一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法
1.本发明属于城市雨污排水泵站工程技术领域，特别是一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法。
背景技术：
2.近年来，随着社会经济、工业技术的迅速发展，我国已进入高速城市化阶段，但是人口的密集、产业的集聚以及城市规模的扩大给城市带来了许多负面影响，其中洪涝灾害以及水环境恶化问题日益凸显。城市排水系统是处理和排除城市雨、污等废水的工程设施系统，对于提升城市居民生活质量、保障城市稳定发展的发挥着不可或缺的作用。雨污排水泵站是城市排水系统的重要组成，是解决管道中的雨污废水不能依靠重力自流输送、排放以及管道埋深较大或处于干管终端而需要对雨污废水进行提升后才能进入污水处理厂等问题。
3.在城市雨污排水泵站设计建设过程中，由于受到用地面积、地质条件、管网布置等因素影响，雨污排水泵站进水系统结构紧凑且无法依照良好的进流条件进行布置，其中侧向布置是一种常见的泵站布置形式，此时雨污排水泵站主要通过进流箱涵与已建地下排水总箱涵垂直相接。但是，侧向布置形式容易导致进流箱涵以及泵站前池、进水池内产生回流、偏流、漩涡等不良的水力流动现象，同时输送的雨污废水中污泥等污染物的含量较多，容易在雨污排水泵站的进水系统尤其是低流速区产生淤积，不仅堵塞通道而影响过流面积，严重时还会危及雨污排水泵站以及城市排水系统的运行安全性和稳定性。此外，对于城市管道系统进行清淤时，往往需要依靠人工清淤方式，不仅需要消耗大量的人力、物力和财力，同时也存在较大的危险性。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，该一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法能够均化进流箱涵过水流量且同时提高水流流速分布均匀度，从而改善侧向布置雨污排水泵站进流箱涵内的水力流态，同时还能对沉降的淤积物进行收集并依靠流动的水流实现水力自清淤的效果，并适时排出，从而有效预防雨污废水中的淤积物造成进流箱涵及排水泵站内的淤积堵塞问题，同时显著降低人工清淤的成本。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
6.一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，包括如下步骤。
7.步骤1、调整进流箱涵内水力流态：通过在进流箱涵内设置隔墙和梁墩组合结构的方式，实现进流箱涵内水力流态的调整，具体调整方法，包括如下步骤。
8.步骤1-1、侧向布设进流箱涵：将进流箱涵的进口端与已建地下排水的总箱涵垂直相接，进流箱涵的出口端依次同轴布设泵站前池和泵站进水池。
9.步骤1-2、布设隔墙：在进流箱涵的中心轴线上布设隔墙，从而将进流箱涵等分为
两孔，分别为左孔和右孔；总箱涵的出水，分别从两孔均衡进入进流箱涵内。
10.步骤1-3、布设梁墩组合结构：在步骤1-2的两孔的进口端分别布设一个梁墩组合结构；其中，在左孔内布设的梁墩组合结构为三梁墩组合件，在右孔内布设的梁墩组合结构为二梁墩组合件。
11.三梁墩组合件包括三根横梁和三个短墩；二梁墩组合件包括两根横梁和两个短墩。
12.横梁沿对应孔的高度方向依次平行布设，每根横梁均沿对应孔的宽度方向布设；短墩均沿对应孔的宽度方向依次平行布设，每个短墩均沿对应孔的长度方向，且每个短墩尾端均与对应孔内所有横梁的背水面相齐平。
13.步骤2、减淤：在每孔的中间底部各布设至少一条沿长度方向的排淤沟，且每条排淤沟均通过管道外接排淤泵；通过排淤泵实现对应孔内淤积物的减排输送。
14.在左孔内，三梁墩组合件的两个短墩位于左孔内排淤沟的左侧，另一个短墩位于左孔内排淤沟的右侧。
