厦门员当湖排水泵站的设计与特点

厦门员当湖排水大型泵站的设计防洪标准为50年一遇，泵站规模为40 m3/s。文中对该泵站的工程设计，利用泵站设置自流系统，实施纳潮、水体交换等特点作了介绍。

    关键词：排洪；泵站；工程设计

    中图分类号：TU992.25

    文献标识码：C

    文章编号：1000-4602(2000)11-0035-02

    厦门员当湖泵站是一座以解决员当湖流域防洪、排洪为主，兼有改善员当湖与西海域水体交换能力的大型排水泵站，工程总投资约7500万元。

    1、泵站位置选择

    经过多方案比较，站址选定在员当西堤南端西侧，污水处理二厂南面，有利于向西海域排水。泵站位置避开了员当湖水面，保留湖岸线的整体性，不会影响整个员当湖区的景观，同时又能配合西堤北端原有排水闸实施引潮入湖，搞活水体。另外，泵站装机容量大，使用时间少，满负荷运行时间更少。站址设在污水处理二厂旁边，可以利用泵站变配电设备，向污水处理二厂统一供电，集中管理，减少工程投资和运行费用，充分发挥泵站的综合经济效益。

    2、泵站防洪标准及规模

    员当湖防洪排涝设施采取“泄蓄兼顾、以泄为主”的方针，除保持员当湖蓄洪和充分发挥西堤北端排水闸门的排洪作用外，再采用建泵站排洪，可以集中排放暴雨径流入大海，不受海潮顶托影响，同时有利于合理设计、控制员当湖水面标高。

    根据城市总体规划，员当湖设计汇水面积约35km2，湖面蓄洪面积约1.6km2，确定防洪标准为50年一遇(p=2％)，起调水位-0.7～-1m，zui高限水位+1m，泵站规模40m3/s。

    3、泵站设计

    泵站工程由进水箱涵、集水池、泵房、自流通道、高位井和出水箱涵等构筑物组成，由东向西呈一字形布置。

    3.1 进水箱涵

    泵站进水口设在员当湖外湖西岸南端，泵站与员当湖之间是西堤和湖滨西路。进水箱涵总长80m，断面形式：中间为矩形段(44m×22m)，为5孔矩形箱涵，每孔净面积4m×2m；两端为梯形喇叭口，进水喇叭口段长12m，宽由22m渐变为30.5m，为控制水流速度，在每一孔矩形箱涵中间增设一道导流墙，成为10孔梯形箱涵，每孔净面积2.7m×2m；出水喇叭口段长18m，宽由22 m渐变为35.5m，同样为10孔梯形箱涵，每孔净面积3.2m×2m。为了防止水中较大悬浮物和垃圾进入泵房，在集水池入口处的长6m、宽35.5m的范围内设10道人工清渣铁格栅井，每道格栅井2.5m×6m，深4.5m，格栅栏倾斜角60°，井口设钢管栏杆。

    进水箱涵为钢筋混凝土结构，底板面标高-3m，顶板面标高-0.6m(湖滨西路路面标高+2m，西堤地面标高+4.5m)，箱涵埋深2.6～5.1m。

    员当湖湖底标高-2.5m，在进水口15m范围内的湖底，用块石铺砌成斜坡式缓冲进水口。

    3.2 集水池

    集水池东侧和进水箱涵格栅井段相接为梯形段，长11.5m，宽由35.5m扩大到42.5m；西侧和进水泵房相接为矩形段，长33.5m，宽42.5m，池底标高-4.5m，池顶标高+1.5m，池容积约11200m3，接纳来自员当湖和西海域的交换水体。
集水池南、北两侧池壁为钢筋混凝土直立式档墙，池底为粗砂垫层上干砌块石面层。除池的西面外，其余三面沿岸边砌筑条石栏杆和石板小道，周围种植草皮护坡，用绿化隔离带与泵站室外地面连接。

    3.3 泵房

    泵房平面尺寸8.7m×45.6m，地下部分深9.3m，分为二层，地上部分为一层。

    泵房下部，底板面标高-4.5m，中间为宽13.2m的自流通道，两侧西面为泵室，共设置9台瑞典ABS公司潜水轴流泵，其中南侧宽14.6m(布置4台)，北侧宽17.8m(布置5台)，泵室容积为2m×2.9m×6m，泵室之间设置9道导流墙，每台泵流量4.26～5.04m3/s，扬程2.5～6.5m，电机功率318kW，总装机容量2862kW。

