淺談城區(qū)排澇工程優(yōu)化建設(shè)及自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用
林繼朝
【摘 要】 福清市城區(qū)排澇站工程是市區(qū)防洪排澇的重要配套設(shè)施，工程建成的投入運(yùn)行，為福清城區(qū)汛期防洪排澇發(fā)揮了巨大作用。文章從對(duì)工程優(yōu)化建設(shè)的探討，重點(diǎn)論述了先進(jìn)設(shè)備在工程中的應(yīng)用，以及結(jié)合城區(qū)景觀，優(yōu)化泵站外觀設(shè)計(jì)等，為今后的城區(qū)防洪排澇工程建設(shè)提供參考與借鑒。
【關(guān)鍵詞】 城區(qū)排澇； 優(yōu)化建設(shè)； 自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用。
一 概況
龍江是福清市的最大河流，全長(zhǎng)62 km，流域面積538 km2；在福清市境內(nèi)河道長(zhǎng)35.51 km，流域面積474 km2。龍江干流兩岸是福清市主城區(qū)，北岸是福清市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。福清市城區(qū)排澇站工程的實(shí)施建設(shè)確保了福清市城區(qū)防洪堤總體工程能在汛期全面發(fā)揮城區(qū)防洪排澇功能。從工程投入運(yùn)行至今，在汛期季節(jié)先后出現(xiàn)多次強(qiáng)降雨過(guò)程，由于三座泵站的及時(shí)抽排，所以城區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)洪澇災(zāi)害，取得了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
工程范圍：福清市城區(qū)排澇站工程為城區(qū)防洪堤排澇工程的一個(gè)重要組成部分。園中、東橋排澇站位于清盛大道旁，用以排除融僑技術(shù)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)的澇水，澇區(qū)面積分別為15.2 km2和7.0 km2；瑞云排澇站位于老城區(qū)瑞云街南側(cè)，用以排除老城區(qū)的澇水，澇區(qū)面積為3.8 km2。
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：按《福建省城市排水排澇設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中的排澇站工程標(biāo)準(zhǔn)，本排澇站按5年一遇洪水不漫溢，外江遭遇20年一遇洪水進(jìn)行設(shè)計(jì)。
工程規(guī)模：瑞云排澇站設(shè)計(jì)抽排流量15m3/s，裝機(jī)容量1120kw（設(shè)4臺(tái)1200ZDB-125潛水泵），相應(yīng)最高內(nèi)水位6.52m，起排水位5.7m；園中排澇站設(shè)計(jì)抽排流量30m3/s，裝機(jī)容量1680kw（設(shè)6臺(tái)1200ZDB-125潛水泵），相應(yīng)最高內(nèi)水位7.64m，起排水位6.5m；東嶠排澇站設(shè)計(jì)抽排流量15m3/s，裝機(jī)容量1120kw（設(shè)4臺(tái)1200ZDB-125潛水泵），相應(yīng)最高內(nèi)水位8.6m，起排水位6.8m。
二 城區(qū)防洪排澇現(xiàn)狀分析
福清城區(qū)位于龍江中下游，臨近龍江河道入�？�，地面高程較低，且受海水頂托的影響，當(dāng)臺(tái)風(fēng)帶來(lái)強(qiáng)降雨等惡劣氣候產(chǎn)生洪水來(lái)襲，與海潮頂托雙重危及城市的安全，容易形成嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，城區(qū)防洪宜采用堤防建設(shè)與排澇站建設(shè)相結(jié)合的辦法。因此，福清城區(qū)防洪排澇采取分區(qū)設(shè)防方案，根據(jù)城區(qū)的地形地勢(shì)、河道分布和匯流情況，按照“外攔洪內(nèi)排澇”的原則，合理布置建設(shè)防洪工程和排澇設(shè)施。
三 城區(qū)排澇工程建設(shè)的優(yōu)化及自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用
隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城區(qū)防洪排澇工程建設(shè)不僅要滿足受益區(qū)域的防洪排澇要求，也必須根據(jù)城市發(fā)展和規(guī)劃建設(shè)的需要，合理布局，改變傳統(tǒng)建設(shè)模式，科學(xué)優(yōu)化建設(shè)方案。根據(jù)工程運(yùn)行管理的實(shí)際需要，合理應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備，提高工程自動(dòng)化水平，滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需要。其要點(diǎn)如下：
1 泵站進(jìn)水口引洪河道及蓄洪區(qū)的優(yōu)化利用