15.设总箱涵的宽度为w、高度为h；进流箱涵两孔进口宽度均为w1，进流箱涵的长度为l1且l1≥2w1；进流箱涵两孔的底面在宽度方向上为两侧高、中部低的斜坡，两孔箱涵两侧边墙高度为h1且h1＝h，两侧斜坡的坡度均为i1且i1＝1:10～1:5；隔墙长度为l2且l2＝l1、宽度为w2且w2＝(0.05～0.15)w1、高度为h2且h2＝h1。
16.三梁墩组合件和二梁墩组合件中的每个短墩的长度均为l3且l3＝(0.05～0.1)l1、宽度均为w3且w3＝(0.04～0.08)w1，各短墩在高度方向上与进流箱涵的顶部和底面分别相接。
17.三梁墩组合件中的三个短墩，从左至右分别为左侧短墩一、中间短墩和右侧短墩一；左侧短墩与进流箱涵左边墙间距为b1且b1＝(0.1～0.15)w1；中间短墩与左侧短墩一间距为b2且b2＝(0.1～0.15)w1；右侧短墩一与隔墙间距为b3且b3＝(0.35～0.25)w1。
18.二梁墩组合件中的两个短墩分别为左侧短墩二和右侧短墩二；左侧短墩二与隔墙间距为b4且b4＝(0.1～0.2)w1、右侧短墩二与进流箱涵右边墙间距为b5且b5＝(0.35～0.25)w1。
19.三梁墩组合件和二梁墩组合件中的每根横梁的长度均为l4且l4＝w1，横梁的宽度均为w4且w4＝(0.1～0.3)l3，横梁的厚度均为c1且c1＝(0.08～0.2)h1。
20.三梁墩组合件中的三根横梁，从下至上，分别为底部横梁一、中部横梁和顶部横梁一；底部横梁一距离边墙底部高度为c2且c2＝(0.2～0.3)h1，中部横梁与底部横梁一的间距为c3且c3＝(0.15～0.25)h1，顶部横梁一与中部横梁的间距为c4且c4＝(0.15～0.25)h1。
21.二梁墩组合件中的二根横梁，从下至上，分别为底部横梁二和顶部横梁二；底部横梁二距离边墙底部的高度为c5且c5＝(0.2～0.3)h1，顶部横梁二与底部横梁二的间距为c6且c6＝(0.25～0.35)h1。
22.步骤2中，两孔中的排淤沟长度均为l5且l5＝(0.9～0.98)l1、宽度均为w5且w5＝(0.05～0.2)w1，排淤沟的底面均为斜坡且其进口高、末端低，排淤沟的进口底面与进流箱涵两侧斜坡坡底的间距为h3且h3＝(0.1～0.2)h1，排淤沟底面坡度为i2且i2＝1:50～1:20。
23.每条排淤沟末端均设置有收集槽，收集槽的长度为l6且其满足l6＝l1－l5、宽度为w6且w6＝w5、深度为h4且h4＝(0.2～0.3)h1，收集槽底部设有排淤孔且其半径r满足r＝(0.2～0.3)d，其中d＝min(w6，l6)，收集槽经排淤孔并进一步通过管道与排淤泵相接。
24.步骤1-1中，泵站前池和泵站进水池的总长度为l7且l7＝(1.0～2.0)l1，泵站前池尾端和泵站进水池的宽度均为w7且w7＝(2.5～4)w1，泵站前池和泵站进水池的高度均为h5且h5＝(2.0～3.0)h1，泵站运行时的水面距离泵站前池底部高度为h6且h6＝(0.5～1.0)h5，泵站前池的进口段为带有斜坡的扩散段，其中扩散角为β且β＝30
°
～45
°
、斜坡坡度为i3＝1:4～1:3，进流箱涵边墙底部与泵站前池底部的高度为h7且h7＝(0.4～0.6)h1，泵站进水池设置的水泵机组台数为n且n＝3～5，水泵机组与泵站进水池的后边墙间距为l8且l8＝(0.08～0.15)l7，两侧水泵机组与其相连的泵站进水池边墙间距均为w8且w8＝(0.1～0.2)w7，相连水泵机组之间设有隔墩，隔墩的长度为l9且l9＝(0.08～0.15)l7、宽度为w9且w9＝(0.02～0.08)w7，隔墩在高度方向上其顶部和底部分别与进水池的顶面和底面相接，相邻水泵机组间距为w10且w10＝(w7－2
×
w8)
÷
(n－1)。