    泵房中层，楼面标高+1.5m，中间由南向北设一道隔墙，东侧为仓库、值班用房，西侧两端共设置9根钢制水泵出水管，DN1600，管长约12m。采用单管单排高位井方式，管道埋设倾斜角12.1°，埋深2.3～4.3m，出水管道通过双法兰穿墙管进入高位井，为防止海水倒灌，出水管口设止回拍门。

    泵房上层，楼面标高+4.8m，层高9m，为水泵维修间，供非汛期水泵保养、维护及贮放之用，维修间设起重量为10t的桥式吊车。

    3.4 自流通道

    自流通道从泵房下部的中间通过，平面尺寸17.7m×13.2m，底板面标高-4.5m，东段位于泵房的下面，长8.7m，西段和高位井相接，长9m，通道内沿宽度方向布置3排共12根直径600mm的钢筋混凝土圆柱，形成4条宽3.3m的通道。
自流通道中层，楼面标高+3.5m，为电缆铺设廊道。上层，楼面标高+5.7m，层高6.1m，为变压器间和低压配电间。

    3.5 高位井

    高位井为钢筋混凝土结构，平面尺寸6.8m×43.7m，南北两侧排列9根出水管，底板面标高南北两侧为-2.7 m，中间为-3.2m，井顶标高+5.1m，两侧井顶周围三面设钢管栏杆。

    高位井中间的东面(宽14 m的范围)和自流通道相接，设置4台(2.5m×3.0m)电动液压闸门，中间的西面(宽20.3m的范围)和出水箱涵相接，设置6台(2.5m×2.5m)电动液压闸门。为便于泵房及闸门的清洗和维修，在东西两侧液压闸门的外侧1.4m处，各配套设置4座(2.5m×9.1m)和6座(2.5m×7.8m)钢制叠梁矩形闸板。

    高位井中间上层，平面尺寸11.8m×20.3m，楼面标高+5.1m，层高6m，为闸门操作间和液压站，操作间两侧各配套设置1台3t手动单轨吊车，用于起吊两侧叠梁矩形闸板。

    3.6 出水箱涵

    出水箱涵总长340m，底宽20.3m，西侧到出海口250m范围内，上部为西堤码头待开发用地。断面形式为6孔矩形箱涵，每孔净面积3m×2m。出水箱涵为钢筋混凝土结构，底板面标高-2.7m，顶板面标高-0.3m，箱涵埋深约4.8m。出海口距离西海域驳岸线12.5m，两侧挡墙和驳岸线连接成八字形喇叭口，用于控制入海口水流速度。

    4 设计特点

    ① 泵站的9台潜水轴流泵、10台液压闸门和9座大型拍门等主要机械设备，全部引进瑞典ABS公司产品。虽然引进国外设备工程造价较高，但从长远利益考虑，进口设备的寿命、材质、密封性及可靠性方面具有较大的*性，在操作运行、维护保养和节能降耗等方面取得了较好的综合经济效益。

    ② 泵房内设置自流通道，配合西堤北端闸门实施员当湖纳潮、水体交换。在泵房下部设置4条自流通道，通道口设4孔闸门，每天当退潮时，打开自流通道闸门，湖水即可自流入海。经测算，4条通道，一个退潮周期排水量约80×104m3。平时遇员当湖需抬高水位时，可利用涨潮时机控制闸门，纳潮引水。排洪泵站建成后，利用自流通道增加了员当湖与西海域之间水体交换能力，使员当湖水质和湖区环境得到进一步提高。

    ③ 充分利用泵站地下结构，合理布置地面建筑。泵站用地1.64hm2，地外西堤海边，平面布置将水泵维修间、变配电间和闸门操作间集中布置在泵房、自流通道和高位井的上层，将综合楼建在西侧出水箱涵上面，充分利用这些构筑物的基础和钢筋混凝土墙体，节约用地、节省工程造价。地面建筑物的立面造型，注重建筑的整体与简洁，用几种不同的几何形体互相穿插，效果明快并富有雕塑感，建筑风格尽量与滨海环境景观相协调。

    地面建筑物的合理布置，节省了基础处理费用，在有限的用地中腾出大片空地以布置喷水池、球场和植树绿化，使泵站成为一座花园式的公共建筑。

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