市 430023
摘要：一体化泵闸，水泵和闸门合二为一，减少了土建泵房，解决了传统泵闸占地面积较大、投资大的问题。

本文结合工程实例，阐明了一体化泵闸较传统泵闸的优势，简要介绍了一体化泵闸的布置，着重介绍了泵闸启闭方式、格栅除污机选型和运行工况，为一体化泵闸的设计提供了参考。

关键词：一体化泵闸；设计要点；泵闸启闭方式；格栅除污机选型
近几年，随着极端暴雨的频频出现，加之地形地势的先天不足和市政基础设施的部分短板，城市河道整治和内涝治理的建设仍待持续推进。

本次局部内涝治理过程中，由于渠道临近铁路和城市主干道，用地极度紧张，传统的泵闸很难实施，因此在湖北省内首次引入一体化泵闸。

下面主要介绍下一体化泵闸的设计要点。

1 工程概况
本项目涵盖了“水环境、水安全、水生态、水管理”等子项，主要含渠道整治亮化提升、一体化泵闸站6m3/s、农村污水治理、污水管网完善、雨污分流和排口截污等。

九峰明渠是东湖高新区一条重要的排水走廊，规划到2025年，水质目标为Ⅴ类，为后湖水质达标创造有利条件。

通过本工程，可以全面提升明渠水质，消除渍水点，改善河道岸线绿化景观，提升王家店地区环境品质，打造一条光谷中心区至东湖的景观休闲廊道。

一体化泵闸，位置见下图1。

2.3 一体化泵闸的优势
①渠道临近武大铁路，采用传统泵闸站会侵入铁路影响范围，难以实施。

选用一体化泵闸站则成功避开了铁路影响范围，项目实施无阻力。

②一体化泵闸站，水泵和闸门合二为一，不用建泵房，较传统泵闸站减少占地面积400m2,占比50%。

③较传统泵闸站减少征地及土建投资1000万元，占比25%。

④传统泵闸站土建工期3个月，一体化泵闸站仅需1个月，缩短工期200%。

⑤一体化泵闸，水泵可“正、反向”抽排，可实现暴雨强排，枯水期间生态补水。

⑥一体化泵闸，日常固定在常水位以上，防腐、堵塞等情况极大改善，运营维护简便，使用寿命提高。

⑦一体化泵闸站，集成了启闭系统、拦污系统、液位监控、智能控制等多种附属设施。

2.4 泵闸启闭方式
卷扬机垂直启闭、液压上翻式、液压侧开式和液压直升式，这4种为泵闸常见的启闭方式。

其中，卷扬机垂直启闭，需在渠道上部搭建建筑物放置启闭机，影响景观效果；液压上翻式，闸门开启后横卧于河道上翻的一种门型，不需要上部建筑物，但占用河道较长，挠度及结构稳定性较差；液压侧开式，闸门开启后直立于河道侧方的一种门型，不需要上部建筑物，景观效果较好，可以完全开放渠道河道，但两侧边墩需建设门库占用部分用地，闸门常年位于水中防腐问题以及淤泥杂物阻塞易引起闸门开启不畅问题；液压直升式，不用搭建上部建筑物，日常闸门固定在常水位以上，占用河道少，景观效果较好等。

因此本工程选用了液压直升式。

2.5 格栅除污机选型
常见的有钢丝绳牵引格栅除污机、回转式格栅除污机和移动式格栅除污机。

钢丝绳牵引格栅除污机，优点是栅体与抓斗分离，所有运动元件均在水面之上，维护检修方便，但抓斗与栅体卡槽易出现对不齐而影响使用，其次地面需设置轨道及门级架，显得复杂笨重；回转式格栅除污机，集栅体、链条及齿耙为一体，整机结构紧凑、操作方便，但链条与齿耙易堵塞卡住，维修不便；移动式格栅除污机，栅体独立位于渠道中，渠道上部安装抓斗支撑架，简易、景观效果较好。

通过对以上格栅机的特性及故障率比较，最终选用移动式格栅除污机。

格栅间共两套格栅，采用一套移动式格栅除污机，配套设置集渣小车一辆。

移动式格栅除污机参数如下：含抓斗装置、支撑装置、水下格栅。

单格宽3.75m，渠道深4.82m，栅条宽度10mm，栅条净距60mm，倾角75°。

不锈钢304材质，防护等级IP55，户外型，含电控。

设备提升功率3Kw，抓斗张闭功率1.5Kw，行走功率1.1Kw。

抓斗宽度为1.3m，整套清污流程分6次完成。

2.6 运行工况
当泵闸两侧水位同时低于设计水位时，水泵处于停止状态，闸门底提升至设计水位以上0.3m，采用配套限位装置锁止泵闸；当泵闸两侧水位至设计水位时，泵闸下行关闭，启动水泵强排；当泵闸前水位至停泵水位而闸门后水位至设计水位时，闸门关闭而水泵不启动。

3 结语
一体化泵闸占地少、投资小，运营维护简便，且非常适合布置在渠道上，与传统泵闸相比具有较大优势。

本次为湖北省内首次引用，具有较强的推广价值，希望通过本次的分享能为设计同仁在类似项目中提供少许借鉴。

参考文献
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[3]戴林军,郝晓伟,陈胜等.一体化泵闸技术在杭嘉湖圩区中的应用研究.浙江水利科技,2022（7）:94-96.
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