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我国正处在城镇化发展的快车道，城镇人口不断增加，城镇面积也不断加大。与之伴随的是城镇排水系统的不断完善和排水设计标准的提高。为了提高和加强城市汛期排水能力，对部分排水能力不足的泵站进行改造势在必行。本文以富阳市龙山路泵站改造为例，结合笔者的设计经验，对泵站改造设计过程中的要点进行归纳总结，供其他泵站改造项目借鉴。

泵站现状及地区排水系统规划

龙山路泵站现状

富阳市龙山路雨污水泵站位于富阳市中心，花坞路和龙山路路口，为全地下结构，上部为居民住宅。泵站为雨污水合建，其中雨水泵站设计规模为1.0m'/s，污水泵站设计规模为 5 万 m/d。由于北渠河道水位较低(常水位保持在3~4m)，雨季时平时不开泵，雨水经岔道管自流排入河道，只有当河道水位较高，自流无法排除时才开启雨水泵，雨水经水泵提升后排入河道。

区域排水系统规划

龙山路雨污水泵站服务范围为北堤路、子山、迎宾路、富春路和鹳山围合的区域，服务面积约为 0.92km?。区域内地势呈西北、西南高，东部相对较低的走势，其中子山、鹳山为区域的地势高点，龙山路、桂花路和花坞路为区域较低的路段。

经计算，暴雨重现期P=1a时，服务范围内雨水量 Q=5.83m'/s。P-0.5a 时，在现状管道条件下，服务范围内雨水量 0-3.88m'/s。2.3 泵站运行情况及存在问题

已建龙山路雨污水泵站为全地下式雨污水合建泵站，雨水泵站规模为 1.0m/s，污水泵房规模为 5万 m'/d。自建成至今，泵站总体运行正常。但由于北渠抬水工程正处在实施阶段，实施后北渠水位抬高，地区雨水将无法自排入渠，龙山路泵站泵排能力无法满足区域内雨水的排放要求，

2011年在较大暴雨且河道水位较高时，地面积水现象比较严重，积水退水时间较长，除了泵房规模偏小无法及时排放的原因以外，河水通过岔道管倒灌也是导致长时间积水的主要原因。在北渠拾水，河道水位标高不再满足区域雨水自排要求的前提下，岔道管己失去其主要功能，需对其进行改造，防止河水倒灌的情况再次发生。

经现场踏勘、与泵站运营管理单位了解情况、资料收集和基础数据分析核算，龙山路雨污水泵站存在的主要问题如下:

(1)雨水泵房配泵能力偏低，暴雨重现期 P=18时，服务范围内雨水量 0=5.83m/s，现状泵排能力严重不足，需对泵站进行扩容改造。

(2)已建泵站水泵起吊设备为3t，起吊净空较小，泵站扩容后需对起吊设备和工字钢进行改造，而水泵规格提升后水泵的安装和检修也将是本工程实施的限制因素。

(3)北渠水位拾升后，岔道管将失去其功能，需进行相应改造。

(4)进水闸门井闸门设备老化，关闭速度较慢，本次改造需更换。

(5)格栅井顶部漏水严重，需进行修补。泵房地下一层照明不足，需改造照明设施:

(6)泵房内通风设施破旧失灵，臭味重，工作环境差，需增加泵站除臭设施。2.4 项目实施必要性

(1)是确保地区防汛安全，降低富阳污水处理厂水量负荷的需要。

目前龙山路雨污水泵站内，雨水配泵能力仅为1.0m/s，与规划要求相距较远。因此，必须对龙山路雨污水泵站进行扩容改造，提高地区雨水的排放能力，尽可能缓解暴雨情况下地区积水情况。

2011年在较大暴雨且河道水位较高的情况下，地面积水现象比较严重，虽同时开启龙山路雨污水泵站内2台雨水泵和5台污水泵，但积水退水仍较缓慢，退水时间较长。而污水泵最终出路为富阳污水处理厂，此举无疑加大了下游污水处理厂的水量负荷。对雨污合建泵站进行扩容改造后，能有效缓解这一现状。

(2)是保护泵站运行安全，操作工人人身安全和提升泵站自动化控制能力的需要。

现状龙山路泵站进水闸门老化严重，已基本失灵，闸门井上部压力盖板破损失效，导致暴雨来临时，雨水通过盖板冒溢至泵房操作层，损坏泵站设备，同时带来触电危险，影响泵站运行安全，危及操作工人的人身安全。