25.总箱涵的宽度w为7m、高度h为3.5m，进流箱涵两孔进口宽度w1为5m，进流箱涵长度l1为13.5m，进流箱涵两孔边墙高度h1为3.5m、两侧斜坡坡度i1为1:7，隔墙长度l2为13.5m、宽度w2为0.5m、高度h2为3.5m，进流箱涵前端设置的短墩长度l3为0.7m、宽度w3为0.2m，进流箱涵左孔中的左侧短墩一与左边墙间距b1为0.6m、中间短墩与左侧短墩一间距b2为0.6m、右侧短墩一与隔墙间距b3为1.65m，进流箱涵右孔中的左侧短墩二与隔墙间距b4为0.7m、右侧短墩二与右边墙间距b5为16.5m，横梁的长度l4为5m、宽度w4为0.2m、厚度c1为0.3m，进流箱涵左孔底部横梁一距离边墙底部高度c2为1m、中部横梁与底部横梁一间距c3为0.7m、顶部横梁一与中部横梁间距c4为0.7m，进流箱涵右孔底部横梁二距离边墙底部的高度c5为1m，顶部横梁二与底部横梁二间距c6为1m，排淤沟长度l5为12.7m、宽度w5为0.8m，排淤沟进口底面与进流箱涵两侧斜坡坡底间距h3为0.4m，排淤沟底面坡度i2为1:42，收集槽长度l6为0.8m、宽度w6为0.8m、深度h4为0.7m，收集槽底部排淤孔半径r为0.2m，雨污排水泵站前池和泵站进水池的总长度l7为19m，泵站前池和泵站进水池的宽度w7为15m、泵站前池和泵站进水池的高度h5为8m，泵站运行时水面距离前池底部高度h6为6.5m，泵站前池进口段扩散角β为41
°
、斜坡坡度i3为＝1:4，进流箱涵边墙底部与泵站前池底部高度h7为1.7m，泵站进水池水泵机组台数n为3，水泵机组与进水池后边墙间距l8为2m，水泵边机组与相连进水池边墙间距w8为2.2m，相连水泵机组之间隔墩长度l9为4m、宽度w9为0.6m，相邻水泵机组间距w10为5.3m。
26.还包括步骤3，整流减淤效果评价，具体包括如下步骤。
27.步骤3-1、整流效果评价：在进流箱涵出口截面布设j个测点，每个测点布设至少一台流速监测装置；其中，j≥3；在设定时刻第i个测点流速监测装置监测得到的流速为vi，1≤i≤j；则进流箱涵出口截面的流速分布均匀度vu的计算公式为：
[0028][0029]
式中，v为j个测点流速的平均值。
[0030]
将整流前和整流后的流速分布均匀度vu进行对比分析，流速分布均匀度vu数值越
接近100％，表明进流箱涵出口处水流主流方向的流速分布越均匀。
[0031]
步骤3-2、减淤效果评价：采用m
in
、m
out
分别表示进流箱涵进口和水泵机组出口泥沙的体积浓度，则泥沙沉积率ε的计算表达式为：
[0032]
ε＝(m
in-m
out
)/m
in
[0033]
将整流前和整流后的泥沙沉积率ε进行对比分析，泥沙沉积率ε越大表明雨污排水泵站内淤积情况越严重。
[0034]
本发明具有如下有益效果：
[0035]
1.上述梁墩组合措施能够实现均化进流箱涵过水流量且同时提高水流流速分布均匀度的作用，优化调整侧向布置的进流箱涵内的水力流态，减少了进流箱涵内的回流区和低流速区，进而能够有效预防侧向进流箱涵内产生的局部淤积问题，提高进流箱涵的过流能力。
[0036]
2.上述进流箱涵两孔内在宽度方向采用两侧高、中间低的斜坡结构以及通过在进流箱涵中部开设排淤沟以便于收集雨污废水中沉积的污泥等淤积物，同时排淤沟采用斜坡设计并依靠进流箱涵水流流动从而实现水力自冲淤的效果，实现将淤积物及时输运至收集槽内，并通过开启排淤泵，适时将收集槽内的淤积物排出，最终实现减少雨污废水中的污泥等淤积物造成进流箱涵及排水泵站内的淤积问题，提高雨污排水泵站运行的安全性和稳定性。
[0037]
3.本发明所采用结构设计形式简单、容易施工制作，并实现水力自清淤的效果，有效节约了人工清淤的成本，适于在侧向布置雨污排水泵站进流箱涵的设计改造工程中推广使用。
附图说明
[0038]
图1显示了本发明中侧向布置雨污排水泵站的平面布置示意图。
[0039]
图2显示了本发明中侧向布置雨污排水泵站的平面结构尺寸示意图。
[0040]
图3显示了本发明中进流箱涵进口截面结构尺寸示意图。
[0041]
图4显示了本发明中侧向布置雨污排水泵站的立面结构尺寸示意图。
[0042]
图5显示了本发明进流箱涵出口在整流前后的流速分布均匀度对比图。
[0043]
图6显示了本发明侧向布置雨污排水泵站在整流前后的淤积率对比图。
[0044]
其中包括：1.总箱涵；2.进流箱涵；2a.左孔；2b.右孔；3.泵站前池；4.泵站进水池；5.水泵机组；6.隔墙；
