临泉县李湾排涝站除险加固与扩建综述

2020-05-21郭振武

治淮 2020年3期

郭振武

一、工程简介

临泉县李湾排涝站位于临泉县城关李湾村，兴建于1998年6月。该站集水面积7.45km2，机排流量7.0m3/s，自排流量14.0m3/s。共安装4 台32ZLB-125 型立式轴流泵，总装机容量460kW。该站和城区雨水管网、十字河及李湾排水涵工程组成完善的排水系统，承担着老城区的排涝任务。

二、除险加固背景

1.发生排涝事故险情

李湾排涝站建成后多次开机排涝，发挥了良好的工程效益。但在管理过程中也暴露出了一些运行安全隐患及工程设施不完善的问题。2003年6月20日至7月22日，临泉县城累计降雨量848mm。其间7月3日遭遇暴雨袭击，李湾站因抽排不及发生泵站淹没事故，城区部分地方积水受淹，群众财产遭受一定损失。泵站淹没险情发生后，临泉县防汛抗旱指挥部采取紧急抢险措施。经过15 个小时的抢修，泵站恢复了运行。

2.事故险情原因分析

（1）降雨强度大，超过了泵站设计排水标准

从2003年7月3日降雨分析：24h 降雨量187mm，1h 降雨强度达到38.9mm。李湾站设计机排模数不足1.0m3/s·km2，降雨强度超过了泵站设计标准，积水受淹在所难免。

（2）老城区蓄水调节库容小

城区洼地沟塘可储存部分雨水，缓冲对泵站排涝的压力，特别是在暴雨强度较大、抢排不及的情况下可起到一定的调节作用，使城区免于积水或降低积水深度。因城区人水争地矛盾突出，绝大部分沟塘洼地已被填垫，沟塘的排泄和调蓄暴雨洪水的能力大大降低。

（3）泵站电机层设计高程低

根据《泵站设计规范》（GB50265-2010）中4.2.3条“排水泵站站址宜选择在排水区地势低洼、能汇集排水区涝水，且靠近承泄区的地点”。地面高程34.50～35.00m，较排水区一般地面高程低1.0～1.5m，李湾站站址选择符合规范要求。因属于高水低排，易于发生泵站淹没事故。泵站高低压配电室处于汛期淹没的高风险之中，危及泵站运行人员安全。

（4）泵站运行环境差

老城区为雨水、污水合流制排水系统，漂浮的杂物影响泵站排涝的正常运行。

三、加固扩建项目实施的必要性

1.完善城市防洪排涝工程体系的需要

根据临泉县城市防洪规划，城区除涝标准是20年一遇最大24h 暴雨24h 排出。李湾站设计机排模数不足1.0m3/s·km2，排水标准较低。扩建李湾站达到城区除涝标准，是提高城市整体防洪能力的组成部分。

2.提高县城防洪安全的需要

临泉老城区是全县政治、经济和文化的中心，人口密集，财富集中。老城区地面高程37.20～33.80m，其中35.00m 以下的低洼地2km2。泉河、流鞍河在此交汇，直接威胁着城区人民生命财产安全。因此，加固扩建李湾站是县城防洪安全的需要。

3.实现可持续发展的需要

李湾站加固扩建项目的实施，能够提高城市防洪排涝标准，改善投资环境，人民群众安居乐业，为城区经济持续发展提供保障。

四、增建李湾东站

1.设计流量计算

李湾站集水区为临泉中心城区，按照20年一遇最大24h 降雨24h 排除标准确定泵站规模，李湾站排涝流量计算见表1。

扣除李湾西站的流量7.0m3/s，应增建泵站流量5.18m3/s。

2.工程等别和建筑物级别

李湾东站实际设计抽排流量5.25 m3/s，进水池设计水位33.50m，出水池设计水位35.23m，设计净扬程为1.73m。两站工程等别属Ⅳ等，故主要建筑物泵室为4 级，翼墙等次要建筑物及临时性建筑物为5级，穿堤涵洞按泉河堤防标准为3级建筑物设计。

表1 李湾站排涝流量计算表

3.泵室电机层楼板高程确定

根据李湾站最高内水位36.00m 确定：对于4级泵站，安全超高在设计情况下为0.3m，估计波浪、壅浪高度为0.2m，按设计情况核算，则为：▽36.00+0.3+0.2=▽36.50m。

4.泵站扩建项目实施

2012年12月，李湾东站建设工程经阜阳市发改委批准建设，批复投资600 万元。李湾东站工程于2013年12月完工，共安装3 台32ZLB-125 型立式轴流泵，总装机容量345kW。扩建后的李湾站总装机805kW。

五、加固李湾西站

1.项目实施

李湾西站为汾泉河治理工程项目，存在设计标准低、设施配套不完善问题。2006年实施了李湾西站维修加固工程，批复投资200 万元。工程于2006年12月开工，2007年5月完工。

2.主要除险加固措施

（1）电机座抬高

电机采用加装水泵传动钢制机座的方式抬高，钢制结构机座结构强度高，且具有良好的吸振性。

（2）配电柜基础抬高

高、低压配电柜采取基础加高方式抬高。原高压柜为少油断路器开关柜，体积大，保护功能单一，操作不便。更新为全绝缘全封闭充气式环网开关设备，其优点是送电操作方便，环境适应力强，运行安全可靠，结构紧凑，体积小。

（3）起动柜更新改造

原低压启动柜设计为自耦降压起动，更新为软启动器启动方式。该方式能够平滑启动电动机，降低启动电流。停机时还能实现转速逐渐下降的软停车，避免自由停机时水泵产生的水锤冲击。

（4）水泵大修

长期运行过程中，叶片与叶轮外壳间隙增大，从而使机组效率降低，振动增大。对叶片及叶轮外壳进行了全部更换。橡胶轴承和轴套是机组的易损件，原为碳钢材料，全部更换为不锈钢轴套，使用寿命将更长久。

（5）完善拦污清污设施

鉴于李湾站多为塑料袋及编织袋等漂浮垃圾物，不易拦截、易于缠绕水泵叶轮等特点，设计在前池入口处设置拦污栅，清污平台结合交通桥进行布置。拦污栅采用活动式。自排水时打开，抽排水时安装，减少了排水清污工作量。李湾站为站闸结合的泵站，在泵室进水口处设置防护栅。

（6）增做污水处理设施

老城区为合流制排水系统，所排水体富营养化，污染较重。污水产生能够腐蚀金属和破坏绝缘材料的气体介质，从而造成泵站设备的腐蚀损坏。采取的工程措施是对污水进行站前截流，另建污水泵站抽排进入城区污水管道进行处理。

3.除险加固效果

（1）泵站建设规模已达标，符合《临泉县城市排水（雨水）除涝综合规划》（2017-2030年）泵站排涝标准。

（2）泵站机电设备处于防洪安全水位以上，消除了泵站安全隐患。

（3）增做了泵站防腐除污等基础设施，改善了泵站运行环境。

六、工程效益

随着老城区的发展，地面硬化及不透水面积的逐渐增多，雨水汇集速度加快，地面下渗能力大幅减小，沟塘排泄和调蓄暴雨洪水的能力降低，李湾站的排水压力明显加大。运行管理单位在总结2003年汛期泵站淹没教训的基础上，深入查找工程的险点、漏洞和薄弱环节，有针对性地采取除险加固措施和扩建泵站，取得了良好效果。效益主要体现在以下方面：