学文网摘要：随着对城市水环境的重视，初期雨水对下游河道的污染，越来越受到社会的关注，在建设雨水泵房的同时设置雨水调蓄池，成为解决初期雨水对河道污染的有效途径之一。结合石家庄正定新区1号雨水泵站的建设实例，介绍了雨水调蓄池与雨水泵房合建时的计算方法、布置形式、运行模式以及工程特点，为今后类似项目的设计及应用提供参考。
关键字：雨水调蓄池；雨水泵站；设计方案；运行模式；
中***分类号：S611文献标识码： A
1、项目概况
本工程位于石家庄正定新区上海南大街与河北西大道的互通范围内，雨水泵站规模：30 m3/s。
为减少面源污染，收集初期雨水，建设“低碳、生态”的正定新区，雨水泵站内增设初期雨水调蓄池。
2、雨水调蓄池设计
2.1布置形式
雨水调蓄池与雨水泵站同建时，均设置在雨水管网的末端。雨水调蓄池与雨水泵站有分建和合建两种形式，本工程中，由于雨水泵站进水管的埋深约9米，如果采用合建的形式，则调蓄池在地下约15米左右，基坑开挖深度太大，工程造价高。因此，采用了调蓄池与泵站分建的形式。
2.2池容计算
本工程参照德国废水协会“ATV Arbeitsblatt A128 1992”标准，初期雨水截流量按下式计算。
其中VSR为每公顷面积需调蓄的雨水量，单位为m3/ha，VSR取值范围为12～40，可根据实际工程地域条件取值，当工程地域降水雨头偏前、降雨峰值发生早且地表坡度大时，取小值；反之，取大值。参照国内外经验参数,结合石家庄当地具体情况，本工程选用23。
经计算，调蓄池容积为29290m3，最终设计为30000m3。
2.3 自动冲洗装置及冲洗廊道设计
雨水调蓄池每次放空后，必须尽快地清除掉池内的沉泥，以避免下一次的雨水将其污染物带入水体。如采用人工清泥，是一件非常耗时、耗力、且有危险性的工作。本调蓄池采用自动冲洗装置。
2.3.1自动冲洗装置
本工程采用门式自动冲洗装置，在调蓄池排空时，控制浮筒随水位降低至设置标高时，由控制系统触发，冲洗门瞬间将储水释放，门底部喷射出的水具有很大的动能，形成强力的、席卷式的射流。射流形成的波浪将池底的沉积物卷起,冲流到调蓄池末端的收集渠，通过泵排出。门式自冲洗装置的冲洗力非常强大，对厚达0.4 m 的积泥一次冲洗即实现了清除[1]。
2.3.2冲洗水储存室设计
在调蓄池冲洗廊道起端分离出一个单独的冲洗水储存室。当调蓄池排空之后，存水室中的拦蓄水形成强劲的席卷流，对调蓄池进行有效冲洗。冲洗水储存室有效容积与初期雨水污染物浓度、冲洗廊道坡度、冲洗装置水力特点等有关。本工程中，按照每米廊道宽度需要6 m3有效容积估算。
为产生足够的水平冲击力，调蓄池冲洗水储存室底部应设置二级坡度，根据以往工程，坡度值一般为20%和10%。
调蓄池冲洗水储存室设自动补水管道，以便根据实际需要定期进行廊道冲洗。本工程由于调蓄池与泵站同建，冲洗水储存室的补水可从雨水泵站出水井内取水。
2.3.3门式冲洗装置廊道设计
当冲洗廊道的宽度超过5m时，就必须对冲洗廊道进行划分。本工程冲洗廊道为5米，总共设置18个廊道，为保证有效冲洗效果，冲洗廊道长度81米，有效深度为6米。
2.4 冲洗水汇流区设计
为了避免雨水调蓄池冲洗时，冲洗水在冲洗的尽头折返，一般在尽头设置冲洗水汇流区。汇流区的有效容积不小于每次冲洗的水量。此外，廊道末端的垂直台阶结构设计，防止了沉积物对冲洗廊道的二次污染。垂直台阶的高度一般为1.5～2m。冲洗水汇流区底部坡向提升泵区入口，坡度按1%设计。
2.5提升泵区设计
提升泵区为雨水调蓄池排空泵及配套管阀的安装区域，提升泵区与冲洗水汇流区相承接。