[0045]
7.左孔短墩；7a.左侧短墩一；7b.中间短墩；7c.右侧短墩一；
[0046]
8.左孔横梁；8a.底部横梁一；8b.中部横梁；8c.顶部横梁一；
[0047]
9.右孔短墩；9a.左侧短墩二；9b.右侧短墩二；
[0048]
10.右孔横梁；10a.底部横梁二；10b.顶部横梁二；
[0049]
11.排淤沟；11a.左孔排淤沟；11b.右孔排淤沟；
[0050]
12.收集槽；13.排淤管道；14.隔墩；15.排淤泵。
具体实施方式
[0051]
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0052]
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
[0053]
一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，包括如下步骤。
[0054]
步骤1、调整进流箱涵内水力流态：如图1至图4所示，通过在进流箱涵内设置隔墙和梁墩组合结构的方式，实现进流箱涵内水力流态的调整，具体调整方法，包括如下步骤。
[0055]
步骤1-1、侧向布设进流箱涵：将进流箱涵的进口端与已建地下排水的总箱涵垂直相接，进流箱涵的出口端依次同轴布设泵站前池和泵站进水池。
[0056]
总箱涵1的宽度为w、高度为h。
[0057]
进流箱涵2为双孔结构形式且由隔墙6进行分隔，进流箱涵2两孔进口宽度均为w1，进流箱涵2的长度为l1且l1≥2w1，进流箱涵2两孔的底面在宽度方向上为两侧高、中部低的斜坡，两孔箱涵两侧边墙高度为h1且h1＝h，两侧斜坡的坡度均为i1且i1＝1:10～1:5。
[0058]
进流箱涵2出口与雨污排水泵站前池3进口相接，雨污排水泵站前池3与进水池4的总长度为l7且l7＝(1.0～2.0)l1，泵站前池3与泵站进水池4的宽度均为w7且w7＝(2.5～4)w1，前池3与进水池4的高度为h5且h5＝(2.0～3.0)h1，泵站运行时的水面距离前池3底部高度为h6且h6＝(0.5～1.0)h5，泵站前池3的进口段为带有斜坡的扩散段，其中扩散角为β且β＝30
°
～45
°
、斜坡坡度为i3＝1:4～1:3，进流箱涵2边墙底部与泵站前池3底部的高度为h7且h7＝(0.4～0.6)h1，泵站进水池4设置的水泵机组5台数为n且n＝3～5，水泵机组5与进水池4的后边墙间距为l8且l8＝(0.08～0.15)l7，两侧水泵边机组5与其相连的进水池4边墙间距均为w8且w8＝(0.1～0.2)w7，相连水泵之间设有隔墩14，隔墩14的长度为l9且l9＝(0.08～0.15)l7、宽度为w9且w9＝(0.02～0.08)w7，隔墩14在高度方向上其顶部和底部分别与进水池4的顶面和底面相接，相邻水泵间距为w10且w10＝(w7－2
×
w8)
÷
(n－1)。
[0059]
步骤1-2、布设隔墙：在进流箱涵的中心轴线上布设隔墙6，从而将进流箱涵等分为两孔，分别为左孔2a和右孔2b；总箱涵的出水，分别从两孔均衡进入进流箱涵内。
[0060]
上述隔墙6长度优选为l2且l2＝l1、宽度为w2且w2＝(0.05～0.15)w1、高度为h2且h2＝h1。
[0061]
步骤1-3、布设梁墩组合结构
[0062]
在进流箱涵2前端设置梁墩组合措施，其中左孔2a为“三短墩+三横梁”方案、右孔2b为“两短墩+两横梁”方案，也即左孔内布设的梁墩组合结构为三梁墩组合件，在右孔内布设的梁墩组合结构为二梁墩组合件。三梁墩组合件包括三根横梁和三个短墩；二梁墩组合件包括两根横梁和两个短墩。
[0063]
由于进流箱涵侧向布设，总箱涵中的水流需转90度进入进流箱涵，两个孔中，位于左孔(也即外侧孔)的进流会多，本发明中在左孔中设置三梁墩组合件，在右孔中设置二梁墩组合件，也即在左孔中多增加一对横梁和短墩，增加水阻，让水流多点进入右侧箱涵孔，从而使两孔中的水流均衡。
[0064]
