CN110117987B - 一种黑臭水体整治的活水泵站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黑臭水体整治的活水泵站包括潜水泵，属于城市水环境领技术领域。其包括潜水泵、防护罩、泵基础板、加固层、活水管道、管支架及管堵，防护罩为不锈钢矩形框架结构，罩住潜水泵，防护罩与潜水泵均通过螺栓固定在泵基础板上，防护罩下层为封闭的薄钢板，可防止河底泥沙涌入，上层为活动盖板，便于后期检修；所述泵基础板位于加固层上，泵基础板用于固定上部结构；所述活水管道与潜水泵连接，所述活水管道通过管支架固定在驳岸上。本发明通过在河道里安装活水泵站，节约了用地，同时直接抽取河水，控制柜设置在驳岸上，岸上直接可以操控活水泵站，且结构简单、操作管理方便、运行稳定、整体吊装检修，可减少取水井的设置，减少工程投资，尤其针对于城区段用地紧张的黑臭水体整治。
Description
技术领域
本发明涉及一种黑臭水体整治的活水泵站，属于城市水环境领技术领域。
背景技术
近年来，河道黑臭现象成为了老百姓反映强烈的水环境问题，不仅损害了城市人居环境，也严重影响城市形象。随着城市化进程加剧，许多城市河道的空间不断被侵占，挤压，部分河道成为了断头浜，甚至死浜、湖塘。当自然流淌的河道被挤压、斩断为断头浜后，河道流动性差，自净能力差，水质恶化严重，极易演变为黑臭水体。城市黑臭水体的整治目前按照“控源截污、内源治理、活水循环、清水补给、水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施。这种封闭或半封闭的河道在完成“控源截污、内源治理”后急需对水质进行提升，目前传统的做法是河道上建设双向调水泵站，可以两侧进行调水，但是双向调水泵站同时会阻断水系连通，影响河道正常的功能；或者在驳岸上建设调水泵站，对封闭或半封闭的河道进行调水从而活水循环。但目前整治的大部分河道往往位于城区，河道蓝线被压缩，周围用地有限，很多工程没有足够的红线设置调水泵站，急需一种结构简单、经济实用的调水活水方式。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中双向调水泵站会阻断水系连通，影响河道正常的功能，驳岸上的调水泵站往往需要占地，目前城区河道往往用地有限的不足，本发明提供了一种黑臭水体整治的活水泵站，能节约用地，同时直接可抽取河水，控制柜设置在驳岸上，通过岸上控制柜内的控制单元控制河道内的活水泵站，且结构简单、操作管理方便、运行稳定。
按照本发明提供的技术方案，一种黑臭水体整治的活水泵站包括潜水泵，其包括潜水泵、防护罩、泵基础板、加固层、活水管道及管支架，防护罩为不锈钢矩形框架结构，罩住潜水泵，防护罩与潜水泵均通过螺栓固定在泵基础板上；所述泵基础板位于加固层上，泵基础板用于固定上部结构；所述活水管道与潜水泵连接，所述活水管道通过管支架固定在驳岸上，为了防止空管时管道上浮，活水管道管中心标高不低于河道常水位标高，管堵位于管道末端，控制柜设置在驳岸上，通过岸上控制柜内的控制单元控制河道内的活水泵站，所述防护罩为矩形框架结构，其矩形框架结构由矩形框架、钢筋网、薄钢板组成，所述矩形框架下部区域附着薄钢板，防止河底泥沙涌入，所述矩形框架上部区域附着钢筋网。
作为本发明的进一步改进，所述潜水泵、防护罩及活水管道材质均采用316L不锈钢。
作为本发明的进一步改进，所述泵基础板、加固层为水工构筑物，混凝土采用防渗混凝土，钢筋保护层厚度不少于10mm。
作为本发明的进一步改进，所述矩形框架的支架间距为30cm~40cm，所述钢筋网的孔径为3~5mm，所述钢筋网为附着于四周的4个面和上部的1个面组成，其中上部1个面的框架能打开，方便后续检修。
