一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法
1.本發明屬于城市雨污排水泵站工程技術領域，特別是一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法。
背景技術：
2.近年來，隨著社會經濟、工業技術的迅速發展，我國已進入高速城市化階段，但是人口的密集、產業的集聚以及城市規模的擴大給城市帶來了許多負面影響，其中洪澇災害以及水環境惡化問題日益凸顯。城市排水系統是處理和排除城市雨、污等廢水的工程設施系統，對于提升城市居民生活質量、保障城市穩定發展的發揮著不可或缺的作用。雨污排水泵站是城市排水系統的重要組成，是解決管道中的雨污廢水不能依靠重力自流輸送、排放以及管道埋深較大或處于干管終端而需要對雨污廢水進行提升后才能進入污水處理廠等問題。
3.在城市雨污排水泵站設計建設過程中，由于受到用地面積、地質條件、管網布置等因素影響，雨污排水泵站進水系統結構緊湊且無法依照良好的進流條件進行布置，其中側向布置是一種常見的泵站布置形式，此時雨污排水泵站主要通過進流箱涵與已建地下排水總箱涵垂直相接。但是，側向布置形式容易導致進流箱涵以及泵站前池、進水池內產生回流、偏流、漩渦等不良的水力流動現象，同時輸送的雨污廢水中污泥等污染物的含量較多，容易在雨污排水泵站的進水系統尤其是低流速區產生淤積，不僅堵塞通道而影響過流面積，嚴重時還會危及雨污排水泵站以及城市排水系統的運行安全性和穩定性。此外，對于城市管道系統進行清淤時，往往需要依靠人工清淤方式，不僅需要消耗大量的人力、物力和財力，同時也存在較大的危險性。
技術實現要素：
4.本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，該一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法能夠均化進流箱涵過水流量且同時提高水流流速分布均勻度，從而改善側向布置雨污排水泵站進流箱涵內的水力流態，同時還能對沉降的淤積物進行收集并依靠流動的水流實現水力自清淤的效果，并適時排出，從而有效預防雨污廢水中的淤積物造成進流箱涵及排水泵站內的淤積堵塞問題，同時顯著降低人工清淤的成本。
5.為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：
6.一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，包括如下步驟。
7.步驟1、調整進流箱涵內水力流態：通過在進流箱涵內設置隔墻和梁墩組合結構的方式，實現進流箱涵內水力流態的調整，具體調整方法，包括如下步驟。
8.步驟1-1、側向布設進流箱涵：將進流箱涵的進口端與已建地下排水的總箱涵垂直相接，進流箱涵的出口端依次同軸布設泵站前池和泵站進水池。
9.步驟1-2、布設隔墻：在進流箱涵的中心軸線上布設隔墻，從而將進流箱涵等分為
兩孔，分別為左孔和右孔；總箱涵的出水，分別從兩孔均衡進入進流箱涵內。
10.步驟1-3、布設梁墩組合結構：在步驟1-2的兩孔的進口端分別布設一個梁墩組合結構；其中，在左孔內布設的梁墩組合結構為三梁墩組合件，在右孔內布設的梁墩組合結構為二梁墩組合件。
11.三梁墩組合件包括三根橫梁和三個短墩；二梁墩組合件包括兩根橫梁和兩個短墩。
12.橫梁沿對應孔的高度方向依次平行布設，每根橫梁均沿對應孔的寬度方向布設；短墩均沿對應孔的寬度方向依次平行布設，每個短墩均沿對應孔的長度方向，且每個短墩尾端均與對應孔內所有橫梁的背水面相齊平。
13.步驟2、減淤：在每孔的中間底部各布設至少一條沿長度方向的排淤溝，且每條排淤溝均通過管道外接排淤泵；通過排淤泵實現對應孔內淤積物的減排輸送。
14.在左孔內，三梁墩組合件的兩個短墩位于左孔內排淤溝的左側，另一個短墩位于左孔內排淤溝的右側。
