淺談潮感區引排結合泵站方案研究

【摘要】佛山地處珠江三角洲潮感區，近年來，佛山大力整治水環境，其中一個重要的措施就是引水濟涌，通過對內河涌進行補水，改善內河涌水環境。本文以黎邊泵站為案例，論述潮感區引水與排澇相結合的泵站布置方案，確定潮感區引排結合泵站的較優布置方案，本文對類似工程具有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】潮感區；引排結合；泵站方案

引言

佛山地處珠江三角洲潮感區，河道水位主要受潮水影響。相較山區而言，潮感區河道水位具有變化幅度較小的特點。近年來，佛山大力整治水環境，其中一個重要的措施就是引水濟涌，通過對內河涌進行補水，改善內河涌水環境。佛山地區水閘、電排站等水利設施數量眾多，大多數內河涌匯入外江河道位置均建有水閘、電排站等防澇水利設施。由于佛山地區經濟發達，土地經濟價值高，引水濟涌主要在內河涌涌口位置建設引水設施，因此引水設施應充分結合排澇設施進行布置，盡量減少占地。本文以黎邊泵站為案例，論述潮感區引水與排澇相結合的泵站布置方案，確定潮感區引排結合泵站的較優布置方案，為潮感區引排結合泵站工程的設計提供參考。

1、工程概況

黎邊泵站工程位于佛山市南海區大瀝鎮，泵站主體部分穿鹽聯圍，鹽聯圍工程級別為4級，黎邊泵站工程內接黎邊涌，外江為佛山水道。項目所在位置現狀建有黎邊水閘，水閘為一孔，凈寬4m，片區平時靠黎邊水閘進行排澇。

根據大瀝鎮引水濟涌規劃，為進一步增加鎮水圍以東引水片引水河涌枯水期水動力，需在黎邊水閘位置新建引水設施。此外項目所在片區排澇標準為20年一遇最24小時設計暴雨1天排干不致災，規劃新建排澇泵站一座，泵站設計排澇流量9.00m3/s。因此，需要在現狀黎邊水閘位置新建具有引水和排澇功能的泵站一座。

2、布置方案

2.1常規布置方案

在以往水利工程設計中，經常將水閘、引水泵站和排澇泵站分開布置。有些工程直接將進水、出水引涌也分開布置，而有些工程為了減少用地，往往會將水閘、引水泵站和排澇泵站并列布置。并列布置的優點是將水閘、引水泵站和排澇泵站主體建筑物獨立開來，各主體建筑物獨立使用一個進水渠和出水渠，進水渠和出水渠的水流條件較好。此外，各建筑物相互之間影響不大，能夠充分發揮各主體建筑物的功能。另外，各主體建筑物分開布置后，日常的運行管理較為簡單。而常規布置方案的缺點是工程占地面積較大，土建工程和機電設備工程投資較大，運行管理人員較多。

2.2引排結合布置方案

黎邊泵站地處珠江三角洲潮感區，河道水位主要受潮水影響，潮汐為不規則半日潮，潮位過程線的形狀呈不對稱正弦曲線，漲潮歷時短，落潮歷時長，最高及最低潮分別出現在秋分、春分前后，潮差一般在0.5～1.6m。由于潮差一般不，且內河涌補水水位一般不高，因此引水泵站的凈揚程一般都不大。排澇時內涌、外江水位差一般也不大，排澇泵站的凈揚程也不大，與引水泵站的凈揚程差不多。

基于引水泵站和排澇泵站凈揚程相差不大的特點，黎邊泵站采用了引排結合的泵站布置方案。泵站將水閘、引水泵站、排澇泵站三者合一布置，主體建筑物為一個三孔涵洞式結構，中間孔為水閘，兩邊孔為泵站。兩邊孔的水泵排水方向為邊孔排至中孔。在主體建筑物的內涌、外江側各布置3扇平面鋼閘門，利用水泵和閘門的開閉狀態達到引水和排澇的功能。黎邊泵站主體布置及引水、排澇路線見圖1。

圖1 泵站引水、排澇路線示意圖

引水時，內涌側邊孔閘門關閉，內涌側中孔閘門開啟，同時外江側邊孔閘門開戶，外江側中孔閘門關閉。開啟水泵后，水流從外江側的邊孔流入，通過水泵抽水至中孔，從中孔內涌側流入至內涌，達到引水目的。排澇時，內涌側中孔閘門關閉，內涌側邊孔閘門開啟，同時外江側中孔閘門開戶，外江側邊孔閘門關閉。開啟水泵后，水流從內涌側的邊孔流入，通過水泵抽水至中孔，從中孔外江側流出至外江，達到引水目的。水閘排澇時，可將外江側邊孔閘門關閉，將中孔內涌、外江閘門開啟，可利用中孔通道進行自排。

引排結合泵站的優點是通過將水閘、引水泵站和排澇泵站合一布置，使得主體建筑物平面尺寸大大減少，同時水閘、引水泵站和排澇泵站的進水渠和出水渠共用，可大大減少內涌、外江連接建筑物的長度和寬度，使工程的占地面積大大減少。此外，引水泵站和排澇泵站共用水泵，可減少水泵、電機等機電設備的數量，減少機電及安裝工程的投資。另外，水閘、引水泵站和排澇泵站合一布置，在工程運行管理階段，可做到快速、集中管理，可減少運行管理人員數量，降低運行管理費用。

引排結合泵站的缺點是水泵出水口正對中墩，水泵運行時中孔的出水水流條件較差。另外，泵站運行時需要對6扇閘門開閉進行控制，控制條件較為復雜，但是可通過自動化控制手段解決控制條件復雜的問題。

2.3方案對比分析

黎邊泵站工程布置方案對比分析主要從水流條件、占地面積、拆遷補償、運行管理和工程造價等方面進行對比分析，布置方案分析對比結果見表1。

根據布置方案對比分析表成果，引排水結合方案雖然存在水流條件差、閘門控制稍顯復雜的缺點，但是相較常規布置方案而言，占地面積較少，拆遷補償費用較少，運行管理人員較少，總投資較少，引排結合泵站在佛山地區的優點較突出。

3、結論

通過對引排結合泵站方案和常規泵站方案的對比分析可知，在經濟發達地區，土地價值高，工程征地拆遷往往是影響工程造價和工程推進的一項重要因素，而引排結合泵站方案能夠有效減少工程占地面積，降低工程造價，采用這種型式的雙向泵站本地區已經有多宗建成實例，建成后實際運行效果良好，是珠江三角洲潮感區引排泵站值得推廣的型式。

參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部等，泵站設計規范（GB 50265-2010），北京 中國計劃出版社，2011.

[2]中華人民共和國水利部，水閘設計規范（SL 265-2016），北京 中國水利水電出版社，2016.

[3]丘傳忻 . 泵站 . 北京 中國水利水電出版社，2004

作者簡介：藍師園（1988-），男，畬族，廣東南雄，學士，工程師，從事水工設計。