作为本发明的进一步改进，所述潜水泵设有检修绳索挂至驳岸上，且防护罩与泵基础板通过螺栓连接，可实现防护罩、潜水泵、泵基础板整体吊装检修。
作为本发明的进一步改进，所述潜水泵连通活水管道，所述活水管道设置为水平布置，管支架按照活水管道的管径以15~25m间距布置，管支架设置管箍对活水管道进行固定，防止活水管道受到水击或外力脱离管支架。
作为本发明的进一步改进，所述管支架采用不锈钢304材质，通过膨胀螺栓固定在驳岸上。
作为本发明的进一步改进，所述活水管道管道末端布水均匀，可在末端设置多个出水口，其横截面随着管长逐渐变小，所述活水管道5中间衔接位置采用同心异径管和异径三通连接。
作为本发明的进一步改进，对于连通的河道，活水泵站设置在外河与目标河道的交叉口，活水管道末端出口设置在目标河道的中部；对于断头浜河道，活水泵站设置在外河与目标河道的交叉口，活水管道末端设置在目标河道的末端。
作为本发明的进一步改进，活水泵站需要设置在河道两侧具有开阔地带处，方便潜水泵检修和养护。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
（1）本发明活水泵站适用于岸上用地紧张，需要将活水泵站安装在驳岸下侧河道的工况条件。活水泵站中的潜水泵抽取河道中的水，加压后通过管道排至远处河道，从而起到活水作用。为了让活水管道中布水较为均匀，活水管道管径逐级变小。由于潜水泵安装在河床上，需要对河底淤泥进行处理，埋设加固层，防止泵不均匀下沉，还可以局部加高河床，防止潜水泵吸入河底沉积物。同时为了防止河道打捞船只对潜水泵意外触伤，建议在潜水泵外加不锈钢防护罩，对潜水泵进行保护。
（2）本发明通过在河道里安装活水泵站，节约了用地，同时直接抽取河水，控制柜设置在驳岸上，岸上直接可以操控活水泵站，且结构简单、操作管理方便、运行稳定、经济适用，可减少取水井的设置，减少工程投资，尤其针对于城区段用地紧张的黑臭水体整治。
（3）本发明通过在河道里安装活水泵站，无需设置导轨，能够适应城区不同坡度的驳岸，提高了适应性；且活水泵站可实现整体吊装，检修方便。
（4）本发明用于黑臭水体整治的活水泵站，设置在驳岸下侧河道内，不占用驳岸上用地，节约用地，减少了行政审批。通过岸上控制柜内的PLC控制河道内的活水泵站，简单方便。
（5）本发明用于黑臭水体整治的活水泵站，活水管道末端采用大阻力配水系统，通过设置多个出水口，均匀出水。
（6）本发明用于黑臭水体整治的活水泵站，外加防护罩不仅起到格栅过滤的作用，同时还能防止河道中打捞船对潜水泵的冲撞，防止潜水泵的破坏。
附图说明
图 1 为本发明一种黑臭水体整治的活水泵站的平面示意图。
图 2 为图1中活水泵站的剖面示意图。
图 3 为图1的活水管道的固定示意图。
图 4 为图1中活水管道的末端大样图。
图 5 为防护罩大样图。
图 6 为控制柜PLC控制原理图。
附图标记说明：
图中：1-防护罩；2-潜水泵；3-泵基础板；4-管支架；5-活水管道；6-出水口；7-管堵；8-加固层、9-目标河道、10-外河、11-驳岸、12-河道常水位；河床底；13-薄钢板；14-钢筋网。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1-图5所示，本发明防护罩1为不锈钢矩形框架结构，可以罩住潜水泵2，同时它与潜水泵2均通过螺栓固定在泵基础板3上；所述泵基础板3位于加固层8上，加固层8主要为了防止淤泥引起的不均匀沉降，必要时可采取打桩形式，泵基础板3用于固定上部结构；所述防护罩1为了保护潜水泵不受河道中的打捞船的冲撞，其上部可以打开，用于潜水泵的检修。所述活水管道5与潜水泵2连接，其管径根据潜水泵规模、合适流速（压力管流速一般1~2m/s）最终确定，为了管道末端布水均匀，可在末端设置多个出水口6，其横截面随着管长逐渐变小；所述活水管道5通过管支架4固定在驳岸11上，为了防止空管时管道上浮，活水管道管5中心标高尽量不低于河道常水位12标高，管堵7位于管道末端，控制柜设置在驳岸上，通过岸上控制柜内的控制单元PLC控制河道内的活水泵站。