15.設總箱涵的寬度為w、高度為h；進流箱涵兩孔進口寬度均為w1，進流箱涵的長度為l1且l1≥2w1；進流箱涵兩孔的底面在寬度方向上為兩側高、中部低的斜坡，兩孔箱涵兩側邊墻高度為h1且h1＝h，兩側斜坡的坡度均為i1且i1＝1:10～1:5；隔墻長度為l2且l2＝l1、寬度為w2且w2＝(0.05～0.15)w1、高度為h2且h2＝h1。
16.三梁墩組合件和二梁墩組合件中的每個短墩的長度均為l3且l3＝(0.05～0.1)l1、寬度均為w3且w3＝(0.04～0.08)w1，各短墩在高度方向上與進流箱涵的頂部和底面分別相接。
17.三梁墩組合件中的三個短墩，從左至右分別為左側短墩一、中間短墩和右側短墩一；左側短墩與進流箱涵左邊墻間距為b1且b1＝(0.1～0.15)w1；中間短墩與左側短墩一間距為b2且b2＝(0.1～0.15)w1；右側短墩一與隔墻間距為b3且b3＝(0.35～0.25)w1。
18.二梁墩組合件中的兩個短墩分別為左側短墩二和右側短墩二；左側短墩二與隔墻間距為b4且b4＝(0.1～0.2)w1、右側短墩二與進流箱涵右邊墻間距為b5且b5＝(0.35～0.25)w1。
19.三梁墩組合件和二梁墩組合件中的每根橫梁的長度均為l4且l4＝w1，橫梁的寬度均為w4且w4＝(0.1～0.3)l3，橫梁的厚度均為c1且c1＝(0.08～0.2)h1。
20.三梁墩組合件中的三根橫梁，從下至上，分別為底部橫梁一、中部橫梁和頂部橫梁一；底部橫梁一距離邊墻底部高度為c2且c2＝(0.2～0.3)h1，中部橫梁與底部橫梁一的間距為c3且c3＝(0.15～0.25)h1，頂部橫梁一與中部橫梁的間距為c4且c4＝(0.15～0.25)h1。
21.二梁墩組合件中的二根橫梁，從下至上，分別為底部橫梁二和頂部橫梁二；底部橫梁二距離邊墻底部的高度為c5且c5＝(0.2～0.3)h1，頂部橫梁二與底部橫梁二的間距為c6且c6＝(0.25～0.35)h1。
22.步驟2中，兩孔中的排淤溝長度均為l5且l5＝(0.9～0.98)l1、寬度均為w5且w5＝(0.05～0.2)w1，排淤溝的底面均為斜坡且其進口高、末端低，排淤溝的進口底面與進流箱涵兩側斜坡坡底的間距為h3且h3＝(0.1～0.2)h1，排淤溝底面坡度為i2且i2＝1:50～1:20。
23.每條排淤溝末端均設置有收集槽，收集槽的長度為l6且其滿足l6＝l1－l5、寬度為w6且w6＝w5、深度為h4且h4＝(0.2～0.3)h1，收集槽底部設有排淤孔且其半徑r滿足r＝(0.2～0.3)d，其中d＝min(w6，l6)，收集槽經排淤孔并進一步通過管道與排淤泵相接。
24.步驟1-1中，泵站前池和泵站進水池的總長度為l7且l7＝(1.0～2.0)l1，泵站前池尾端和泵站進水池的寬度均為w7且w7＝(2.5～4)w1，泵站前池和泵站進水池的高度均為h5且h5＝(2.0～3.0)h1，泵站運行時的水面距離泵站前池底部高度為h6且h6＝(0.5～1.0)h5，泵站前池的進口段為帶有斜坡的擴散段，其中擴散角為β且β＝30
°
～45
°
、斜坡坡度為i3＝1:4～1:3，進流箱涵邊墻底部與泵站前池底部的高度為h7且h7＝(0.4～0.6)h1，泵站進水池設置的水泵機組臺數為n且n＝3～5，水泵機組與泵站進水池的后邊墻間距為l8且l8＝(0.08～0.15)l7，兩側水泵機組與其相連的泵站進水池邊墻間距均為w8且w8＝(0.1～0.2)w7，相連水泵機組之間設有隔墩，隔墩的長度為l9且l9＝(0.08～0.15)l7、寬度為w9且w9＝(0.02～0.08)w7，隔墩在高度方向上其頂部和底部分別與進水池的頂面和底面相接，相鄰水泵機組間距為w10且w10＝(w7－2
×
w8)
÷
(n－1)。
