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把洪水泵上来并抽出去

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马里兰的一个县使用三台阿基米德螺旋泵解决严重的水灾问题

- Mike Rossi

Edmonston雨水泵站设在马里兰州Prince George县的Edmonston镇。几年来,现有的泵站已经无法及时处理进入泵站滞留池的高强度的暴雨流量,并将径流水及时输送到Anacostia河。因此,附近的房屋和财产容易遭受池塘溢出水形成的洪水的侵袭。

2004年几次严重的洪水后,Prince George县公共工程和运输部开始着手Edmonston雨水泵站的改进项目。泵站的升级包括三台新的阿基米德螺旋泵,每台长46英尺,直径10英尺,每秒钟能够泵133立方英尺的水。

流域特征

华盛顿特区大都市区每年的降雨量超过40英寸。《马里兰雨水设计指南》列表显示,Prince George县1年、2年、10年和100年一遇暴雨事件的24小时降雨深度分别是2.7、3.3、5.3和7.4英寸。降雨强度相对较高。例如,与Prince George县只隔着一条波托马克河的弗吉尼亚州阿灵顿县,它的强度时间频率曲线表明,10年一遇暴雨事件每小时的强度是5英寸,时长15分钟。

Edmonston雨水泵站位于Anacostia河东北支流的西北侧,服务排水面积为0.72平方英里。这个排水区基本上兴建的是商业、工业和城市独家住宅。这条河的流域面积约175平方英里,虽然大部分是位于泵站的下游。

泵站有一个面积5.2万平方英尺的停留池,能够提供大约36.5万立方英尺的储存空间。进水暗渠包括直径66和27英寸的圆形涵洞,一个5×11英尺的箱形暗渠和一个4英尺9英寸×10英尺的箱形暗渠。另外有两个5×8英尺、外部水位是6.8英尺的箱形排水暗渠。

原来的泵站由美国陆军工程兵部队建于20世纪50年代末,它有两个75马力的水泵,每个水泵每秒能抽取50立方英尺的水通过防洪堤进入Anacostia河。当停留池的水位达到12英尺,即大约三分之二满时,这些泵会被启动。

泵站的设计和水泵的选择

2005年, DPW&T 聘请位于弗吉尼亚州 Falls Church的废水管理公司设计其泵站改进工程。与DPW&T 密切讨论后,公司认为阿基米德螺旋泵将是最理想的选择。阿基米德螺旋泵的优势包括能够抽取悬浮泥砂,因相对缓慢的转速而减少磨损和擦伤,不需要净吸引压头(NPSHreq),可以承受空转,以及因不需铺设管道和装设阀门带来的成本节约。

在这个项目上,水泵能够空抽这一因素是最重要的考虑;它允许水泵在池表面水位(可调整设定)只比箱形暗渠的内部水位高出几英寸时就可打开,而不像原始轴流泵因为NPSHreq所需要的5英尺水压。如果使用其他类型的泵,将需要一个较深的吸水井,而它将会因为靠近防洪堤、地下水的存在和低质量的地下土质而成为问题。每个螺旋泵的“触点”水位可低于排水暗渠的内部水位,因此允许水泵把停留池完全排干。

老式螺旋泵使用油脂泵和管道系统以润滑常常被淹没的下轴承。Spaans Babcock制造的Edmonston螺旋泵都配备了终身润滑的下轴承。这一性能消除了由于油脂管道铺设失误和废弃油脂处置问题而导致的油脂进入Anacostia河的可能性。

该项目还加入了自动清洗的格栅系统以减少通过泵站的垃圾和悬浮泥砂量。泵站有一个照明很好的天桥和平台系统让工作人员视觉评估所有部件的运转情况。 The DPW&T和市镇密切配合选择外墙和屋面材料,并且增加了120多棵新的树木和灌木来美化环境。

运行

滞留池和Anacostia河基本上是分离的系统,就是说,造成Anacostia河高水位的暴雨事件不一定与导致水流入泵站留池的是同一事件。在河道水量较低的条件下,流域内的径流通过泵站留池,并通过穿越防洪堤的现有箱形暗渠进入河流。

当河流水位不断上涨并高于排水箱形暗渠的内部水位时,重力翻板闸门和电驱动泄水闸门会关闭使河水与滞留池隔离。如果滞留池水位因为流域内的暴雨事件上升,螺旋泵会开启,把水抽到高于防洪堤顶部的水位,然后排放到污水管道,进入现有的箱形暗渠。箱形暗渠在防洪堤的滞留池这一侧,位于泄水闸门的下游。这种设计使防洪堤和相关的防洪堤顶部道路不被破坏。

2007年12月,这个项目基本上已完成。然而受到卡特里娜飓风的影响,订货至交货时间达18个月的应急发电机的安装仍悬而未决。 2008年2月1日,该地区下了2.05英寸的雨,5月11日降雨达2.63英寸,整个华盛顿特区的大都市区和Prince George县因此洪水严重,而按照设计完成的Edmonston雨水泵站则为镇子以及镇子的居民保持了干燥的环境。




Mike Rossi 是废水管理公司的项目经理。他的联络方式为703.846.0098 或 mike.rossi@wwmi.net.

来源: WWD-China.com   February 2008
Copyright © 2012 Scranton Gillette Communications




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