各短墩前端位于进流箱涵2进口截面上，各短墩的水平截面结构尺寸均相同，短墩7和9的长度为l3且l3＝(0.05～0.1)l1、宽度为w3且w3＝(0.04～0.08)w1，各短墩在高度方
向上与进流箱涵的顶部和底面分别相接，进流箱涵左孔2a中的左侧短墩一7a与左边墙间距为b1且b1＝(0.1～0.15)w1、中间短墩7b与左侧短墩一7a间距为b2且b2＝(0.1～0.15)w1、右侧短墩一7c与隔墙6间距为b3且b3＝(0.35～0.25)w1，右孔2b中的左侧短墩二9a与隔墙6间距为b4且b4＝(0.1～0.2)w1、右侧短墩二9b与右边墙间距为b5且b5＝(0.35～0.25)w1，各横梁的结构尺寸相同，横梁8和10的长度为l4且l4＝w1，即横梁8和10的两端分别与所在进流箱涵孔的两侧边墙水平相接，横梁8和10的背水面分别与短墩7和9尾部齐平，横梁8和10的宽度为w4且w4＝(0.1～0.3)l3，横梁8和10的厚度为c1且c1＝(0.08～0.2)h1，进流箱涵左孔2a三根横梁中的底部横梁一8a距离边墙底部高度为c2且c2＝(0.2～0.3)h1、中部横梁8b与底部横梁一8a的间距为c3且c3＝(0.15～0.25)h1、顶部横梁一8c与中部横梁8b的间距为c4且c4＝(0.15～0.25)h1，进流箱涵右孔2b两根横梁中的底部横梁二10a距离边墙底部的高度为c5且c5＝(0.2～0.3)h1、顶部横梁二10b与底部横梁10a的间距为c6且c6＝(0.25～0.35)h1。
[0065]
步骤2、减淤：在每孔的中间底部各布设至少一条沿长度方向的排淤沟，且每条排淤沟均通过管道外接排淤泵；通过排淤泵实现对应孔内淤积物的减排输送。
[0066]
在左孔内，三梁墩组合件的两个短墩位于左孔内排淤沟的左侧，另一个短墩位于左孔内排淤沟的右侧。
[0067]
进流箱涵2两孔的中部各设置一条排淤沟11a和11b，排淤沟11的长度为l5且l5＝(0.9～0.98)l1、宽度为w5且w5＝(0.05～0.2)w1，排淤沟11的底面为斜坡且其进口高、末端低，排淤沟11的进口底面与进流箱涵2两侧斜坡坡底的间距为h3且h3＝(0.1～0.2)h1，排淤沟11底面坡度为i2且i2＝1:50～1:20，排淤沟11末端设置有收集槽12，收集槽12的长度为l6且其满足l6＝l1－l5、宽度为w6且w6＝w5、深度为h4且h4＝(0.2～0.3)h1，收集槽12底部设有排淤孔且其半径r满足r＝(0.2～0.3)d，其中d＝min(w6，l6)，收集槽12经排淤孔并进一步通过管道13与排淤泵15相接，排淤泵用于淤积物的输送。
[0068]
下面以具体实施例对本发明的实施效果进行详细说明。
[0069]
实施例
[0070]
总箱涵1的宽度w为7m、高度h为3.5m，进流箱涵2两孔进口宽度w1为5m，进流箱涵2长度l1为13.5m，进流箱涵2两孔边墙高度h1为3.5m、两侧斜坡坡度i1为1:7，隔墙6长度l2为13.5m、宽度w2为0.5m、高度h2为3.5m，进流箱涵2前端设置的短墩7和9的长度l3为0.7m、宽度w3为0.2m，进流箱涵左孔2a中的左侧短墩一7a与左边墙间距b1为0.6m、中间短墩7b与左侧短墩一7a间距b2为0.6m、右侧短墩一7c与隔墙间距b3为1.65m，进流箱涵右孔2b中的左侧短墩二9a与隔墙间距b4为0.7m、右侧短墩二9b与右边墙间距b5为16.5m，横梁8和10的长度l4为5m、厚度w4为0.2m、宽度c1为0.3m，进流箱涵左孔2a底部横梁一8a距离边墙底部高度c2为1m、中部横梁8b与底部横梁一8a间距c3为0.7m、顶部横梁一8c与中部横梁8b间距c4为0.7m，进流箱涵右孔2b底部横梁二10a距离边墙底部的高度c5为1m，顶部横梁二10b与底部横梁二10b间距c6为1m，排淤沟11长度l5为12.7m、宽度w5为0.8m，排淤沟11进口底面与进流箱涵2两侧斜坡坡底间距h3为0.4m，排淤沟11底面坡度i2为1:42，收集槽12长度l6为0.8m、宽度w6为0.8m、深度h4为0.7m，收集槽12底部排淤孔半径r为0.2m，雨污排水泵站前池3和进水池4的总长度l7为19m，前池3和进水池4的宽度w7为15m，前池3和进水池4的高度h5为8m，泵站运行时水面距离前池3底部高度h6为6.5m，泵站前池3进口段扩散角β为41