25.總箱涵的寬度w為7m、高度h為3.5m，進流箱涵兩孔進口寬度w1為5m，進流箱涵長度l1為13.5m，進流箱涵兩孔邊墻高度h1為3.5m、兩側斜坡坡度i1為1:7，隔墻長度l2為13.5m、寬度w2為0.5m、高度h2為3.5m，進流箱涵前端設置的短墩長度l3為0.7m、寬度w3為0.2m，進流箱涵左孔中的左側短墩一與左邊墻間距b1為0.6m、中間短墩與左側短墩一間距b2為0.6m、右側短墩一與隔墻間距b3為1.65m，進流箱涵右孔中的左側短墩二與隔墻間距b4為0.7m、右側短墩二與右邊墻間距b5為16.5m，橫梁的長度l4為5m、寬度w4為0.2m、厚度c1為0.3m，進流箱涵左孔底部橫梁一距離邊墻底部高度c2為1m、中部橫梁與底部橫梁一間距c3為0.7m、頂部橫梁一與中部橫梁間距c4為0.7m，進流箱涵右孔底部橫梁二距離邊墻底部的高度c5為1m，頂部橫梁二與底部橫梁二間距c6為1m，排淤溝長度l5為12.7m、寬度w5為0.8m，排淤溝進口底面與進流箱涵兩側斜坡坡底間距h3為0.4m，排淤溝底面坡度i2為1:42，收集槽長度l6為0.8m、寬度w6為0.8m、深度h4為0.7m，收集槽底部排淤孔半徑r為0.2m，雨污排水泵站前池和泵站進水池的總長度l7為19m，泵站前池和泵站進水池的寬度w7為15m、泵站前池和泵站進水池的高度h5為8m，泵站運行時水面距離前池底部高度h6為6.5m，泵站前池進口段擴散角β為41
°
、斜坡坡度i3為＝1:4，進流箱涵邊墻底部與泵站前池底部高度h7為1.7m，泵站進水池水泵機組臺數n為3，水泵機組與進水池后邊墻間距l8為2m，水泵邊機組與相連進水池邊墻間距w8為2.2m，相連水泵機組之間隔墩長度l9為4m、寬度w9為0.6m，相鄰水泵機組間距w10為5.3m。
26.還包括步驟3，整流減淤效果評價，具體包括如下步驟。
27.步驟3-1、整流效果評價：在進流箱涵出口截面布設j個測點，每個測點布設至少一臺流速監測裝置；其中，j≥3；在設定時刻第i個測點流速監測裝置監測得到的流速為vi，1≤i≤j；則進流箱涵出口截面的流速分布均勻度vu的計算公式為：
[0028][0029]
式中，v為j個測點流速的平均值。
[0030]
將整流前和整流后的流速分布均勻度vu進行對比分析，流速分布均勻度vu數值越
接近100％，表明進流箱涵出口處水流主流方向的流速分布越均勻。
[0031]
步驟3-2、減淤效果評價：采用m
in
、m
out
分別表示進流箱涵進口和水泵機組出口泥沙的體積濃度，則泥沙沉積率ε的計算表達式為：
[0032]
ε＝(m
in-m
out
)/m
in
[0033]
將整流前和整流后的泥沙沉積率ε進行對比分析，泥沙沉積率ε越大表明雨污排水泵站內淤積情況越嚴重。
[0034]
本發明具有如下有益效果：
[0035]
1.上述梁墩組合措施能夠實現均化進流箱涵過水流量且同時提高水流流速分布均勻度的作用，優化調整側向布置的進流箱涵內的水力流態，減少了進流箱涵內的回流區和低流速區，進而能夠有效預防側向進流箱涵內產生的局部淤積問題，提高進流箱涵的過流能力。
[0036]
2.上述進流箱涵兩孔內在寬度方向采用兩側高、中間低的斜坡結構以及通過在進流箱涵中部開設排淤溝以便于收集雨污廢水中沉積的污泥等淤積物，同時排淤溝采用斜坡設計并依靠進流箱涵水流流動從而實現水力自沖淤的效果，實現將淤積物及時輸運至收集槽內，并通過開啟排淤泵，適時將收集槽內的淤積物排出，最終實現減少雨污廢水中的污泥等淤積物造成進流箱涵及排水泵站內的淤積問題，提高雨污排水泵站運行的安全性和穩定性。
[0037]
3.本發明所采用結構設計形式簡單、容易施工制作，并實現水力自清淤的效果，有效節約了人工清淤的成本，適于在側向布置雨污排水泵站進流箱涵的設計改造工程中推廣使用。
附圖說明
[0038]
圖1顯示了本發明中側向布置雨污排水泵站的平面布置示意圖。
[0039]
圖2顯示了本發明中側向布置雨污排水泵站的平面結構尺寸示意圖。
[0040]
圖3顯示了本發明中進流箱涵進口截面結構尺寸示意圖。
[0041]
圖4顯示了本發明中側向布置雨污排水泵站的立面結構尺寸示意圖。
[0042]
圖5顯示了本發明進流箱涵出口在整流前后的流速分布均勻度對比圖。