本次改造通过更换闸门和压力盖板，解决雨水冒溢问题。而增加监控监测系统则进一步提升了泵站自动化控制能力。

(3)是改善工人的工作环境及区域生态环境的需要。

解决泵站漏水问题，改造泵站照明系统，增加泵站除臭系统等一系列设施的实施，可以显著改善泵站内工人操作环境以及泵站周遭空气环境质量，维护社会稳定。

泵站改造方案的论证

改造原则

1.在保持现有土建整体不变的前提下，充分利用现有设施，最大程度增加排水能力，并减少建设过程中对现有运行的影响:

2.积极稳妥地采用“四新”技术，全面提高工程效益;

3.保护环境，减小泵站对周边环境的影响:

4.切实做好泵站改造切换工作，减少污水临时排放时间。

3.2 主要机械设备选型

龙山路雨污水泵站总占地面积约 445.76m?，其中污水泵房内净尺寸为10.8x19.9m，雨水泵房内净尺寸为8.4x19.9m:泵房底层、中层、上层标高分别为1.00m、5.00m和9.50m。泵房与居民楼合建，位于居民楼底层，土建整体无扩建可行性:雨水泵房、污水泵房集水池容积均略有余量，存在通过更换水泵来扩容的可行性，但集水池尺寸和容积、泵房层高、工字钢等起吊能力是制约泵站扩容的瓶颈。

中层平面标高5.00m，梁顶标高8.75m，起吊空间仅 3.75m(含工字钢高度及起吊葫芦高度)，需选择特殊设备方能满足本工程设备安装及检修空间的需要。

雨污水泵的选型

本工程为改造工程，原工程使用潜污泵，干式泵及潜水轴流泵的形式均无法满足本工程土建要求。潜污泵土建尺寸小，安装方便，噪音小，与本工程适应性强，故本工程仍选用潜水泵。

因本工程土建尺寸受限，需对水泵的具体尺寸进行限制，雨水潜水泵泵体高度不能超过 2.7m，污水泵泵体不能超高 2.0m。本工程选用运行效率高、泵体尺寸小的进口产品。

起吊设备的选型

本工程受泵站内空间限制，选用普通电动葫芦难以满足安装要求，需选用超低净空电动葫芦，

普通起吊重量CD3-6D 电动葫芦设备净高度为930mm，超低净空电动葫芦设备净高度270mm，为了满足起吊高度，同时减少土建改造工程量，本工程选用超低净空电动葫芦，用于泵站雨污水泵的起吊。

进水闸门的选型

本工程为全地下式雨污合建泵站，当进水超过泵房排水能力或断电事故时，需快速关闭进水闸门，避免泵站被淹，本工程选用可快速关闭电动闸门，可以在断电后 10~20s内关闭闸门,防止泵站被淹没,同时要求闸门有调节功能，在供电情况下可正常调节闸门开启量。

除臭设备的选型

目前工程中比较成熟的除臭工艺主要是离子除臭和生物除臭工艺。通过与生物滤池除臭工艺对比，可以得出离子除臭系统具有:

(1)处理效率高。

离子氧除臭设备能有效去除硫化氢(HS)、氨(NH;)、硫醇等特定的污染物，以及各种异(臭)味，效果可达 85-95% 左右。在任何季节、任何气候条件下都能满足除臭设备处理效果要求。

(2)技术领先、投资小、能耗低。

离子氧发生管及分置调控器的风阻小，寿命长、电耗极小。

(3)设备运行稳定目经济。

可在确保排放达标的前提下，采用经济运行模式.以降低运行成本。(4)自动控制、操作简便。设备运行完全自动，无须人工操作，可采用远程或就地两种控制，并有手动和自动二种控制模式设备停止运行、检修或更换易损件及材料等，可在短时间内恢复并投入正常使用。

(5)除臭设备结构体积小、自重轻。除臭设备与泵站总体布局相适应，满足产的设计要求。占地面积小，能保证日常的运行、检修空间。

因此，本工程选用离子除臭系统，用于改善泵房内部及泵站周边区域的空气环境质量。

改造内容

本次龙山路雨污合建泵站改造工程主要分为两部分内容:

(1)雨污合建泵房内改造部分，主要包括:

a.雨水泵房改造:将原2台雨水泵拆除更换为3台新泵，改造后每台雨水泵流量 0=1.0m/s:

b.污水泵房改造:将原5台污水泵拆除更换为5台新泵，改造后每台污水泵流量 0=0.375m/s:

c.进水闸门改为电动可快速开关闸门，进水闸门前压力盖板更换:

d.改造泵房内工字钢位置和型号，拆除部分电动葫芦改造为超低净空电动葫芦:

e.改造泵站除臭设备，改造照明及监控系统。(2)雨污合建泵房外改造部分:

a.雨水管改造内容为:原DN1000泵站雨水出水管改换为 DN1400 雨水管,改造雨水排放口，过花坞路部分管道采用顶管施工，管道路径从原 DN1500混凝土管穿过。

b.污水管改造内容为:新建 DN700 污水出水管与现状 DN1000雨水出水管连接，排放入北渠，用于暴雨时排放合流雨水:采用顶管施工，管道路径从原 DN1500 混凝土管穿过。

c.除臭设计改造内容为:在泵房外空地上设置混凝土地坪新建除臭设备，除臭风管沿花坞路埋设至花坞桥下，沿花坞桥下向东穿过花坞桥后，在花坞桥东、馆驿路北侧设置排放口无害排放。