调蓄池排空泵的台数及流量应综合考虑调蓄池收水区域的降雨、汇水特点及调蓄池工作制度后确定。本工程设3台排空潜水泵，2用1备搭配，流量按12小时排空调蓄池选择。为便于检修安装，潜水泵设自耦装置。
3、雨水泵站设计
本工程位于石家庄正定新区上海南大街与河北西大道交叉口，属于道路互通范围内。因此，对于泵站的景观性要求高，为了尽量减少地面建筑物的存在，选用潜水混流泵，泵站规模40m3/s，按照7大1小的形式配泵。泵站内设置7道格栅除污机，为了达到与调蓄池的配合使用，出水井设置通往调蓄池与滹沱河的通道。
由于集水井及格栅间均在地下，容易积聚H2S等有害气体，为保证雨水提升泵站工作人员的人身安全，格栅间内设有除臭装置及H2S气体检测探头。
泵站剖面***及平面布置***置参见下***：
***1 泵站剖面***
***2 泵站平面***
4、雨水调蓄池与雨水泵站的联合运行
4.1工艺流程***
雨水泵站与调蓄池联合使用时，工作流程如下：
4.2运行模式
泵站设备和调蓄池设备均由PLC控制，运行分为旱季模式、雨季模式、调蓄池排空模式及冲洗模式。
4.2.1旱季运行模式
汇水范围内的部分污水进入泵站，先经过雨水格栅进入集水池，粗大漂浮物被雨水粗格栅拦截，而后经泵站内旱季污水泵提升排入相应的污水管道。此种工况下，雨水泵站进水闸门、调蓄池进水闸门开启，排入滹沱河的闸门关闭。
4.2.2雨季运行模式
1、初期雨水调蓄模式：降雨初期，雨水泵站进水闸门、调蓄池进水闸门开启，排入滹沱河的闸门关闭，雨水经由水泵提升至调蓄池，直至调蓄池贮满为止。
2、降雨后期排江模式：降雨继续，调蓄池内的液位计探测到高水位后，发出信号自动开启雨水泵、关闭调蓄池进水闸门、同时开启雨水泵站排入滹沱河的出水闸门，雨水泵逐台进入运行状态，管内雨水排放至滹沱河。
4.2.3调蓄池运行模式
1、调蓄池排空模式：降雨过后，当下游总管及污水处理厂产生空余容量时（此信号来自水务监控部门），调蓄池排空泵开始工作，将池内初期雨水通过污水管道就近排入污水处理厂。
2、调蓄池冲洗模式：调蓄池排空后，紧接着进行池底淤积物的冲洗。调蓄池排泥槽内的液位计探测到低水位后，将信号传递给液压系统，自动控制第一台冲洗拍门开启，冲洗第一廊道内的淤积物，排泥槽内的液位上升，调蓄池排空泵继续工作，使排泥槽内的液位降至低水位，液位信号再次传递给液压系统，自动控制第二台冲洗拍门开启，冲洗第二廊道内的淤积物，如此往复进行，直至所有廊道冲洗完毕，排泥槽内的液位降至排空泵停泵水位，排空泵停止工作。
5、工程特点
1、受进水渠标高较低的限制（约-9米），本工程雨季运行模式采用将雨水先通过雨水泵站提升后再排入雨水调蓄池，在调蓄池装满后，再将剩余雨水排入滹沱河的方式。从而大大减少了调蓄池的埋设深度，降低调蓄池的综合单价和泵站的总投资。此种运行模式具有创新性。
3、调蓄池内的雨水沉淀物通过进入市***污水系统，经过污水厂处理后，再排入滹沱河。由于是在市***污水管网的低谷时段排入，并不影响市***污水管网的正常运行，同时，充分利用了市***污水管网，达到一举二得的效果。
6、结束语
近年来，随着城市对水环境质量的要求不断提高，面源污染的控制也逐渐增强，雨水调蓄池作为处理初期雨水的构筑物之一，在市***基础设施建设中起着越来越重要的作用。但是由于各地降雨的特点以及城市水环境要求不同等因素，初期雨水调蓄池的设计方式存在着较大的差别。在应用时，应结合本地具体条件及目标要求来确定设计参数。使得调蓄池既能充分发挥作用，同时也不造成工程浪费。
参考文献：
[1]肖艳，徐建初；世博浦东园区雨水泵站初期雨水调蓄池冲洗方式设计[J]，给水排水，Vol 35No3 2009.
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