臨泉縣李灣排澇站除險加固與擴建綜述

郭振武

一、工程簡介

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

二、除險加固背景

1.發生排澇事故險情

李灣排澇站建成后多次開機排澇，發揮了良好的工程效益。但在管理過程中也暴露出了一些運行安全隱患及工程設施不完善的問題。2003年6月20日至7月22日，臨泉縣城累計降雨量848mm。其間7月3日遭遇暴雨襲擊，李灣站因抽排不及發生泵站淹沒事故，城區部分地方積水受淹，群眾財產遭受一定損失。泵站淹沒險情發生后，臨泉縣防汛抗旱指揮部采取緊急搶險措施。經過15 個小時的搶修，泵站恢復了運行。

2.事故險情原因分析

（1）降雨強度大，超過了泵站設計排水標準

從2003年7月3日降雨分析：24h 降雨量187mm，1h 降雨強度達到38.9mm。李灣站設計機排模數不足1.0m3/s·km2，降雨強度超過了泵站設計標準，積水受淹在所難免。

（2）老城區蓄水調節庫容小

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

（3）泵站電機層設計高程低

根據《泵站設計規范》（GB50265-2010）中4.2.3條“排水泵站站址宜選擇在排水區地勢低洼、能匯集排水區澇水，且靠近承泄區的地點”。地面高程34.50～35.00m，較排水區一般地面高程低1.0～1.5m，李灣站站址選擇符合規范要求。因屬于高水低排，易于發生泵站淹沒事故。泵站高低壓配電室處于汛期淹沒的高風險之中，危及泵站運行人員安全。

（4）泵站運行環境差

老城區為雨水、污水合流制排水系統，漂浮的雜物影響泵站排澇的正常運行。

三、加固擴建項目實施的必要性

1.完善城市防洪排澇工程體系的需要

根據臨泉縣城市防洪規劃，城區除澇標準是20年一遇最大24h 暴雨24h 排出。李灣站設計機排模數不足1.0m3/s·km2，排水標準較低。擴建李灣站達到城區除澇標準，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

臨泉老城區是全縣政治、經濟和文化的中心，人口密集，財富集中。老城區地面高程37.20～33.80m，其中35.00m 以下的低洼地2km2。泉河、流鞍河在此交匯，直接威脅著城區人民生命財產安全。因此，加固擴建李灣站是縣城防洪安全的需要。

3.實現可持續發展的需要

李灣站加固擴建項目的實施，能夠提高城市防洪排澇標準，改善投資環境，人民群眾安居樂業，為城區經濟持續發展提供保障。

四、增建李灣東站

1.設計流量計算

李灣站集水區為臨泉中心城區，按照20年一遇最大24h 降雨24h 排除標準確定泵站規模，李灣站排澇流量計算見表1。

扣除李灣西站的流量7.0m3/s，應增建泵站流量5.18m3/s。

2.工程等別和建筑物級別

李灣東站實際設計抽排流量5.25 m3/s，進水池設計水位33.50m，出水池設計水位35.23m，設計凈揚程為1.73m。兩站工程等別屬Ⅳ等，故主要建筑物泵室為4 級，翼墻等次要建筑物及臨時性建筑物為5級，穿堤涵洞按泉河堤防標準為3級建筑物設計。

表1 李灣站排澇流量計算表

3.泵室電機層樓板高程確定

根據李灣站最高內水位36.00m 確定：對于4級泵站，安全超高在設計情況下為0.3m，估計波浪、壅浪高度為0.2m，按設計情況核算，則為：▽36.00+0.3+0.2=▽36.50m。

4.泵站擴建項目實施

2012年12月，李灣東站建設工程經阜陽市發改委批準建設，批復投資600 萬元。李灣東站工程于2013年12月完工，共安裝3 臺32ZLB-125 型立式軸流泵，總裝機容量345kW。擴建后的李灣站總裝機805kW。

五、加固李灣西站

1.項目實施

李灣西站為汾泉河治理工程項目，存在設計標準低、設施配套不完善問題。2006年實施了李灣西站維修加固工程，批復投資200 萬元。工程于2006年12月開工，2007年5月完工。

2.主要除險加固措施

（1）電機座抬高

電機采用加裝水泵傳動鋼制機座的方式抬高，鋼制結構機座結構強度高，且具有良好的吸振性。

（2）配電柜基礎抬高

高、低壓配電柜采取基礎加高方式抬高。原高壓柜為少油斷路器開關柜，體積大，保護功能單一，操作不便。更新為全絕緣全封閉充氣式環網開關設備，其優點是送電操作方便，環境適應力強，運行安全可靠，結構緊湊，體積小。

（3）起動柜更新改造

原低壓啟動柜設計為自耦降壓起動，更新為軟啟動器啟動方式。該方式能夠平滑啟動電動機，降低啟動電流。停機時還能實現轉速逐漸下降的軟停車，避免自由停機時水泵產生的水錘沖擊。

（4）水泵大修

長期運行過程中，葉片與葉輪外殼間隙增大，從而使機組效率降低，振動增大。對葉片及葉輪外殼進行了全部更換。橡膠軸承和軸套是機組的易損件，原為碳鋼材料，全部更換為不銹鋼軸套，使用壽命將更長久。

（5）完善攔污清污設施

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，設計在前池入口處設置攔污柵，清污平臺結合交通橋進行布置。攔污柵采用活動式。自排水時打開，抽排水時安裝，減少了排水清污工作量。李灣站為站閘結合的泵站，在泵室進水口處設置防護柵。

（6）增做污水處理設施

老城區為合流制排水系統，所排水體富營養化，污染較重。污水產生能夠腐蝕金屬和破壞絕緣材料的氣體介質，從而造成泵站設備的腐蝕損壞。采取的工程措施是對污水進行站前截流，另建污水泵站抽排進入城區污水管道進行處理。

3.除險加固效果

（1）泵站建設規模已達標，符合《臨泉縣城市排水（雨水）除澇綜合規劃》（2017-2030年）泵站排澇標準。

（2）泵站機電設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設施，改善了泵站運行環境。

六、工程效益

隨著老城區的發展，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，溝塘排泄和調蓄暴雨洪水的能力降低，李灣站的排水壓力明顯加大。運行管理單位在總結2003年汛期泵站淹沒教訓的基礎上，深入查找工程的險點、漏洞和薄弱環節，有針對性地采取除險加固措施和擴建泵站，取得了良好效果。效益主要體現在以下方面：

1.經濟效益

城區內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，工業產值20 億元。城內基礎設施完善，商貿繁榮，人口13 萬。項目的實施避免或減少大洪水年份洪澇淹沒損失，避免或減輕對工業生產和商業造成的經濟影響，減少因防洪搶險而調用人力物力等損失。

2.社會效益

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，避免可能給社會帶來的震蕩，避免或減少給市民生產生活造成的影響，為地區經濟持續發展提供堅實保障■