天津滨海旅游区起步区雨水泵站工程设计

CHINA MUNICIPAL ENGINEERING

第3期（总第173期）2014年6月

No.3 (Serial No.173)

Jun. 2014

天津滨海旅游区起步区雨水泵站工程设计

李 响

（上海市城市建设设计研究总院，上海200125）

滨海旅游区是天津滨海新区规划的九大功能区之一，其功能定位为“建设国际游乐港、主题公园、环渤海中心渔港、北塘渔人码头、海滨旅游度假区及游艇项目，打造滨海休闲旅游度假集聚区” 。 因此，对于区域排水的基础设施和配套设施的建设提出较高要求。

1 泵站建设必要性及设计规模论证1.1 泵站建设必要性

滨海旅游区起步区是旅游区最早建设的区域。区域内已有1座临时泵站，设计规模为1.5 m 3/s，用于解决起步区近期路面雨水排放需求。随着起步区发展不断加快，落户企业及地块开发项目不断增多，现状泵站难以满足区域雨水排放需求。

依据区域排水规划及已实施管网情况，结合场地现状及建设单位意见，本次设计本着充分利用现有设施、减小周边现状市政道路等设施破坏的原则，对原有临时泵站进行部分改造及废除。同时新建 1座雨水泵站，采用顶管法实施泵站出水管道施工。1.2 设计规模论证

依据区域控规，泵站选址于起步区美林道与安正路交口的东南侧，总用地面积约4 001.3 m 2。采用雨污分流制。系统内主干管沿海旭路及安正路自南向北敷设φ500 mm~ φ2 600 mm 管道，最终汇入泵站内。根据天津市雨量公式，工程区域内雨水管渠

收稿日期：2014-02-24

作者简介：李响（1986—），男，助理工程师，本科，主要从事给排水设计工作。

摘要：天津滨海旅游区起步区雨水泵站设计规模为8.0 m 3/s。此设计在排水规划基础上紧密结合现场实际情况，对原有泵站进行改造。经方案比选后，采用双向顶管法实施泵站出水管道施工。在保证泵站基本工艺及功能的前提下，达到保护环境、节省投资的目的。

关键词：雨水泵站；改造；出水管道；顶管施工；水泵

中图分类号：TU992.25 文献标志码：A 文章编号：1004-4655(2014)03-0043-03

DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.03.016

设计重现期为P =1 a，泵站服务范围面积为1.99 km 2，径流系数为0.55，泵站设计规模为8.0 m 3/s [1]。2 泵站设计方案

2.1 现状泵站的改造与废除

现状临时泵站包括一座全地下式泵井、临时管理用房及排水明渠等设施。泵井尺寸为9.0 m×4.8 m，钢筋混凝土结构。雨水经泵井内水泵提升至明渠内，经2根φ1 000 mm 雨水管道穿越现状美林路后排入北侧贝壳堤公园的现状河道内。

结合场地现状情况，本次设计将泵井改造为新建雨水泵站的进水交汇井，主要改造内容如下。

1）废除井内原有水泵设备及出水管道。2）对泵井内部结构采取相应保护措施后在井壁处开2个φ2 400 mm 洞口，连接2根φ2 400 mm 钢筋混凝土管道。

3）废除排水明渠及临时管理用房等附属设施。改造后，雨水经市政雨水主干管道收集后汇流至该交汇井内，经2根φ2 400 mm 新建进水总管进入雨水泵站内。2.2 泵站总平面设计

泵站工艺布置自西至东依次为进水交汇井、泵房主体及出水闸门井。工艺单体的布置使泵站内水流平稳，水力条件优越。

泵房主体位于泵站用地范围的中心位置，平面净尺寸为26.2 m × 15.1 m，埋深约9.2 m。泵站变配电间及综合管理用房均设置在泵房主体的北侧，其中变配电间建筑面积约219 m 2，综合管理用房建

