臨泉縣李灣排澇站除險(xiǎn)加固與擴(kuò)建綜述

郭振武

一、工程簡(jiǎn)介

臨泉縣李灣排澇站位于臨泉縣城關(guān)李灣村，興建于1998年6月。該站集水面積7.45km2，機(jī)排流量7.0m3/s，自排流量14.0m3/s。共安裝4 臺(tái)32ZLB-125 型立式軸流泵，總裝機(jī)容量460kW。該站和城區(qū)雨水管網(wǎng)、十字河及李灣排水涵工程組成完善的排水系統(tǒng)，承擔(dān)著老城區(qū)的排澇任務(wù)。

二、除險(xiǎn)加固背景

1.發(fā)生排澇事故險(xiǎn)情

李灣排澇站建成后多次開機(jī)排澇，發(fā)揮了良好的工程效益。但在管理過程中也暴露出了一些運(yùn)行安全隱患及工程設(shè)施不完善的問題。2003年6月20日至7月22日，臨泉縣城累計(jì)降雨量848mm。其間7月3日遭遇暴雨襲擊，李灣站因抽排不及發(fā)生泵站淹沒事故，城區(qū)部分地方積水受淹，群眾財(cái)產(chǎn)遭受一定損失。泵站淹沒險(xiǎn)情發(fā)生后，臨泉縣防汛抗旱指揮部采取緊急搶險(xiǎn)措施。經(jīng)過15 個(gè)小時(shí)的搶修，泵站恢復(fù)了運(yùn)行。

2.事故險(xiǎn)情原因分析

（1）降雨強(qiáng)度大，超過了泵站設(shè)計(jì)排水標(biāo)準(zhǔn)

從2003年7月3日降雨分析：24h 降雨量187mm，1h 降雨強(qiáng)度達(dá)到38.9mm。李灣站設(shè)計(jì)機(jī)排模數(shù)不足1.0m3/s·km2，降雨強(qiáng)度超過了泵站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，積水受淹在所難免。

（2）老城區(qū)蓄水調(diào)節(jié)庫容小

城區(qū)洼地溝塘可儲(chǔ)存部分雨水，緩沖對(duì)泵站排澇的壓力，特別是在暴雨強(qiáng)度較大、搶排不及的情況下可起到一定的調(diào)節(jié)作用，使城區(qū)免于積水或降低積水深度。因城區(qū)人水爭(zhēng)地矛盾突出，絕大部分溝塘洼地已被填墊，溝塘的排泄和調(diào)蓄暴雨洪水的能力大大降低。

（3）泵站電機(jī)層設(shè)計(jì)高程低

根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50265-2010）中4.2.3條“排水泵站站址宜選擇在排水區(qū)地勢(shì)低洼、能匯集排水區(qū)澇水，且靠近承泄區(qū)的地點(diǎn)”。地面高程34.50～35.00m，較排水區(qū)一般地面高程低1.0～1.5m，李灣站站址選擇符合規(guī)范要求。因?qū)儆诟咚团牛子诎l(fā)生泵站淹沒事故。泵站高低壓配電室處于汛期淹沒的高風(fēng)險(xiǎn)之中，危及泵站運(yùn)行人員安全。

（4）泵站運(yùn)行環(huán)境差

老城區(qū)為雨水、污水合流制排水系統(tǒng)，漂浮的雜物影響泵站排澇的正常運(yùn)行。

三、加固擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)施的必要性

1.完善城市防洪排澇工程體系的需要

根據(jù)臨泉縣城市防洪規(guī)劃，城區(qū)除澇標(biāo)準(zhǔn)是20年一遇最大24h 暴雨24h 排出。李灣站設(shè)計(jì)機(jī)排模數(shù)不足1.0m3/s·km2，排水標(biāo)準(zhǔn)較低。擴(kuò)建李灣站達(dá)到城區(qū)除澇標(biāo)準(zhǔn)，是提高城市整體防洪能力的組成部分。

2.提高縣城防洪安全的需要

臨泉老城區(qū)是全縣政治、經(jīng)濟(jì)和文化的中心，人口密集，財(cái)富集中。老城區(qū)地面高程37.20～33.80m，其中35.00m 以下的低洼地2km2。泉河、流鞍河在此交匯，直接威脅著城區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，加固擴(kuò)建李灣站是縣城防洪安全的需要。

3.實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要

李灣站加固擴(kuò)建項(xiàng)目的實(shí)施，能夠提高城市防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，改善投資環(huán)境，人民群眾安居樂業(yè)，為城區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供保障。

四、增建李灣東站

1.設(shè)計(jì)流量計(jì)算

李灣站集水區(qū)為臨泉中心城區(qū)，按照20年一遇最大24h 降雨24h 排除標(biāo)準(zhǔn)確定泵站規(guī)模，李灣站排澇流量計(jì)算見表1。

扣除李灣西站的流量7.0m3/s，應(yīng)增建泵站流量5.18m3/s。

2.工程等別和建筑物級(jí)別

李灣東站實(shí)際設(shè)計(jì)抽排流量5.25 m3/s，進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位33.50m，出水池設(shè)計(jì)水位35.23m，設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程為1.73m。兩站工程等別屬Ⅳ等，故主要建筑物泵室為4 級(jí)，翼墻等次要建筑物及臨時(shí)性建筑物為5級(jí)，穿堤涵洞按泉河堤防標(biāo)準(zhǔn)為3級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。