°
、斜坡坡度
i3为＝1:4，进流箱涵2边墙底部与泵站前池3底部高度h7为1.7m，泵站进水池4水泵机组5的台数n为3，水泵机组5与进水池4后边墙间距l8为2m，水泵边机组5与相连进水池4边墙间距w8为2.2m，相连水泵之间隔墩14长度l9为4m、宽度w9为0.6m，相邻水泵间距w10为5.3m。
[0071]
步骤3，整流减淤效果评价，具体包括如下步骤。
[0072]
步骤3-1、整流效果评价：在进流箱涵出口截面布设j个测点，每个测点布设至少一台流速监测装置；其中，j≥3；在设定时刻第i个测点流速监测装置监测得到的流速为vi，1≤i≤j；则进流箱涵出口截面的流速分布均匀度vu的计算公式为：
[0073][0074]
式中，v为j个测点流速的平均值。
[0075]
将整流前和整流后的流速分布均匀度vu进行对比分析，流速分布均匀度vu数值越接近100％，表明进流箱涵出口处水流主流方向的流速分布越均匀。
[0076]
步骤3-2、减淤效果评价：采用m
in
、m
out
分别表示进流箱涵进口和水泵机组出口泥沙的体积浓度，则泥沙沉积率ε的计算表达式为：
[0077]
ε＝(m
in-m
out
)/m
in
[0078]
将整流前和整流后的泥沙沉积率ε进行对比分析，泥沙沉积率ε越大表明雨污排水泵站内淤积情况越严重。
[0079]
如图5、6所示，采用三维流动数值模拟方法，对比分析采用本发明上述实施例的侧向布置雨污排水泵站在进行整流前、后的进流箱涵出口截面流速分布均匀度以及泥沙沉积效率对比情况。
[0080]
根据图5、图6可以看出，经本发明整流后的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵出口流速分布均匀度vu得到显著提高，同时泵站内的泥沙沉积率ε大大降低，证明本发明能够显著改善侧向布置雨污排水泵站进流箱涵内的水力流态以及实现减淤效果，有助于确保雨污排水泵站运行的安全性和稳定性。
[0081]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、调整进流箱涵内水力流态：通过在进流箱涵内设置隔墙和梁墩组合结构的方式，实现进流箱涵内水力流态的调整，具体调整方法，包括如下步骤：步骤1-1、侧向布设进流箱涵：将进流箱涵的进口端与已建地下排水的总箱涵垂直相接，进流箱涵的出口端依次同轴布设泵站前池和泵站进水池；步骤1-2、布设隔墙：在进流箱涵的中心轴线上布设隔墙，从而将进流箱涵等分为两孔，分别为左孔和右孔；总箱涵的出水，分别从两孔均衡进入进流箱涵内；步骤1-3、布设梁墩组合结构：在步骤1-2的两孔的进口端分别布设一个梁墩组合结构；其中，在左孔内布设的梁墩组合结构为三梁墩组合件，在右孔内布设的梁墩组合结构为二梁墩组合件；三梁墩组合件包括三根横梁和三个短墩；二梁墩组合件包括两根横梁和两个短墩；横梁沿对应孔的高度方向依次平行布设，每根横梁均沿对应孔的宽度方向布设；短墩均沿对应孔的宽度方向依次平行布设，每个短墩均沿对应孔的长度方向，且每个短墩尾端均与对应孔内所有横梁的背水面相齐平；步骤2、减淤：在每孔的中间底部各布设至少一条沿长度方向的排淤沟，且每条排淤沟均通过管道外接排淤泵；通过排淤泵实现对应孔内淤积物的减排输送。2.根据权利要求1所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：在左孔内，三梁墩组合件的两个短墩位于左孔内排淤沟的左侧，另一个短墩位于左孔内排淤沟的右侧。3.