进一步的，所述防护罩1、潜水泵2、活水管道5、管支架4由于长期浸泡在河水中，材质均采用316L不锈钢。泵基础板3、加固层8为水工构筑物，混凝土采用C30防渗混凝土，钢筋保护层厚度不少于10mm。
进一步的，所述防护罩2为矩形框架和钢筋网组成，矩形框架的支架间距为30cm~40cm，主要为骨架支撑作用，矩形框架下部区域附着薄钢板13，防止河底泥沙涌入，对潜水泵运行造成不利影响；所述矩形框架上部区域附着钢筋网14，钢筋网14的孔径为3~5mm，主要为了防止河水中的漂浮物阻塞潜水泵，影响潜水泵的正常运行，起到过滤的作用。所述钢筋网14为附着于四周的4个面和上部的1个面组成，其中上部1个面的框架能打开，方便后续检修。
进一步的，所述潜水泵2按照常规做法固定在泵基础板3上，潜水泵2需有检修绳索挂至驳岸上，方便后续检修。
所述潜水泵2按照常规做法连通活水管道，为了美观考虑，活水管道建议设置为水平布置，管支架按照活水管道的管径以15~25m间距布置，管支架设置管箍对活水管道进行固定，防止活水管道受到水击或其它外力脱离管支架。
进一步的，所述对于连通的河道，为了增加河水的流动性，建议活水泵站设置在水质较优的外河10与目标河道9的交叉口，活水管道5末端出口设置在目标河道9的中部；对于断头浜河道，为了增加河水的流动性，建议活水泵站设置在外河10与目标河道9的交叉口，活水管道5末端设置在目标河道5的末端。
进一步的，为了泵站基础的稳定性，建议活水泵站不要设置在河水旋流、涡流较多的地方。
进一步的，所述活水泵站需要设置在河道两侧具有开阔地带处，方便潜水泵检修和养护。
实施例1
按照工程设计要求，活水泵站的规模为1万t/d，因此确定潜水泵2规模为0.1m3/s，扬程10m，功率15kW，泵基础板3采用C30混凝土浇筑，厚度300mm，长3.0m，宽3.0m，钢筋保护层为40mm，加固层8采用C20素混凝土，厚度H2根据河底实际情况确定。不锈钢防护罩长2.0m，宽2.0m，高1.1m，上端可以打开，防护罩采用不锈钢管骨架焊接，钢管直径30mm，外罩304不锈钢网，孔径50目。按照流量和流速设计，活水管道5采用DN300PE实壁管，为了保证活水管道5末端布水均匀，末端采用四个出水口，出水口管径为DN150，中间衔接位置采用同心异径管和异径三通连接。活水管道包括DN250、DN200、DN150，同心异径管包括DN300X250、DN250X200、DN200X150，异径三通包括DN300X150、DN250X150、DN200X150，出水口采用45°弯头DN150，以上管道及管件材质均为PE。管支架4采用不锈钢304材质，详见图集03S402-57页，布置间距为20m，通过膨胀螺栓固定在现状驳岸11上。
一种黑臭水体整治的活水泵站，其工艺步骤为：
a. 设备运行前，先清理防护罩和潜水泵周围的漂浮物，防止潜水泵工作时造成阻塞。
b. 启动时，先抵挡启动潜水泵，观察活水管道出水正常，且活水管道无震动后可按标准状况启动。
c. 活水泵站运行时最好为白天8小时，需要有人监控。
d. 活水泵站的运行时间按设计要求，停泵后建议对防护罩和潜水泵周围的漂浮物进行清理，便于后续再次启动。
实施例2