筑面积约650 m 2。泵房平面图见图1。

φ2 400

φ2 400φ2 600

-4.568 m

-3.388 m

-3.888 m

26 200

11 800

15 100

3 500 6 700 6 000 5 400

4 000

图 1 泵房平面图

2.3 泵站工艺设计

1）工艺流程。现状交汇井（改造原有泵井）2φ2 400 mm 进水管进水井

格栅井

集

水池

水泵

2 600 mm 出水总管

出水闸门井2φ2 000 mm 出流井出水渐扩箱涵贝壳堤公园河道。

2）水泵配置方案论证。依据工程规模对水泵配置数量进行比选及论证，方案比较见表1。

表 1 水泵配置数量方案比较表

方案主要参数优点缺点

4台水泵

Q = 2.0 m 3

/s；H = 6.0 m；N = 185 kW

水泵设备总功率较小；泵房平面占地较小单台泵流量大，不利于适应流量大幅度变化

6台水泵

Q = 1.33 m 3/s；H = 6.0 m；N = 135 kW 单台泵流量小，有利于适应流量变化水泵设备总功率

较大；泵房平面占地较大

经表1论证，本次设计采用4台水泵方案。3）主要单体设计。

（1）进水井。进水井可相应地降低进水流速，使进水正向、平稳地流入集水池。进水井内设2台2.2 m × 2.2 m 闸门，为运营管理及设备维修等提供方便。

（2）格栅井。格栅井内设有一组移动式格栅除污机（共四仓），用于拦截进水中大粒径的杂质。栅渣将通过机械清捞并压榨打包外运。格栅单仓宽为1 800 mm，栅条间隙为60 mm，功率约3.0 kW。

（3）集水池。集水池可调蓄变化的进水量，满足水泵机组稳定运行的条件。本工程集水池有效容积满足大于单台泵30 s 水量要求。

集水池设计分为2格，以闸联通，每格都可单独运行。集水池前池呈渐扩形式，渐扩角度为28°。在集水池中设有导流墙，垂直水流方向呈对称布置，每个流道内配置1台水泵。水泵采用潜水轴流泵，井筒为钢筋混凝土结构，内衬5 mm 不锈钢。泵房剖面图见图2。

4.300 m

4.500 m

-4.568

-3.388 m -3.888 m 3 500 3 800 5 400 9 000 4 000

500

26 2002φ2 400进水管管内底标高-2.888 m

φ2 600出水

管管内底标高 -0.600 m

图 2 泵房剖面图

（4）出水压力井。雨水经水泵提升进入出水压力井。为防止水泵停止运行时河水向泵站倒流，在每台水泵出水管上装有拍门。此外，在出水井顶板设置压力盖板及通气管。

（5）出水闸门井。雨水经φ2 600 mm 出水总管输送至出水闸门井处释压，雨水呈重力流经2φ2 000 mm 管道向北排放至收纳水体中。井内设有φ2 000 mm 闸门2台（双向受力），避免河道内河水倒灌。2.4 出水管道设计

泵站与公园河道直线距离约为160 m。由于美林道及贝壳堤公园为现状基础设施。考虑到对现状道路、公园及绿化的保护，经方案比选，采用顶管施工的方式实施泵站出水管道。出水管道为双排

φ2 000 mm 钢筋混凝土管，管中心间距为4.0 m [2]。

顶管工作井设置在公园内（距美林道北侧红线约10.0 m）。由该井分别向南北两侧双向施做顶管，分别穿越现状美林道及公园。其中接收井1为站内出水闸门井，顶管长度约80.0 m，接收井2为出流井，顶管长度约68.0 m。出水管道示意图见图3。

美林道

贝壳堤公园

雨水泵站

接收井1（出水闸门井）2 φ2 000长68 m （顶管施工）

2 φ2 000长80 m （顶管施工）

出水渐扩箱涵

交汇井

顶管工作井

公园河道

安 正

路

图 3 出水管道示意图