表1 李灣站排澇流量計(jì)算表

3.泵室電機(jī)層樓板高程確定

根據(jù)李灣站最高內(nèi)水位36.00m 確定：對(duì)于4級(jí)泵站，安全超高在設(shè)計(jì)情況下為0.3m，估計(jì)波浪、壅浪高度為0.2m，按設(shè)計(jì)情況核算，則為：▽36.00+0.3+0.2=▽36.50m。

4.泵站擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)施

2012年12月，李灣東站建設(shè)工程經(jīng)阜陽市發(fā)改委批準(zhǔn)建設(shè)，批復(fù)投資600 萬元。李灣東站工程于2013年12月完工，共安裝3 臺(tái)32ZLB-125 型立式軸流泵，總裝機(jī)容量345kW。擴(kuò)建后的李灣站總裝機(jī)805kW。

五、加固李灣西站

1.項(xiàng)目實(shí)施

李灣西站為汾泉河治理工程項(xiàng)目，存在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、設(shè)施配套不完善問題。2006年實(shí)施了李灣西站維修加固工程，批復(fù)投資200 萬元。工程于2006年12月開工，2007年5月完工。

2.主要除險(xiǎn)加固措施

（1）電機(jī)座抬高

電機(jī)采用加裝水泵傳動(dòng)鋼制機(jī)座的方式抬高，鋼制結(jié)構(gòu)機(jī)座結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，且具有良好的吸振性。

（2）配電柜基礎(chǔ)抬高

高、低壓配電柜采取基礎(chǔ)加高方式抬高。原高壓柜為少油斷路器開關(guān)柜，體積大，保護(hù)功能單一，操作不便。更新為全絕緣全封閉充氣式環(huán)網(wǎng)開關(guān)設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是送電操作方便，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。

（3）起動(dòng)柜更新改造

原低壓?jiǎn)?dòng)柜設(shè)計(jì)為自耦降壓起動(dòng)，更新為軟啟動(dòng)器啟動(dòng)方式。該方式能夠平滑啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，降低啟動(dòng)電流。停機(jī)時(shí)還能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速逐漸下降的軟停車，避免自由停機(jī)時(shí)水泵產(chǎn)生的水錘沖擊。

（4）水泵大修

長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，葉片與葉輪外殼間隙增大，從而使機(jī)組效率降低，振動(dòng)增大。對(duì)葉片及葉輪外殼進(jìn)行了全部更換。橡膠軸承和軸套是機(jī)組的易損件，原為碳鋼材料，全部更換為不銹鋼軸套，使用壽命將更長(zhǎng)久。

（5）完善攔污清污設(shè)施

鑒于李灣站多為塑料袋及編織袋等漂浮垃圾物，不易攔截、易于纏繞水泵葉輪等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)在前池入口處設(shè)置攔污柵，清污平臺(tái)結(jié)合交通橋進(jìn)行布置。攔污柵采用活動(dòng)式。自排水時(shí)打開，抽排水時(shí)安裝，減少了排水清污工作量。李灣站為站閘結(jié)合的泵站，在泵室進(jìn)水口處設(shè)置防護(hù)柵。

（6）增做污水處理設(shè)施

老城區(qū)為合流制排水系統(tǒng)，所排水體富營(yíng)養(yǎng)化，污染較重。污水產(chǎn)生能夠腐蝕金屬和破壞絕緣材料的氣體介質(zhì)，從而造成泵站設(shè)備的腐蝕損壞。采取的工程措施是對(duì)污水進(jìn)行站前截流，另建污水泵站抽排進(jìn)入城區(qū)污水管道進(jìn)行處理。

3.除險(xiǎn)加固效果

（1）泵站建設(shè)規(guī)模已達(dá)標(biāo)，符合《臨泉縣城市排水（雨水）除澇綜合規(guī)劃》（2017-2030年）泵站排澇標(biāo)準(zhǔn)。

（2）泵站機(jī)電設(shè)備處于防洪安全水位以上，消除了泵站安全隱患。

（3）增做了泵站防腐除污等基礎(chǔ)設(shè)施，改善了泵站運(yùn)行環(huán)境。

六、工程效益

隨著老城區(qū)的發(fā)展，地面硬化及不透水面積的逐漸增多，雨水匯集速度加快，地面下滲能力大幅減小，溝塘排泄和調(diào)蓄暴雨洪水的能力降低，李灣站的排水壓力明顯加大。運(yùn)行管理單位在總結(jié)2003年汛期泵站淹沒教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，深入查找工程的險(xiǎn)點(diǎn)、漏洞和薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地采取除險(xiǎn)加固措施和擴(kuò)建泵站，取得了良好效果。效益主要體現(xiàn)在以下方面：

1.經(jīng)濟(jì)效益

城區(qū)內(nèi)主要有臨泉化工股份有限公司、文王釀酒股份有限公司等支柱企業(yè)，工業(yè)產(chǎn)值20 億元。城內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施完善，商貿(mào)繁榮，人口13 萬。項(xiàng)目的實(shí)施避免或減少大洪水年份洪澇淹沒損失，避免或減輕對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)影響，減少因防洪搶險(xiǎn)而調(diào)用人力物力等損失。

2.社會(huì)效益

避免大洪水年份泵站及洼地積水淹沒可能造成的人員傷亡，避免可能給社會(huì)帶來的震蕩，避免或減少給市民生產(chǎn)生活造成的影響，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障■