根据权利要求2所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：设总箱涵的宽度为w、高度为h；进流箱涵两孔进口宽度均为w1，进流箱涵的长度为l1且l1≥2w1；进流箱涵两孔的底面在宽度方向上为两侧高、中部低的斜坡，两孔箱涵两侧边墙高度为h1且h1＝h，两侧斜坡的坡度均为i1且i1＝1:10～1:5；隔墙长度为l2且l2＝l1、宽度为w2且w2＝(0.05～0.15)w1、高度为h2且h2＝h1。4.根据权利要求3所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：三梁墩组合件和二梁墩组合件中的每个短墩的长度均为l3且l3＝(0.05～0.1)l1、宽度均为w3且w3＝(0.04～0.08)w1，各短墩在高度方向上与进流箱涵的顶部和底面分别相接；三梁墩组合件中的三个短墩，从左至右分别为左侧短墩一、中间短墩和右侧短墩一；左侧短墩与进流箱涵左边墙间距为b1且b1＝(0.1～0.15)w1；中间短墩与左侧短墩一间距为b2且b2＝(0.1～0.15)w1；右侧短墩一与隔墙间距为b3且b3＝(0.35～0.25)w1；二梁墩组合件中的两个短墩分别为左侧短墩二和右侧短墩二；左侧短墩二与隔墙间距为b4且b4＝(0.1～0.2)w1、右侧短墩二与进流箱涵右边墙间距为b5且b5＝(0.35～0.25)w1。5.根据权利要求4所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：三梁墩组合件和二梁墩组合件中的每根横梁的长度均为l4且l4＝w1，横梁的宽度均为w4且w4＝(0.1～0.3)l3，横梁的厚度均为c1且c1＝(0.08～0.2)h1；三梁墩组合件中的三根横梁，从下至上，分别为底部横梁一、中部横梁和顶部横梁一；底部横梁一距离边墙底部高度为c2且c2＝(0.2～0.3)h1，中部横梁与底部横梁一的间距为c3且c3＝(0.15～0.25)h1，顶部横梁一与中部横梁的间距为c4且c4＝(0.15～0.25)h1；
二梁墩组合件中的二根横梁，从下至上，分别为底部横梁二和顶部横梁二；底部横梁二距离边墙底部的高度为c5且c5＝(0.2～0.3)h1，顶部横梁二与底部横梁二的间距为c6且c6＝(0.25～0.35)h1。6.根据权利要求5所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：步骤2中，两孔中的排淤沟长度均为l5且l5＝(0.9～0.98)l1、宽度均为w5且w5＝(0.05～0.2)w1，排淤沟的底面均为斜坡且其进口高、末端低，排淤沟的进口底面与进流箱涵两侧斜坡坡底的间距为h3且h3＝(0.1～0.2)h1，排淤沟底面坡度为i2且i2＝1:50～1:20。7.根据权利要求6所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：每条排淤沟末端均设置有收集槽，收集槽的长度为l6且其满足l6＝l1－l5、宽度为w6且w6＝w5、深度为h4且h4＝(0.2～0.3)h1，收集槽底部设有排淤孔且其半径r满足r＝(0.2～0.3)d，其中d＝min(w6，l6)，收集槽经排淤孔并进一步通过管道与排淤泵相接。8.根据权利要求1所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：步骤1-1中，泵站前池和泵站进水池的总长度为l7且l7＝(1.0～2.0)l1，泵站前池尾端和泵站进水池的宽度均为w7且w7＝(2.5～4)w1，泵站前池和泵站进水池的高度均为h5且h5＝(2.0～3.0)h1，泵站运行时的水面距离泵站前池底部高度为h6且h6＝(0.5～1.0)h5，泵站前池的进口段为带有斜坡的扩散段，其中扩散角为β且β＝30
°
～45
°
、斜坡坡度为i3＝1:4～1:3，进流箱涵边墙底部与泵站前池底部的高度为h7且h7＝(0.4～0.6)h1，泵站进水池设置的水泵机组台数为n且n＝3～5，水泵机组与泵站进水池的后边墙间距为l8且l8＝(0.08～0.15)l7，两侧水泵机组与其相连的泵站进水池边墙间距均为w8且w8＝(0.1～0.2)w7，相连水泵机组之间设有隔墩，隔墩的长度为l9且l9＝(0.08～0.15)l7、宽度为w9且w9＝(0.02～0.08)w7，隔墩在高度方向上其顶部和底部分别与进水池的顶面和底面相接，相邻水泵机组间距为w10且w10＝(w7－2
