張辰;徐國(guó)鋒
（第一作者系上海市政工程設(shè)計(jì)研究院總工程師，高級(jí)工程師；第二作者系給排三所副所長(zhǎng)，高級(jí)工程師。）

　　上海市污水治理二期工程為世界銀行貸款項(xiàng)目，工程主要解決黃浦江上游吳涇、閔行、徐匯、盧灣地區(qū)及浦東新區(qū)的部分污水。徐匯、盧灣的合流污水經(jīng)截流后過(guò)黃浦江，經(jīng)泵站提升后與吳涇、閔行及浦東新區(qū)的污水一并輸送至長(zhǎng)江口白龍港附近，與原南干線接納的污水合并后，經(jīng)預(yù)處理廠處理后深水排放。
　　工程總服務(wù)面積271.7km2，服務(wù)人口335.76萬(wàn)人，晴天旱流污水量約172m3/d，雨天截流總量29.67m3/s。工程總投資約48億人民幣，其中世界銀行貸款2.5億美元。
　　上海市政工程設(shè)計(jì)研究院主要承擔(dān)浦西截流系統(tǒng)（不包括吳涇、閔行地區(qū)）、黃浦江倒虹管、浦東總管（南線）、連接管、中途泵站（南線SA泵站、SB泵站）、出口泵站。項(xiàng)目于1994年開始前期設(shè)計(jì)，至1999年初完成全部施工圖設(shè)計(jì)，2000年初竣工。
　　中途泵站包括南線SA泵站、SB泵站：SA泵站是南線第一個(gè)中途泵站，主要用于提升來(lái)自浦西魯班路、肇嘉浜、小木橋、宛平、龍華鎮(zhèn)、蒲匯塘六個(gè)排水系統(tǒng)的合流污水。泵站位于浦東耀華支路西側(cè)、黃浦江邊，與龍華機(jī)場(chǎng)隔江相望。黃浦江倒虹管浦東工作井位于泵站內(nèi)。泵站按雨季峰值流量的120％配泵，配泵流量為22.2m3/s，配六臺(tái)泵(五用一備)。水泵遠(yuǎn)期總揚(yáng)程為18.80m，近期揚(yáng)程為12.10m～7.00m。泵站占地約1.04公頃。泵站總投資約1.0億元。
　　SB泵站位于上海市浦東康橋工業(yè)區(qū)西側(cè)、外環(huán)線楊高南路立交以東750m處，泵站南靠外環(huán)線，西臨同汾涇。該泵站主要接納SA泵站和吳涇、閔行地區(qū)以及浦東楊思地區(qū)的污水，提升后近期沿外環(huán)線、羅山路連接管至中線，輸送至M2泵站，遠(yuǎn)期輸送至南線C泵站。泵站占地約1.5公頃。主泵房共設(shè)置六臺(tái)蝸殼混流泵，五用一備，其中二臺(tái)為變頻調(diào)速泵。水泵流量6.26～7.80m3/s，揚(yáng)程19.1～12.60m，水泵電機(jī)功率1600kw，計(jì)算負(fù)荷8500kw。是污水治理二期工程裝機(jī)容量最大的泵站，也是同類市政項(xiàng)目中直徑最大的園沉井。泵站總投資約1.3億元。
　　工程主要特點(diǎn)(1)SA、SB泵站為雨、污合流制的中途泵站，雨季合流污水與旱流污水量相差較大。近遠(yuǎn)期水量也相差較大。從系統(tǒng)計(jì)算上考慮，由于流量變化會(huì)引起水管水頭損失的變化，從而引起水泵揚(yáng)程變化。故SA、SB泵站設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)出水箱涵均采用雙孔，近期使用一孔，遠(yuǎn)期使用雙孔，確保近期箱涵流速達(dá)到不淤流速。水泵數(shù)量采用六臺(tái)，五用一備，其中二臺(tái)采用變頻調(diào)速泵，以適應(yīng)系統(tǒng)各種不同工況的正常使用，減少水泵開泵次數(shù)。水泵類型根據(jù)水泵的流量、揚(yáng)程、比轉(zhuǎn)數(shù)最終確定為立式蝸殼混流泵，采用水泵、電機(jī)分體安裝方式。主泵的性能根據(jù)設(shè)計(jì)點(diǎn)A（最佳效率點(diǎn)即開二臺(tái)泵、一根箱涵運(yùn)行時(shí)）、最大流量點(diǎn)B（單臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)）和最小流量點(diǎn)C（五臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)）確定。
　　（2）上海市污水治理二期工程中，SA泵站是泵房深度最深的一座泵站，SB泵站是裝機(jī)容量最大、泵房沉井直徑最大的一座泵站。泵站地質(zhì)條件差，沉井設(shè)計(jì)要求高，機(jī)電設(shè)備種類多，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備之間的配合工作量大。泵站主泵房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大。主泵房如此大的圓沉井在市政項(xiàng)目中第一次采用，高位井體積大、水位高，對(duì)承載力、抗?jié)B的要求高，在砼水池設(shè)計(jì)中首次采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。
