天津市排水管理事务中心第二排水管理所
摘要：在城市建设发展中，泵站是城市给排水工程的重要组成部分，在城市日常运行中起着至关重要的作用，与人们的日常生活息息相关。
关键词：城市；排水泵站；优化运行管理
城市排水泵站运行管理中的优化控制提高了城市排水系统的运行水平，全面加强了城市排水的安全控制，降低了排水泵站的能耗，符合我国能源可持续发展的要求。基于此，本文分析了城市排水泵站的优化运行管理。
一、城市排水泵站概述
城市排水泵站作为市水务局管理的主要设施，担负着城市排水防涝的重要任务，排水泵站由进水格栅井、提升水泵房、变配电间、控制室等建筑物组成，泵站内主要有水泵、除污格栅、闸门、供电和控制设备等设备，其中地面建筑包括变配电间和控制室是建筑专业设计的重点，在满足规划条件、工艺流程、结构受力前提下，建筑风格应力求与周边环境达到最佳融合。
二、城市排水泵站的运行控制方式
1、叶片转角调整。因大型蜗壳式混流泵、导叶式混流泵、轴流泵都包含较大的轮毂，所以通常将其设计成可调控叶片水泵，然后在轮毂内设置操作机构，利用叶片轴的移动代替操纵杆的上下转动，并通过叶片角的改变来调整其性能曲线，此种调节方式称为变角调节。叶片转角的不同便会引起不同的性能曲线，当排水泵站运行至固定检修周期后，在检修中依据泵站原有的具体运行状况调整叶片角度，从而保证水泵适应当前泵站的排水环境。对扬程过高或使用不当的泵站，按实际工作情况，应在依据工艺要求扬程条件下对水泵的工况进行重复审核，调整水泵叶片转角，从而提高水泵运行性能。
2、水泵调速。水泵调速是通过调整水泵转速来控制并提高水泵性能，以保证排水泵站在实际运行时能符合运行标准要求。合适的水泵调速能减少能源的消耗，从而提高工作效率。水泵运行的转速范围所遵循的规则有不汽蚀、不阻水及高效。
3、恰当数量的水泵组合。恰当数量的水泵组合能影响到排水泵站的运行效果。排水泵站中应放置多台不同大小型号的水泵，这样排水泵站就可根据实际环境选择合适数量的排水泵组合，水泵间的组合使用会使排水系统运行达到最优效果。该方式虽可使排水泵站及时应对城市中排水环境出现的各种情况，但排水泵站要放置多台不同型号的水泵就需花费大量资金，提高排水泵站的运行成本，所以通常大型排水泵站才能运用这种方式来保证排水系统的正常运行。
4、闸阀调节。闸阀是控制水泵的时间，若水泵时间所需扬程较高时，就要利用水泵出口控制阀的开启来调小出水闸阀，以此达到恒流状态，从而减少冲击负荷对净水构筑物的影响，闸阀调节方式适用于水位幅度变化较小的泵站。
三、城市排水泵站存在的问题
1、设计、建设方面的问题。首先，城市水泵站的建设标准不统一，泵站的建立质量高低参差不齐。在泵站设计的具体部分，进水池的设计标准存在差异，这样一来，城市各个部分的进水系统不统一，导致水的循环做不到及时、有效，从而加剧了水的囤积，造成其他的环境污染。另外，在城市泵站建设中，还存在泵站外观的标准不统一，可能与城市其他部分的规划存在差距，造成外观建设上的差距。其次，泵站在具体施工中仍然落后。尽管城市建设在其他方面取得了成就，但在先进的泵站建设技术，如连续壁、逆作法等并未得到充分学习。所以在泵站建设施工中，方法仍传统老旧。最后，泵站在配电设备、排水量的计量上落后。
2、泵站设备运行中的问题。①水泵类。水泵在运行时易出现杂物卡阻、水泵电缆磨损、汽浊及水泵不出水等现象，水泵是泵站的核心，若雨水的提升和排放因出现的故障而不能正常运作，就会严重污染环境。②清污机类。
在选择清污机时，一定不能选择一些便宜的清污机，其作用是截留污水中的固体杂物，若未选择好清污机会造成杂物进入水泵中出现卡阻现象，从而导致泵站不能正常运作。③电气设备类。泵站运行时，电气或多或少都会出现一些故障，比如电气接头过热、保护整定值不合理、运行振动产生的破环及腐蚀、锈蚀等故障，所以要做到变配电设备的及时更新。