×
w8)
÷
(n－1)。9.根据权利要求8所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：总箱涵的宽度w为7m、高度h为3.5m，进流箱涵两孔进口宽度w1为5m，进流箱涵长度l1为13.5m，进流箱涵两孔边墙高度h1为3.5m、两侧斜坡坡度i1为1:7，隔墙长度l2为13.5m、宽度w2为0.5m、高度h2为3.5m，进流箱涵前端设置的短墩长度l3为0.7m、宽度w3为0.2m，进流箱涵左孔中的左侧短墩一与左边墙间距b1为0.6m、中间短墩与左侧短墩一间距b2为0.6m、右侧短墩一与隔墙间距b3为1.65m，进流箱涵右孔中的左侧短墩二与隔墙间距b4为0.7m、右侧短墩二与右边墙间距b5为16.5m，横梁的长度l4为5m、宽度w4为0.2m、厚度c1为0.3m，进流箱涵左孔底部横梁一距离边墙底部高度c2为1m、中部横梁与底部横梁一间距c3为0.7m、顶部横梁一与中部横梁间距c4为0.7m，进流箱涵右孔底部横梁二距离边墙底部的高度c5为1m，顶部横梁二与底部横梁二间距c6为1m，排淤沟长度l5为12.7m、宽度w5为0.8m，排淤沟进口底面与进流箱涵两侧斜坡坡底间距h3为0.4m，排淤沟底面坡度i2为1:42，收集槽长度l6为0.8m、宽度w6为0.8m、深度h4为0.7m，收集槽底部排淤孔半径r为0.2m，雨污排水泵站前池和泵站进水池的总长度l7为19m，泵站前池和泵站进水池的宽度w7为15m、泵站前池和泵站进水池的高度h5为8m，泵站运行时水面距离前池底部高度h6为6.5m，泵站前池进口段扩散角β为41
°
、斜坡坡度i3为＝1:4，进流箱涵边墙底部与泵站前池底部高度h7为1.7m，泵站进水池水泵机组台数n为3，水泵机组与进水池后边墙间距l8为2m，水泵边机组与相连进水池边墙间距w8为2.2m，相连水泵机组之间隔墩长度l9为4m、宽度w9为0.6m，相邻水泵机组间距w10为
5.3m。10.根据权利要求1所述的侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，其特征在于：还包括步骤3，整流减淤效果评价，具体包括如下步骤：步骤3-1、整流效果评价：在进流箱涵出口截面布设j个测点，每个测点布设至少一台流速监测装置；其中，j≥3；在设定时刻第i个测点流速监测装置监测得到的流速为v
i
，1≤i≤j；则进流箱涵出口截面的流速分布均匀度v
u
的计算公式为：式中，v为j个测点流速的平均值；将整流前和整流后的流速分布均匀度v
u
进行对比分析，流速分布均匀度v
u
数值越接近100％，表明进流箱涵出口处水流主流方向的流速分布越均匀；步骤3-2、减淤效果评价：采用m
in
、m
out
分别表示进流箱涵进口和水泵机组出口泥沙的体积浓度，则泥沙沉积率ε的计算表达式为：ε＝(m
in-m
out
)/m
in
将整流前和整流后的泥沙沉积率ε进行对比分析，泥沙沉积率ε越大表明雨污排水泵站内淤积情况越严重。
技术总结
本发明公开了一种侧向布置雨污排水泵站进流箱涵减淤的方法，通过在进流箱涵前端设置梁墩组合措施以均化箱涵两孔内的过水流量且同时改善水流流速分布均匀度，两孔箱涵底面在宽度方向上为两侧高、中部低的斜坡，在箱涵两孔中部设置排淤沟用于收集沉降的淤积物，排淤沟底面为斜坡且进口高、末端低，排淤沟末端设置收集槽且其通过管道与排淤泵相接以适时清淤。本发明能够显著改善侧向布置雨污排水泵站进流箱涵内的水力流态，有效预防雨污废水中的淤积物造成的堵塞问题，对于确保雨污排水泵站运行的安全性及稳定性具有较好的应用价值。本发明能够减少人工清淤成本，适于在市政给排水工程侧向布置雨污排水泵站进流箱涵的设计改造工程中推广使用。造工程中推广使用。造工程中推广使用。
