淺析筼筜湖第一與第二泵站技術(shù)性差異

張玉杰

廈門筼筜湖水域面積1.5㎞2，庫容3.8×106m3，匯水面積37.1㎞2，通過37 條排洪溝匯入湖區(qū)。湖區(qū)正常起調(diào)水位-0.7～1m，湖區(qū)最低處標(biāo)高-2.5m，汛期根據(jù)雨情騰出庫容，容納匯水區(qū)流入的水量以減輕匯水區(qū)積水。

1997年廈門市在筼筜湖西南側(cè)建成第一排澇泵站，主要用于對筼筜湖流域37㎞2區(qū)域的排洪防澇及湖區(qū)水質(zhì)的改善。2023年6月又在筼筜湖西北側(cè)建成第二排澇泵站。新泵站的建設(shè)主要是為了滿足筼筜湖區(qū)不斷增長的排洪需求，緩解第一泵站的排洪壓力。通過對兩座泵站協(xié)調(diào)調(diào)度，進一步提升湖區(qū)排洪能力，提高湖區(qū)水質(zhì)。

現(xiàn)將兩座泵站在建筑結(jié)構(gòu)布局和所使用的主要設(shè)備等方面做比較分析，以期為今后排澇泵的設(shè)計提供借鑒參考。

建筑結(jié)構(gòu)及布局

1.第一泵站

第一泵站排水量達37～40m3/s，起調(diào)水位-0.7～1.0m。泵站工程由進水箱涵、集水池、泵房、自流通道、高位井和出水箱涵等構(gòu)筑物組成，由東向西呈一字形布置。

(1)進水箱涵

泵站進水口設(shè)在筼筜湖西南側(cè)，泵站與筼筜湖之間通過箱涵下穿西堤路和湖濱西路。進水箱涵總長80m，兩端為喇叭口形式，中間段為44m×22m 的5 孔矩形箱涵，每孔凈面積為4m×2m。箱涵為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板面標(biāo)高-3m，頂板面標(biāo)高-0.6m(湖濱西路路面標(biāo)高+2m，西堤路地面標(biāo)高+4.5m)，箱涵埋深2.6～5.1m。

(2)集水池

湖區(qū)水體通過湖濱西路地下箱涵與集水池相連，其中集水池的寬度為42.5m，長度為33.5m，池底標(biāo)高-4.5m，容積約為1.12×104m3（池為不規(guī)則形），接納來自筼筜湖和西海域的交換水體。

(3)泵房

泵房的平面尺寸為8.7m×45.6m，深9.3m，泵房底板標(biāo)高-4.5m，中間為寬13.2m 的自流通道，兩側(cè)為泵室，泵室之間設(shè)置9 道導(dǎo)流墻，分隔為9個泵室用來安裝水泵。水泵出水口通過DN1600 的鋼制水管接至高位井出水口，管長約12m。采用單管單排高位井方式，管道埋設(shè)傾斜角12°，出水管道通過雙法蘭接入高位水井。為防止海水倒灌，出水管口設(shè)有不銹鋼材質(zhì)的止回拍門，拍門密封采用聚氯丁橡膠。

(4)高位井

高位井西側(cè)與出水箱涵連接，東側(cè)與自流通道連接，湖區(qū)水體通過外箱涵排海。高位井與外箱涵連接處設(shè)有6 道液壓閘門，與自流通道連接處設(shè)有4 道液壓閘門。高位井中間上層為閘門操作間和液壓站。

(5)自流通道

自流通道從泵房下部中間通過，平面尺寸17.7m×13.2m，底板面標(biāo)高-4.5m，中間設(shè)成4 條寬3.3m 的通道。在正常氣象條件下，根據(jù)潮水的自然漲落，通過自流通道進行海水與湖區(qū)水體交換。通道上部為高低壓配電間。

(6)出水箱涵

出水箱涵總長340m，底寬20.3m，西側(cè)到出?？?，上部為花圃用地。斷面形式為6 孔矩形箱涵，每孔凈面積3m×2m。出水箱涵為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板面標(biāo)高-2.7m，頂板面標(biāo)高-0.3m，出海口成八字形喇叭口，用于控制入海口水流速度，減少對泊岸沖刷。

