水力浮球阀 龙华机场雨水泵站基本情况（1）泵站设计规模与水泵配置

龙华机场区位于上海市徐汇区东南部，黄浦江沿岸，黄浦江上游准水源保护区内，距人民广场约5-7公里在市中心。龙华机场的排水系统为隔离排水系统。系统服务范围为：东起黄浦江，西至龙武路，南至龙耀路，北至龙华港，服务区域26k2.平方米。系统内的雨水经龙华机场雨水泵站收集后排入黄浦江。雨水泵站建设规模15.8㎥/s，枯水期截污设施规模2100㎥/d。泵站位于龙腾大道以西、凤谷路以北，占地面积约4972.4㎡。目前，龙华机场雨水泵站已经建成。

泵站基本情况

(1）泵站设计规模及水泵配置

龙华机场排水系统设计暴雨重现期P=1年，综合径流系数Ψ=0.6，排水系统主管设计流量为13.2㎥ /s，雨水泵站配水泵流量为1.系统主管设计流量的2倍，即雨水泵站建设规模为15.8 ㎥/秒。为减少黄浦江水体污染，泵站设置污水截流设施。根据相关规划，龙华机场排水系统规划污水量为10265㎥/d。干流污水截留量为小区日均污水量的20%，即截污设施规模为2100㎥/d，总变异系数Kz=1.93 .

雨水泵站主进水管直径φ3000，管内底标高-3.87m。雨水由雨水泵站提升，然后排入黄浦江。雨水泵共采用6台干抽芯轴流泵，单泵流量2.64㎥/s，扬程7.22m，功率315kW。杨老师，树鸟教育给排水设计

枯水期截获的污水由截污泵提升，通过截污管下的凤谷路→云锦路污水管，最终排入上海污水处理二期总管。截污泵共选用3台潜水离心泵，单泵流量47L/s，扬程9.22m，功率9kW。一台排污泵正常运行，两台在特殊情况下运行，一台放在仓库冷备用。

(2)泵站总体布置

龙华机场雨水泵站位于徐汇滨江规划C单元优质区域。考虑到泵站所在区域的优质高端定位，为与周边环境形成和谐关系，有利于提升徐汇滨江整体环境质量，项目结合地下结构合理布局和采用共建方案，即所有地面建筑集中布置在地下结构的上部，以保证城市街道空间更好的透明度和开放性，最大限度地发挥城市的绿化空间。车站区。项目总体布局如图1所示。

泵站地下构筑物：进水闸井、进水渐扩箱涵、泵房、出水口 闸井和渐扩箱涵自西向东布置。泵站的变电所、控制室和管理室均布置在泵站的上部。此外，公用配电站位于泵站西南侧。发电站（交换站）。

泵站设有试泵回水管，从出水闸井到进水闸井。雨水泵的试运行可以利用雨水管网系统中的剩余水，也可以打开出水闸门，引入黄浦江的水进行水泵的试运行。

(3)泵站工艺设计

泵站进水闸井内径4m×8.6m，维修用2套2.8m×2.2m闸门和1个Ψ600mm闸门随后的格栅、水泵和其他设备。进水闸井的水通过进水口渐扩箱涵进入泵站，尺寸为2-2.8×2.2m～4-2.8×2.2m。网格井，雨水通过网格进入泵房集水坑。雨水泵房采用沉箱法建造，净平面尺寸为22.9m×32m，埋深约12m。

出水闸井有两套3.6m×2.2m闸门和一个Ψ1500圆形闸门，用于泵房设备检修和雨水试运行分别泵。出口渐扩管尺寸为2-3.6m×2.2m～4-3.6m×2.2m，长度约75m，管道内底高程0.00m，管道内顶高程2.20m，控制出口最大流量≤0.5m/s。雨水泵房的下部平面图和剖面图如图3所示。

旱季截污泵房与雨水泵房共建，位于泵房沉箱内。晴天不开雨水泵，雨水管网系统中的混合污水通过进水闸井→雨水格栅，再通过DN600截污管连接到污水泵房，通过截污泵将DN600污水提升至凤谷路下。专用截止管。截污泵也可用于雨水泵房集水井的疏散。为防止污水截流泵房集水坑淤积，池底设置坡度较大的水槽，前后顶板设置高压冲洗管格栅，由电磁阀控制，定期打开冲洗。

工程设计特点

(1)新型泵循环冷却水箱溢流装置

目前，雨水泵站常用的泵型有：潜水轴流泵、传统干式轴流泵和干式抽芯轴流泵，并有大量成熟案例。考虑到龙华机场雨水泵站的综合投资、运维便利、防洪安全等因素，做出了选择。干式抽芯轴流泵。配套干式抽芯轴流泵的电机必须配备外部冷却系统，要求干式抽芯轴流泵冷却水入口压力0.2 ～0.4MPa.

