市政排水泵站是城市排水系統(tǒng)的重要組成部分，一般設(shè)于排水系統(tǒng)的終端或樞紐位置，擔負著提升區(qū)域或系統(tǒng)內(nèi)雨季降水和生產(chǎn)生活污水的任務(wù)，保證系統(tǒng)內(nèi)雨污水的及時排出。集水池的合理布置則是保證市政排水泵站安全、高效運行的重要環(huán)節(jié)。

1 集水池常見的不利水力現(xiàn)象

1.1 進水流道預旋過多

水流通過進水流道進入泵站集水池時存在軸向分速度和切向分速度，因軸向分速度和切向分速度的不對稱分布從而產(chǎn)生預旋。進水流道內(nèi)預旋會改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速，導致水泵軸承磨損和電機過載；改變水泵入口的水流狀態(tài)，產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，從而導致水泵性能下降。一般認為預旋角度超過5⁰對水泵運行較大，是泵站設(shè)計及運行不可接受的。

進水流道預旋

1.2 水泵吸入口流速不均勻

水經(jīng)水泵提升時水泵吸入口的流速存在不均勻現(xiàn)象，這種不均勻是由不同的影響因素相互干擾造成的。較大幅度的流速變化會導致葉輪和軸承的負載不均勻，導致產(chǎn)生噪音、震動和軸承負載。流速分布不均在實際工程中是不可避免的，一般控制水泵吸入口軸向速度分量平均值的偏差不應(yīng)該超過10%。

水泵吸入口流速不均

1.3 集水池水體漩渦的產(chǎn)生

在水流自進水口流向水泵進口過程中，受到水泵數(shù)量、集水池幾何形狀、布置形式等多種因素影響，集水池內(nèi)流速不均勻，導致空氣卷入水體，從而在泵站池壁、水體表面上下及水泵吸入口等處產(chǎn)生漩渦。漩渦可導致產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象、機組振動和噪音、水泵效率降低等現(xiàn)象。

集水池水體內(nèi)漩渦

2 集水池不利水力現(xiàn)象的對策

2.1 排水系統(tǒng)布置方面

（1） 市政排水泵站受排水系統(tǒng)布置、泵站場地等原因影響，為保證流入泵站集水池內(nèi)水流均勻、平穩(wěn)，應(yīng)從排水系統(tǒng)規(guī)劃階段入手，盡量保證泵站正向進水且對稱式布置。在保證泵站正向進水時，泵站出水可采用側(cè)向出水方式；亦可采用水泵反裝，壓力出水池利用集水池上部空間的方式確保正向進水，泵站出水采用側(cè)向出水或與向泵站進水管道方向出水。

（2） 當進水來自不同方向時，應(yīng)在站前交匯，再進入集水池，直線段的長度應(yīng)盡量放長，不宜小于5～10倍進水管直徑，且泵站進水管流速宜取0.8m/s～1.0m/s，以保證流入泵站集水池內(nèi)水流均勻、平穩(wěn)。

（3） 在泵站占地及布置受限制，泵站需側(cè)向進水時，宜在泵站集水池前設(shè)置溢流堰或?qū)Я鲏�，集水池與溢流堰或?qū)Я鲏�距離需加長至少3倍水泵井筒直徑，以便水流到達水泵的吸入口前消除渦流和釋放摻氣。

2.2 集水池布置方面

（1） 集水池主要是目的是調(diào)整水流流態(tài)，為水泵機組提供穩(wěn)定運行條件，其容積與進水管的設(shè)計流量、水泵臺數(shù)、運行模式等因素有關(guān)。污水泵站集水池有效容積不應(yīng)小于最大一臺水泵5分鐘的出水量；雨水泵站及合流泵站集水池有效容積不應(yīng)小于最大一臺水泵30秒的出水量。集水池的最低水位應(yīng)滿足水泵吸水喇叭口的安裝條件及葉輪的淹沒深度。

（2） 集水池的水流要平穩(wěn)流向各臺水泵，泵站井筒為封閉式或肘型式時進水擴散角不宜大于40⁰，各臺水泵之間應(yīng)設(shè)置導流墻，導流墻長度不宜小于5倍水泵井筒直徑，導流墻至擴散角的距離不宜小于1倍水泵井筒直徑；泵站井筒為開放式時進水擴散角不宜大于20⁰，擴散角角度應(yīng)在10⁰～20⁰，且側(cè)向進水不能采用開放式井筒。

（3） 集水池池底布置：集水池進水管道管底與格柵底邊的高差不應(yīng)小于0.5m，以防止淤積的雜物影響過水斷面；格柵底邊與集水池池底的坡度宜控制在6⁰～10⁰，以防止集水池水體漩渦的產(chǎn)生。

2.3 泵站流道布置

單臺水泵流道寬度W一般為水泵井筒直徑的2.0～2.5倍。

流道長度不應(yīng)小于水泵井筒直徑的5.0倍。

水泵淹沒水深N宜為水泵井筒直徑的1.5～2.0倍。

井筒懸空高度M宜為水泵井筒直徑的0.5～0.7倍。

井筒后壁距T宜為水泵井筒直徑的0.50～0.75倍。

（本文作者為天津市市政工程設(shè)計研究院張鴻斌、楊麗麗、李志遠）

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