2.第二泵站

第二泵站排水量達50m3/s，是在原有進排水閘基礎(chǔ)上重新改擴建而成。工程保留了原有進排水通道，新建集水池、泵房、自流通道等構(gòu)筑物，結(jié)構(gòu)布局更加簡單合理。

(1)集水池

新的泵房建在舊的水閘向入海口方向約40 多米處，在新舊水閘之間建成40m×35m，池底面標(biāo)高-5.6m，容積約8000m3的集水池（池底為不規(guī)則形），用于接納來自湖區(qū)的水體。集水池通過舊的排水閘通道與湖區(qū)相連接。

(2)泵房

泵房面積38m×48m，新泵房將納排潮閘、水泵間、維修間設(shè)置在同一建筑內(nèi)。泵房上層為閘門間，水泵間和維修間。下層為進排水通道，由北向南依次為納潮通道、貫流泵排水通道和自排潮通道。

①納潮通道

泵房北側(cè)建有1 條6m 寬納潮通道，與海連接段底板標(biāo)高-2.7m，靠湖區(qū)側(cè)底板標(biāo)高-4.0m。靠海側(cè)設(shè)有兩道閘門，用于控制水流。新納潮通道與原有進水閘通道相接。當(dāng)海水水位高于湖區(qū)水位時打開閘門引海水入湖。

②貫流泵通道

泵房中間建有3 條各6m 寬排水通道與3 臺貫流泵相連。底板面標(biāo)高-5.6m，每條通道各設(shè)3道閘門，與集水池連接處有1 道檢修閘，水泵出水口側(cè)設(shè)有1 道帶有拍門的閘門，防止停泵后海水反流回水泵，使電機反轉(zhuǎn)形成反送電，損壞電氣設(shè)備?？亢Ｒ粋?cè)設(shè)1 道閘門，在水泵不工作時關(guān)閉閘門，可降低海浪及涌流對設(shè)備的影響。貫流泵通道平時很少啟用，主要是在暴雨天及其他急需快速降低湖區(qū)水位時啟用。

③排潮通道

泵房南側(cè)建有2 條各6m 寬排潮通道，底板標(biāo)高-2.7m，靠海一側(cè)同樣設(shè)有2 道閘門。當(dāng)海水水位低于湖區(qū)水位時打開排潮閘引湖水入海。

(3)高位井與出水箱涵

第二泵站建在湖區(qū)入?？谔?，因此沒有排水箱涵，同時因采用的豎井貫流泵是臥式安裝，集水池水體通過貫流泵直接排海，因此也沒有高位井。這樣排水效率更高。

設(shè)備部分

第一與第二泵站設(shè)備部分對比如下。

第一與第二泵站設(shè)備部分對比表

結(jié)束語

通過以上的比較發(fā)現(xiàn)，第二泵站的建筑結(jié)構(gòu)更加合理，設(shè)備技術(shù)更加先進，功效更高。而且，第二泵站增加排水量約50m3/s，與第一泵站配合調(diào)度，將極大提升應(yīng)對極端暴雨天氣產(chǎn)生的城市內(nèi)澇災(zāi)害能力。泵站一南一北的布置方式，更加有利于增加湖區(qū)水體流動性，進一步提升湖區(qū)水質(zhì)，使筼筜湖成為真正的城市綠肺。

第二泵站建成后，經(jīng)歷了臺風(fēng)“杜蘇芮”的檢驗。兩站全負荷運行，快速排出入湖水體，使匯水區(qū)減少積水。臺風(fēng)過后，通過泵排與自排結(jié)合，加大了湖區(qū)水體交換量，海水快速補充入湖，縮短了湖區(qū)水體的修復(fù)時間，及時改善湖區(qū)水質(zhì)。雙泵站的運行方式縮短了應(yīng)對極端天氣的響應(yīng)時間。