為了保證排澇站在抽排運(yùn)行時(shí)能將澇水及時(shí)匯入泵站集水池，以滿足保持相對(duì)穩(wěn)定的水泵淹沒(méi)水深，提高排澇效率。除了對(duì)其集水體積和引洪過(guò)水渠斷面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)外，還應(yīng)利用附近的低洼地等設(shè)置一定規(guī)模的蓄洪區(qū)匯集和調(diào)節(jié)澇水。在小河流和人工湖畔配建小橋、亭閣等建筑物，平時(shí)作為公園內(nèi)的水景觀，供當(dāng)?shù)厝罕娦蓍e游玩；洪澇時(shí)可供排澇站滯洪調(diào)節(jié)。通過(guò)綜合利用，既滿足了排澇站抽排時(shí)的澇水調(diào)控要求，又為城區(qū)增添美景，取得相當(dāng)好的社會(huì)效益。
2 排澇泵站外觀設(shè)計(jì)優(yōu)化
歷來(lái)水工建筑物笨重粗大的單調(diào)外形，往往不能與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。如瑞云站處在教堂與民宅樓房之間，把它設(shè)計(jì)成洋樓式，園中、東嶠二站處在江濱的園內(nèi)，所以將其外形設(shè)計(jì)成園林式和概念式建筑物，使它們真正的融入周邊環(huán)景，為城市的美化、綠化加分，這三座泵站的外形建成后也受到市各級(jí)的好評(píng)，也為今后各種水工建筑物的外形設(shè)計(jì)具有借鑒的范例。
3 泵站集水池?cái)r污柵自動(dòng)清污機(jī)的應(yīng)用
福清城區(qū)排澇泵站的集水池，受城市生活垃圾隨澇水匯入，并在攔污柵前形成堆集堵塞，產(chǎn)生了水頭差，直接影響了水泵的抽排效果，甚至影響泵站設(shè)備的正常運(yùn)行。該設(shè)備工作原理是：由銳三角形耙齒焊接在無(wú)縫管上組成耙管，根據(jù)過(guò)水流量，裝配成不同的柵隙，安裝在泵站集水池的入口處，當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)耙管自下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，耙管耙齒同時(shí)攜帶懸浮物質(zhì)等雜物從液體中分離出來(lái)，液體則在固定柵條中流過(guò)，設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)到上部頂點(diǎn)后，耙管改變運(yùn)行方向，自上向下運(yùn)行，由于物料的自重從耙管的耙齒上自行脫落卸除，當(dāng)耙管從反面轉(zhuǎn)到設(shè)備底部時(shí)，又開始由下向上運(yùn)行，這樣循環(huán)往復(fù)連續(xù)運(yùn)行，不斷的從水中清理雜質(zhì)，達(dá)到固液分離目的。污物由固轉(zhuǎn)式清污機(jī)從水面上撈起，回轉(zhuǎn)至頂部落到皮帶輸送機(jī)上，再由皮帶輸送機(jī)將污物送至自卸車內(nèi)外運(yùn)。其優(yōu)點(diǎn)為自動(dòng)化程度高、分離效果好、能耗小、無(wú)噪音、耐腐蝕性好，在無(wú)人看管的情況下可以連續(xù)穩(wěn)定工作。
4 自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用
福清城區(qū)排澇系統(tǒng)由園中、瑞云、東嶠三座泵站組成共設(shè)置14臺(tái)潛水電泵，三座泵站各自設(shè)置了自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)，其中心管理站設(shè)在園中站。
為加強(qiáng)汛期排澇系統(tǒng)的管理自動(dòng)化水平，在每座泵站各設(shè)一套程序控制器（PLC）和計(jì)算機(jī)一臺(tái)，對(duì)站內(nèi)的水泵運(yùn)行情況和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行收集，結(jié)合內(nèi)港及外江水位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并根據(jù)集水池水位和泵機(jī)的啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)ADSL寬帶網(wǎng)把這些數(shù)據(jù)送至中心站主機(jī)，將三座站的數(shù)據(jù)處理后再經(jīng)ADSL寬帶網(wǎng)直接反饋市防汛指揮中心，讓上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)了解各站的運(yùn)行工況并下達(dá)各種指令進(jìn)行調(diào)度，改變了過(guò)去預(yù)警指揮管理不及時(shí)，信息不全面等問(wèn)題，這套自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)在我市應(yīng)用尚屬首次。幾年的運(yùn)行已取得可喜的成效，也為今后我市水工建筑物的自動(dòng)化測(cè)報(bào)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語(yǔ)
在福清市城區(qū)排澇泵站整個(gè)工程建設(shè)中，主要抓住三大技術(shù)核心內(nèi)容，即很好的引進(jìn)自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)，又在泵站集水池?cái)r污柵安置自動(dòng)清污機(jī)收到了良好的效果，并注意水泵站建筑物的外觀優(yōu)化設(shè)計(jì)，使水工建筑物融入周邊環(huán)境，與城市的美化建設(shè)相協(xié)調(diào)。這些成果都為今后進(jìn)一步提升中小型水利工程建設(shè)水平，促進(jìn)工程自動(dòng)化運(yùn)行管理等樹立了典范，可供借鑒與探討。
 

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