工程方案设计

平面布置及管线改造

雨水管改造

现状雨水泵房出水管分岔道管、水泵提升出水管两路。岔道管管径为 DNI500:水泵提升出水管管径为 DN1000~2xDN800，泵排出水口管径为2xDN800，管内底标高 3.04m。当雨水较小时，北渠水位低时，打开岔道管阀门，雨水自流进入北渠:当雨水较大，北渠水位高时，开启雨水泵，通过 DN1000~2xDN800 排放雨水。

由于雨水泵配泵能力增加，经对原雨水出水管(DN1000~2xDN800)复核，过水能力偏小，无法满足雨水外排要求，故需对出水管道进行改造。北渠蓄水以后，将无法重力自流外排，原岔道管将失去其功效。拟将泵站出水管连接至已建 DN1500雨水岔道管，利用已建岔道管排放泵送雨水，在已建DN1500 岔道管内内村DN1400钢管，使其能承受乐力，作为出水压力管用。同时将原有出水口改造为八字式出水口，与现有防洪堤相结合。

污水管改造

考虑到实际污水泵房规模增加到1.875m'/s，增加部分泵排能力是用于雨季时排放合流雨水之用，提高地区排放标准。因此，污水管仍利用原两路DN700 出水管，并在泵组出水管上另设1路DN700管道，设阀门切换，接入原 DN1000~2xDN800出水管。早季利用原两路 DN700出水管排放污水，当雨水流量超过雨水泵输送能力时，开启全部污水泵分流一部分河流雨水，合流雨水经已建雨水出水管道排入河道。原有2座 DN800 出水口，其中1座为直立式挡墙，在本工程中改造为八字式出水口，与现有防洪堤相结合。

泵站工艺设计雨水泵房改造

现状雨污合建泵房并无土建扩容的可能，受土建尺寸的限制，经反复设备选型、计算和土建尺寸复核，拟将原泵房内2台规格为0.5m'/s雨水泵更换为 1.0m'/s，同时新增1台1.0m'/s雨水泵，使雨水泵房的提升能力由原 1.0m'/s 增加到 3.0 m/s.

经计算，本工程雨水泵设计扬程确定为H=9.00m，校核范围为4.50~10.70m。

污水泵房改造

由于雨水泵调换后仍达不到服务范围内的雨水排放能力，同时考虑到服务范围内管道为合流制，存在雨污混接现象，因此考虑利用污水泵的输送能力，在雨量较大时尽能力输送合流雨水，部分分担雨水泵的排涝压力，因此考虑同时更换污水泵。

经对污水泵房土建尺寸进行复核，将原泵房内5台 0.18~0.22 m/s 的污水泵更换为 0.375m/s,使污水泵站的提升能力提高至 1.875m/s。雨季时污水泵可同时开启，用于输送合流雨水，增加区域排水能力。结合原污水泵设计参数，本工程污水泵设计扬程确定为 H=12.0m，校核范围为 6.00~14.00m。

结论与建议

结论

(1)本工程实施后，将大大降低服务范围内地面积水现象的发生，防止由于地块积水造成的环境污染。

(2)充分利用泵房外部现状管道设施，通过计算和管线切改，理顺了泵房雨污水出路，改善了区域排水状况。

(3)通过“四新”技术的运用，解决了泵房改造的除臭、设备起吊、泵站安全保护等问题，改善泵房内工作环境和区域生态环境，实现改造后总的泵排能力为 Q=4.875m/s(考虑雨水泵、污水泵同时开启)。扣除5万m/d原污水输送能力，能达到P=0.5年一遇的雨水排放 3.88 m/s要求。

建议

(1)泵站管道及雨污水泵站改造时，需断水施工，建议在非汛期施工，施工时需得到泵站运行管理单位配合，做好施工期间临时排水，并应合理安排施工顺序，尽量缩短断水时间。

(2)建议对服务范围内的管道系统进行梳理和摸排，杜绝雨污水管道直排河道的现象出现，防止一旦河道水位较高时，河水倒灌而加重雨污水泵房的负担。

3)为最大限度提高雨水排除能力，暴雨期间泵站将利用污水泵输送合流污水，排入北渠，需征得当地环保等相关部门同意。雨水口的设置需与水利部门进一步结合。