城市排水泵站的优化运行管理

郭振武

摘要：随着我国社会经济的不断发展以及城镇化的不断推进，城市的规模越来越大，城市排水泵站在城市的防洪排涝中起着非常重要的作用。同时由于城市排水泵站的工作环境的特殊性，城市排水系统和其他的排水系统相比相当复杂，当前，我国的城市排水泵站存在的问题非常多，其主要是其运行可靠性不足，在管理中，对其投入的资金不足以及设备更新速度慢等情况。本文就对城市排水泵站所存在的主要问题进行分析，并进行优化管理。

关键词：城市；排水泵站；优化运行

中图分类号：C93文献标识码： A

一、城市排水泵站常见问题分析

(一)泵站设计标准方面的问题

由于长期缺乏城市排水泵站的统一行业设计规范，不同的城市排水泵站之间的设计水平差异非常大。由于泵站所在城市的经济发展水平和实际需要的不同，泵站的建设标准参差不齐，但从相对的角度看，城市排水泵站的设计标准普遍低于周围民用建筑的设计标准。在寸土寸金的城市背景下，城市排水泵站的占地面积受到严重挤压，占地面积往往不足，进水池、出水池设计不合理的情况比较普遍。

(二)泵站水工设计方面的问题

从水工结构的角度来看，由于设计面积受到挤压，城市排水泵站的前池面积一般都被设计得较小，这导致了扩散段短，水流进入前池后扩散迅速，水力学条件不理想，容易形成泥沙淤积，也降低了前池的使用效率。在泵站的地下结构方面，由于泵站主机房和出水池相连，但二者之间的基础高差通常都较大，容易造成主机房和出水池基础之间的不均匀沉降。尽管可以通过设计二者之间的沉降缝来缓解，但也容易发生漏水的情况。对于这个问题也曾提出过出水池底部设置空箱的方式，把水池地板和主机房拉平，但这一设计方法的土建投资较大，经济压力大。

(三)泵站设备方面的问题

在泵站设备的设计方面，由于泵站的变配电设备具有多样化的特点，在安全运行方面的压力较大，日常维护所需资金也越来越大，但是由于受到资金限制，泵站变配电设备更新换代的速度存在着普遍的滞后问题，采用油浸变压器和自耦减压启动柜情况仍然很常见。此外，按照通常的设计要求，都需要为泵站配置双电源，但由于资金等原因，能够完整采用双电源的排水泵站所占的比例仍然较低。如果泵站的运行管理体制没有大的变化，泵站的设备更新换代问题会长期存在。

由于水泵是泵站的主要工作设备，因此也是最容易出问题的环节。水泵的常见故障之一是杂物对水泵的卡阻。由于城市范围内的污染物较多，污物在城市排水系统的夹带下会给水泵带来沉重的压力，必须及时对水池内的杂物进行清理。承担杂物清理的主要设备是清污机，其是阻止大量污物进入水泵的关键设备，因此防止清污机自身的卡阻就变成很重要的工作内容。尤其是对于那些采用回转式清污机的泵站，通过足够频率的观察防止耙齿被卡很重要。

(四)泵站运行管理方面的问题

在日常养护方面，由于资金的问题，除了一些重要泵站外，多数泵站存在着维护不足的问题，在维护时更多地注重于机组的维护，对于其他附属设备的维护投入不足。通常情况下都是在设备发生了实际故障后才进行维护，预防性的维护投入较少。但实际上由于泵站所在的工作环境湿度大，金属设备的腐蚀情况较为普遍，因此设备的日常维护对于保证泵站的正常运行很重要。

二、泵站优化运行的准则

泵站的经济运行主要就是对泵站进行科学管理的优化技术以及调度决策进行研究，利用系统工程的观点以及系统分析的方法，来对较大系统(包括泵站工程在内的整个排灌系统)或小系统(如泵站内的机组运行系统)进行综合分析，以实现泵站能在最经济的工况下能够运行的目标。也就是在一个时间段以及一定最优的准则约束下，使泵站运行的目标函数值达到最大或最小。

几种常用的泵站最优运行的准则是：

⑴泵站效率最高

泵站效率就是泵站输出功率与泵站输入功率之比的百分数，也就是对电动机、水泵、传动装置、管路、进出水池等各项的效率进行乘积。泵站效率最高的准则就是将以上各项效率对整个泵站系统的影响因素进行综合考虑，使整个泵站效率最高。

⑵泵站抽水流量最大

泵站抽水量最大，即泵站在消耗一定电能的情况下抽提最多的水量。

⑶泵站运行费用最少

泵站的运行费用不但包括抽水电费，还包含一些辅助设备的耗电费、设备折旧费、人员工资、管理费等费用。其运行费用主要就是要求以上所述的费用最少化。如果泵站的抽水电费在其运行费用中所占的比例比较大，首先就需要考虑抽水电费，不然就一定要将将其余的费用都列入运行费。

⑷泵站耗电量最少

泵站的能耗不单与泵站的效率有关，还与流量、扬程等因素有关。泵站耗电量最少准则是指在抽水流量、扬程给定的情况下，要求耗电量最少。

三、城市排水泵站的优化运行与管理

(一)泵站运行管理的标准化

标准化工作是向建立现代企业管理制度迈进的重要步骤，要实现泵站的现代化管理水平、不断提高劳动生产率、体现规范化服务，就一定要推行泵站运行管理以及设备维护检修的标准化建设。从两方面，分别是形式和内容上逐步全面的来对管理标准、规范制度进行建立和完善，按照“全面成套，层次恰当，划分明确”的原则，逐步建立管理标准、技术标准、工作标准的三大标准体系，最终实现从软件到硬件配备、人员、安全作业、运行全面的标准化，进一步提高标准化工作在生产、经营以及科学管理工作中的应用。