　　工程的創(chuàng)新和先進(jìn)技術(shù)上海污水治理二期工程中途泵站的設(shè)計(jì)在認(rèn)真吸取了一期工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，大膽使用了新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，從節(jié)省工程投資、節(jié)約運(yùn)行成本。主要?jiǎng)?chuàng)新如下：（1）大型泵站進(jìn)水前池設(shè)計(jì)中，由于受圓沉井的限制，前池進(jìn)水條件差，設(shè)置了導(dǎo)流墩及壓水板綜合整流措施，改善前池進(jìn)水條件，使前池布水均勻，提高泵站效率。根據(jù)水力模型試驗(yàn)結(jié)果，前池采用整流措施后，三臺(tái)運(yùn)行時(shí)水泵的效率可提高約4.0%～4.4%。合流制污水中砂粒的含量較高，前池設(shè)計(jì)中采用較大的底坡I=0.3～0.37，加上壓水板的效應(yīng)，增加了底流速度，避免池底砂粒的沉積。
　　（2）水泵進(jìn)水首次采用肘形管進(jìn)水形式，直接從前池吸水，改善了水泵進(jìn)口流態(tài)，減少了泵房的埋深。較一般管道進(jìn)水可減少泵房埋深1.0～1.5m。為便于水泵檢修，水泵進(jìn)水流道前首次采用4.5×3.25m的電動(dòng)不銹鋼閘門。
　?。?）電機(jī)和水泵連接處設(shè)置了二個(gè)鋼片聯(lián)軸器或萬(wàn)向節(jié)，彈性連接，使水泵和電機(jī)安裝維修更加便利，同時(shí)還能補(bǔ)償泵軸的偏移，這一技術(shù)首次應(yīng)用于市政水泵中。在水泵出口處設(shè)置了推力墩，解決了主管道的受力難題。為便于日常設(shè)備檢修和維護(hù)，在水泵層與電機(jī)層之間增加了檢修層，減少了檢修平臺(tái)的高度和數(shù)量，使泵房?jī)?nèi)部布置更合理。
　?。?）利用泵房沉井南北二側(cè)的空余角，設(shè)置了豎向管道井、消防樓梯和電梯井，將各種管道移至管道井內(nèi)，使泵房布置更趨合理、美觀。電梯采用雙向開門，使泵房下部與上部綜合樓相通，使操作管理方便。
　　（5）為減少主泵輔助水的水耗，在泵房輔助水設(shè)計(jì)中，采用了水泵、電機(jī)的冷卻水循環(huán)回收利用的方案，設(shè)生產(chǎn)水箱及冷卻水塔，降低水耗。水泵密封水管首次采用了恒壓閥。
　　（6）綜合樓、車庫(kù)布置在主泵房前池上部，既解決了泵房前池的抗浮，又減少泵站的用地，增加了綠化面積，使泵站平面布置更趨合理。
　?。?）為防止污水中揮發(fā)性的氣味益出，采用密閉式前池和高位井，并在泵房前池設(shè)置了專用通氣立管，使臭氣高空排放，減少污水氣味對(duì)周圍環(huán)境的影響。
　　（8）主泵房下部采用沉井結(jié)構(gòu)，為大型圓型沉井，SB泵站結(jié)構(gòu)外徑52.4m為市政工程中最大沉井。SA泵站結(jié)構(gòu)外徑47.4m，深24.5m，屬二期工程中最深的泵房沉井。沉井底板設(shè)置分格井字梁，增加了沉井下部的剛度，解決了下沉系數(shù)大及底板混凝土收縮問(wèn)題，有效地控制下沉速率，解決大型沉井下沉難度。圓形結(jié)構(gòu)充分利用受力合理及砼受壓強(qiáng)度的特點(diǎn)，明顯地減少了鋼筋用量。
　　（9）高位井中首次采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土技術(shù)，取消了變形縫，解決了砼的收縮及溫度裂縫問(wèn)題，提高了高位井防滲防漏性能。
　?。?0）6KV變頻調(diào)速裝置采用完善無(wú)諧波型。具有輸出不受電網(wǎng)波動(dòng)影響，不產(chǎn)生致使電機(jī)發(fā)熱的諧波，無(wú)需配備專用調(diào)速電機(jī)，噪音低等特點(diǎn)，屬當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品。
　?。?1）35KV高壓開關(guān)柜用SF6氣體絕緣，金屬外殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)置真空斷路器、三位置開關(guān)，微機(jī)型綜合繼保裝置。具有功能全、體積小、防護(hù)等級(jí)高、安全可靠等特點(diǎn)，屬當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品。