对运行中的类似雨水泵站进行了调研，设计的干式抽芯轴流泵冷却水系统通过市政供水管网直接供水。运行后，系统入口压力不符合要求。 ，后来进行改造，通过在市政直供的供水管道上设置管道增压泵解决。但这种方法已不再适用，因为管道增压泵会对市政供水管网的运行产生不利影响。

龙华机场雨水泵站在设计过程中进行了优化。首先，在泵平台下方的设备夹层中安装一个低位水箱。从市政供水管网引出一根DN100给水管进入水箱，然后加压泵从水箱中吸水加压，将清水送入水泵电机冷却。冷却后的水最终返回低位水箱，形成水泵循环冷却水系统。

通常水箱设有溢水口，当进水浮阀损坏时，水箱内的水会溢出，造成溢水。溢流管排入专用集水池，集水池内设置水泵，将水箱溢流管中的水收集起来。在一定条件下，当水箱内的水位超过溢流水位时，水会沿溢流管流出，排入集水池。水被抽到外面。

但是，如果水箱进水浮球阀损坏，同时集水坑内的排水泵出现故障（这种情况在实际工程中曾出现过），水箱内的水会不停车 如果不及时发现故障，油底壳会溢出，造成进水事故。龙华机场雨水泵站的水箱和集水坑位于地下夹层。发生水事故会造成严重后果，可能导致泵站停止运行。

针对上述问题，本项目创新性地对泵站循环冷却水箱采用了溢流装置，循环冷却水箱溢流管与雨水收集箱相连，水箱出水口接雨水收集箱。溢流管与水箱连接处设置在水箱正常水位以下1m（溢流管标高3.50m，正常水位4.50m），然后通过垂直管道向上弯曲（标高4.60m），使溢流管标高恢复到正常溢流水位（见图４）

在水箱正常水位下，与水箱相连的一段溢流管位于正常水位1m以下，管道内会充满水形成水封水力浮球阀，防止异味在油底壳进入水箱和电机室；当水箱进水浮阀损坏，水箱内水位超过溢水位时，水将通过溢水管排出。到油底壳。水箱溢流管的这种设计，可以有效解决水箱进水浮阀损坏、集水坑内排水泵出现故障时可能造成的进水问题，有效保障了水箱的安全运行。加油站。冷却水箱溢流装置如图5所示。

(2)雨水粗格栅下游设置截污格栅

常规雨水泵站干流截污是在进水闸井设置干流截污管，截取污水到单独的污水提升泵房。污水泵房设有细格栅，截留的污水通过细格栅，由污水泵提升排出。但由于干流污水中垃圾量大，细格网间距窄，干流污水直接进入污水泵房会造成传统的网渣负荷较大。污水格栅，不仅带来了泵站的日常运行和管理。不便之处很多，大量的筛渣也被运出周边环境。龙华机场雨水泵站位于徐汇滨江规划C单元优质区域。 .

因此水力浮球阀，本项目因地制宜在雨水粗格栅之后设置截污格栅。运行过程中，干流污水通过雨水格栅，再通过DN600截污管接入污水泵房。 ，然后进水管中的大颗粒固体污染物首先通过雨水格栅去除，小颗粒通过污水格栅后进入污水收集池，从而降低了污水格栅的运行负荷，方便日常运行和泵站的管理。 ，也减少了对周围环境的影响。截污泵房下平面如图6所示。

(3)“隐形”门吊

龙华机场雨水泵站共选用6台干式抽芯轴流泵。两个仓库，两个仓库之间的隔墙上设置了双向压力闸门。以往泵站内的管理室、变配电室等建筑都是独立布置的，泵房上方没有建筑，或者上层建筑不受景观限制。然后可以将启闭机安装在泵房的屋顶上。

龙华机场雨水泵站位于徐汇河畔，高品质、高端定位，对建筑景观要求极高。地下结构上部集中布置，分库卷闸机位置占据上层建筑空间，位于建筑中心的“阳光过道”上方，不不仅影响人的运动，而且视觉效果也很差。

为解决上述问题，根据启闭机的实际高度，综合考虑泵站运行水位，在泵房顶下2m处设置一块中板作为启闭机平台中板平台开孔，上部采用不锈钢盖板和建筑地板，既符合视觉景观，保证过道通畅，又不影响使用功能，从而解决了分仓闸门的位置问题，被称为“隐形”闸门。

通过 3D 数值模拟验证

泵站前池、集水池、出水池等设计是否合理，直接影响泵的运行。不时，池内流速过快，流态紊乱，会给泵带来不便。理想的工作环境降低了泵的工作条件，增加了运行成本。为此，项目前期利用计算机流体动力学仿真软件平台，建立了龙华机场雨水泵站水力流场三维数值模型，并针对三种工况进行了仿真。分为单泵运行、双泵运行和三泵运行。 ，为了优化泵站的水力流动状态，减少泵站的水损失，最小化泵扬程和功率，降低泵站的能耗，减少碳排放，使泵站成为完成后尽可能清洁。

根据模拟结果，在单泵运行、双泵运行和三泵运行三种工况下，泵站结构中的流量分布基本相似。泵站前湾下层流速明显高于表层流速。当水流经过泵站前池流入泵站吸水室时，泵站前池会出现潜水跃变现象，但对泵站主流水流状态基本没有影响。从自进水箱涵洞——泵站前池——泵站吸水室的水流方向看，有明显的主流区。主水流方向与泵站设计水池基本一致；明显的死水区和死水区。这表明泵站在不同工况下都能稳定运行，工艺设计合理，能满足区域雨水排放要求。

结论

目前，龙华机场雨水泵站在日常运行中，运行结果表明效果良好，达到了设计要求，起到了很好的作用。

龙华机场雨水泵站创新性地为泵站循环冷却水箱采用了溢流装置，将溢流管与雨水收集箱相连中外合资阀门厂家，避免了淹水事故，有效保障了泵站的安全。经营，已获得发明专利证书。在设计过程中，因地制宜在雨水粗格栅下游设置截污格栅，降低了污水格栅的运行负荷，有利于泵站的运行管理，减少对雨水的影响。周边环境。

同时，为了在不影响使用功能的前提下满足建筑景观效果，设计了一款“隐形”的闸机。通过3D数值模拟验证，该泵站在不同工况下均能稳定运行，液压流量均匀，工艺设计合理。