只有这样才能使泵站管理更有效的适应不断发展的高科技以及新技术的发展与引进，为实现提高泵站管理的科技含量以及泵站的统一管理创造好的环境，这也对职工队伍素质的提高非常的有帮助，同时也是泵站的运行管理能够处于国内一流泵站的管理。

(二)科学的调度，提高排水效率

快速、准确的调度是对城市排水进行科学管理的重要手段，为降低泵站运行的费用，在非汛期充分发挥泵站监控系统功能，合理调整各泵站开停泵水位，从而减少开泵频次和开泵台时，在保证区内排水安全的情况下，尽量安排水泵在适当高水位运行，减少地下水的排放量，充分利用水泵运行高效段，降低水泵扬程，减小运行电流，进而达到减少能源消耗的目的。

(三)熟练掌握泵站的基本理论知识，不定期地举办技术培训

在生产时间中，认识最为积极活跃的一个因素，只要做好人的工作对于设备管理来讲基本上就成功了一般。泵站管理的人员一定要对泵站的结构有所熟悉，对于泵站的现状以及其存在的问题有效的掌握，同时还要掌握检查、观测、养护维修和控制运用技术。操作人员要熟练掌握机电设备的操作方法，掌握养护维修等技能。每台设备的维护保养责任具体落实到人，做到谁维修，谁负责；谁验收，谁签字。操作人员按技术操作规程严格进行操作，对设备定时进行巡视检查，以便对设备运行情况进行了解和掌握，发现问题及时处理，把故障争取消除在萌芽状态。并且操作人员还需要做好设备运行的记录以及巡视检查记录，以便对故障原因能够及时分析，更好的排除故障，而且这些记录为制定设备维修计划或设备更新提供可靠的依据。

泵站管理单位应定期组织管理人员认真学习泵站管理的有关标准、规范，熟悉工程和设备的特点，掌握运行、检修技术，提高事故处理能力，做好泵站的各项管理工作。

而为了适应知识经济时代的发展需求，还应提升管理人员的综合素质。在选拔大型泵站的管理人员时，建议选用具备较强专业素质和业务水平的大专毕业生和专业型的人才，同时为了充分的提高泵站管理的技术水平，还应对外引进高层次的研究生。大型泵站的管理工作同其他行业的管理工作一样，也应逐步的减少低层次的人才，做好对管理人员的培训和教育工作，简化管理结构，提高全员的综合素质。

(四)现有泵站采用新设备、新技术的更新

经过几十年的运行，有些设备超期服役、长期带病运行,设备老化严重，致使泵站效率低、能量消耗高、运行成本增加。鉴于此，应结合实际情况淘汰或升级运行时间过长、效能低的老化设备设施，采用新技术、新工艺、新方法全面提高技术经济指标水平，充分发挥设备运行效率，使之达到最大化。

泵站技术改造，是在原有泵站工程和设施的基础上，通过调查研究、泵站测试、统筹安排，采用泵站的新技术、新工艺、新方法、先进设备，全面提高技术经济指标水平、保证供排能力，充分发挥机电设备的工程效益、经济效益、社会效益和环境效益。

(五)建立合理的泵站检修制度

不同类型的泵站的运行方式是不同的，泵站的设备检修制度应当依据泵站机组的运行特性来制定相应的检修策略。如城市污水泵站和城市雨水泵站的运行方式就在运行时段上存在明显的差异，前者是常年运行，而后者则主要用于汛期的城市排涝。依据不同的泵站机组任务来制定不同水泵机组的检修时段是科学制定检修制度的基础。在此基础上制定设备的中修、大修制度，在制定中修、大修制度时，应综合考虑设备运行的总时间，设备维修的周期、设备的实际运行状况、年度任务和可支配资金的情况。在综合考虑这些因素时，应充分重视一线工作人员的意见，通过召开专题会议的形式讨论决定本年度的检修计划。并通过总结经验来制定完整的验收标准，对每年的检修情况做详尽的检修记录和技术总结，并做好归档工作，为以后的设备检修工作积累经验。

(六)加强设备的维护保养

泵站设施、机电设备运行一段时间后将不可避免地出现不同程度的腐蚀及磨损，及时进行维修保养，并更换损坏的零部件是保证水泵能长期高效运转的重要环节。利用综合效能测试仪以及其他仪器、仪表对水泵机组进行装置效能测试，使水泵以良好的工况运转，提高系统的运行效率，同时也能实现节能的目的。

结语

城市排水泵站的管理涉及到技术层面的问题，也涉及到管理科学方面的问题，还和当前的公益设施的管理体制密切相关。要提高城市排水泵站的管理水平，应当是在对泵站的基本运行规律充分掌握、制定科学有效的运行管理模式的基础上，充分利用有限的运行资金。此外，管理部门也应提高对泵站管理的重视程度，改善当前泵站运行维护资金较为短缺的问题。

参考文献

[1]禹向东,陈钧.干河泵站排水泵启动设备选择分析[J].水电自动化与大坝监测,2013,03:61-64.

[2]周君亮.低扬程排水泵站装置选用[J].江苏水利科技,1994,04:34-44+63.

[3]张志刚,卢继军.关于城市排涝泵站设计的两个问题[J].中国西部科技,2005,06:66-60.