一种黑臭水体整治的活水泵站，按照工程设计要求，活水泵站的规模为1.5万t/d，因此确定潜水泵2规模为0.15m3/s，扬程10m，功率30kW。按照流量和流速设计，活水管道5采用DN400PE实壁管，为了保证活水管道5末端布水均匀，末端采用四个出水口，出水口管径为DN200，中间衔接位置采用同心异径管和异径三通连接。活水管道包括DN300、DN250、DN200，同心异径管包括DN400X300、DN300X250、DN250X200，异径三通包括DN400X200、DN300X200、DN250X200，出水口采用45°弯头DN200，以上管道及管件材质均为PE。管支架4采用不锈钢304材质，详见图集03S402-57页，布置间距为15m，通过膨胀螺栓固定在驳岸上。
实施例3
一种黑臭水体整治的活水泵站，用于某断头浜换水，断头浜水质较差，工程上要求不能流至外河。活水泵站设置在断头浜末端，断头浜和外河之间设置闸门，需要换水时开启闸门，同时启动活水泵站抽水，将断头浜的河水抽至适宜位置。活水泵站规模为1万t/d，其它参数与实施例1相同。
Claims (6)
1.一种黑臭水体整治的活水泵站，其特征是：包括防护罩（1）、潜水泵（2）、泵基础板（3）、加固层（8）、活水管道（5）及管支架（4），防护罩（1）罩住潜水泵（2），防护罩（1）与潜水泵（2）均通过螺栓固定在泵基础板（3）上；所述泵基础板（3）位于加固层（8）上，泵基础板（3）用于固定上部结构；所述活水管道（5）与潜水泵（2）连接，所述活水管道（5）通过管支架（4）固定在驳岸（11）上，为了防止空管时管道上浮，活水管道（5）管中心标高不低于河道常水位标高，管堵（7）位于管道末端，控制柜设置在驳岸上，通过岸上控制柜内的控制单元控制河道内的活水泵站，所述防护罩（1）为矩形框架结构，其矩形框架结构由矩形框架、钢筋网（14）、薄钢板（13）组成，所述矩形框架下部区域附着薄钢板（13），防止河底泥沙涌入，所述矩形框架上部区域附着钢筋网（14）；
所述活水管道（5）管道末端布水均匀，在管道末端设置多个出水口（6），其横截面随着管长逐渐变小，所述活水管道（5）中间衔接位置采用同心异径管和异径三通连接；
对于连通的河道，活水泵站设置在外河（10）与目标河道（9）的交叉口，活水管道（5）末端出口设置在目标河道（9）的中部；对于断头浜河道，活水泵站设置在外河（10）与目标河道（9）的交叉口，活水管道（5）末端设置在目标河道（9）的末端。
2.根据权利要求1所述的一种黑臭水体整治的活水泵站，其特征是：所述泵基础板（3）、加固层（8）为水工构筑物，混凝土采用防渗混凝土，钢筋保护层厚度不少于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种黑臭水体整治的活水泵站，其特征是：所述矩形框架的支架间距为30cm~40cm，所述钢筋网（14）的孔径为3~5mm，所述钢筋网（14）为附着于四周的4个面和上部的1个面组成，其中上部1个面的框架能打开，方便后续检修。
4.根据权利要求1所述的一种黑臭水体整治的活水泵站，其特征是：所述潜水泵（2）设有检修绳索挂至驳岸上，且防护罩（1）与泵基础板（3）通过螺栓连接，可实现防护罩（1）、潜水泵（2）、泵基础板（3）整体吊装检修。
5.根据权利要求1所述的一种黑臭水体整治的活水泵站，其特征是：所述潜水泵（2）连通活水管道（5），所述活水管道（5）设置为水平布置，管支架（4）按照活水管道（5）的管径以15~25m间距.布置，管支架（4）设置管箍对活水管道（5）进行固定，防止活水管道（5）受到水击或外力脱离管支架（4）。
6.根据权利要求1所述的一种黑臭水体整治的活水泵站，其特征是：所述管支架（4）采用不锈钢304材质，通过膨胀螺栓固定在驳岸（11）上。
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