四、城市排水泵站的优化运行管理措施
1、泵站的自动化控制。①实现自动化。一般泵站设备的运行离不开泵站的就地控制系统，该系统进行控制的主要依据是液位等泵站反映的工作状态，在运行中，泵站的自动控制过程会以监控系统反映的命令与数据为准，配合监控系统给予的数据进行调整。若能让泵站根据实际情况变化，利用计算机算法控制泵站进行即时的调整，泵站的效率就会得到很大的改善。监控系统不仅能控制与保护变压器和泵站主机等相关设备，还能调整与控制相关的辅助设备，并接受水情数据，结合主控室显示、处理、数据分析等功能，实现现场的分散控制与保护。需注意的是，泵站的自动化控制应按泵站目前实际运行要求和条件，杜绝因控制系统缺乏维护或长期闲置造成的设备老化及资源浪费。②实现对泵站的远程操控。泵站的远程监控系统由通信平台、测控终端、摄像与计算测量、监控中心等构成，其具有的功能包括：数据存储、信息查询、远程控制、数据监测、报警等功能。由此可见，若能实现对泵站的远程操控，就能优化泵站运行操作方式，降低人员劳动强度和工作岗位的工作量。在让泵站配合排水监控系统的同时，自身实现自动化控制，自动检测到所需流量参数，这样能极大缩短泵站所需控制时间，真正达到即时与高效。
2、改善进出水池效率。泵站进出水池的水流条件直接影响着进出水池与泵站的工作效率。为保证进出水池效率，需重新改造不恰当的进出水池；对于新建的泵站，若其进出水池、前池的尺寸与形状等不符合标准，易造成池内出现回流、漩涡等问题，继而影响水泵的正常工作。通常污水管用来处理生活废水与污水等，若进水池的面积过小、扩散段较窄、扩散角较大等，水流由进水管流入到前池后突然进行扩散，易形成漩涡、回流等异常水流状态，偏离水泵通道进口所需水流均匀、平顺等条件要求；同时还可能引起泥沙堆积问题，影响水池及水泵效率。开展水池清挖的具体措施为：①测量分析进水池的位置及淤积量，根据水池概况制定恰当的施工方案与安全措施计划；②测定池内气体成分及含量，在符合安全标准后将泵站阀门关闭，对水池进行抽水，待水位满足作业要求后再次进行气体测量；③施工人员在穿戴好隔离式供压缩空气防护衣后，从内到外对水池进行清挖，由距离出泥口最远的位置开始清挖，淤泥要完全清理到泥斗车上。同时，各施工人员在池内的工作时间应不高于1h，采取多班组轮换施工作业。
3、降低功耗。随着可持续发展战略的提出，泵站的管理也应不断朝着绿色、安全、节能的方向发展。当前泵站的电耗量相对较高，无功损耗量也是成本控制的重要内容，因此需充分重视功耗的影响。利用无功功率设备的配置能在一定程度上改善系统的功率因素，从而提升泵站的节约水平。在具体实施中需以泵站的基本条件为基础，通过自动补偿系统的作用对相应的设备进行优化，从而实现平衡处理。在此期间，还应做好设备的检修工作。由于设备的长期使用，加上环境因素的影响，自动补偿控制设备会出现一定程度的老化甚至故障，所以需对电容控制开关、功率因数控制器及电容器等设备进行全面检测，一旦发现故障需及时检修处理，从而降低故障问题对功率因素的影响。
4、做好配套土建设施。①将专用通气立管设置在污水泵站的集水池附近，尽量使臭气向高空排放，以降低环境影响；②增建敞开式集水池钢筋混凝土盖板，根据预定尺寸设置水泵起吊孔，并尽量采用玻璃钢盖板和镀锌钢格板；③为改善进出水池的进水流态，应在集水池底部安装压水板与导流墩等整流设施。
参考文献：
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