[0043]
圖6顯示了本發明側向布置雨污排水泵站在整流前后的淤積率對比圖。
[0044]
其中包括：1.總箱涵；2.進流箱涵；2a.左孔；2b.右孔；3.泵站前池；4.泵站進水池；5.水泵機組；6.隔墻；
[0045]
7.左孔短墩；7a.左側短墩一；7b.中間短墩；7c.右側短墩一；
[0046]
8.左孔橫梁；8a.底部橫梁一；8b.中部橫梁；8c.頂部橫梁一；
[0047]
9.右孔短墩；9a.左側短墩二；9b.右側短墩二；
[0048]
10.右孔橫梁；10a.底部橫梁二；10b.頂部橫梁二；
[0049]
11.排淤溝；11a.左孔排淤溝；11b.右孔排淤溝；
[0050]
12.收集槽；13.排淤管道；14.隔墩；15.排淤泵。
具體實施方式
[0051]
下面結合附圖和具體較佳實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
[0052]
本發明的描述中，需要理解的是，術語“左側”、“右側”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解為對本發明的限制。本實施例中采用的具體尺寸只是為了舉例說明技術方案，并不限制本發明的保護范圍。
[0053]
一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，包括如下步驟。
[0054]
步驟1、調整進流箱涵內水力流態：如圖1至圖4所示，通過在進流箱涵內設置隔墻和梁墩組合結構的方式，實現進流箱涵內水力流態的調整，具體調整方法，包括如下步驟。
[0055]
步驟1-1、側向布設進流箱涵：將進流箱涵的進口端與已建地下排水的總箱涵垂直相接，進流箱涵的出口端依次同軸布設泵站前池和泵站進水池。
[0056]
總箱涵1的寬度為w、高度為h。
[0057]
進流箱涵2為雙孔結構形式且由隔墻6進行分隔，進流箱涵2兩孔進口寬度均為w1，進流箱涵2的長度為l1且l1≥2w1，進流箱涵2兩孔的底面在寬度方向上為兩側高、中部低的斜坡，兩孔箱涵兩側邊墻高度為h1且h1＝h，兩側斜坡的坡度均為i1且i1＝1:10～1:5。
[0058]
進流箱涵2出口與雨污排水泵站前池3進口相接，雨污排水泵站前池3與進水池4的總長度為l7且l7＝(1.0～2.0)l1，泵站前池3與泵站進水池4的寬度均為w7且w7＝(2.5～4)w1，前池3與進水池4的高度為h5且h5＝(2.0～3.0)h1，泵站運行時的水面距離前池3底部高度為h6且h6＝(0.5～1.0)h5，泵站前池3的進口段為帶有斜坡的擴散段，其中擴散角為β且β＝30
°
～45
°
、斜坡坡度為i3＝1:4～1:3，進流箱涵2邊墻底部與泵站前池3底部的高度為h7且h7＝(0.4～0.6)h1，泵站進水池4設置的水泵機組5臺數為n且n＝3～5，水泵機組5與進水池4的后邊墻間距為l8且l8＝(0.08～0.15)l7，兩側水泵邊機組5與其相連的進水池4邊墻間距均為w8且w8＝(0.1～0.2)w7，相連水泵之間設有隔墩14，隔墩14的長度為l9且l9＝(0.08～0.15)l7、寬度為w9且w9＝(0.02～0.08)w7，隔墩14在高度方向上其頂部和底部分別與進水池4的頂面和底面相接，相鄰水泵間距為w10且w10＝(w7－2
×
w8)
÷
(n－1)。
[0059]
步驟1-2、布設隔墻：在進流箱涵的中心軸線上布設隔墻6，從而將進流箱涵等分為兩孔，分別為左孔2a和右孔2b；總箱涵的出水，分別從兩孔均衡進入進流箱涵內。
[0060]
上述隔墻6長度優選為l2且l2＝l1、寬度為w2且w2＝(0.05～0.15)w1、高度為h2且h2＝h1。
[0061]
步驟1-3、布設梁墩組合結構
[0062]
在進流箱涵2前端設置梁墩組合措施，其中左孔2a為“三短墩+三橫梁”方案、右孔2b為“兩短墩+兩橫梁”方案，也即左孔內布設的梁墩組合結構為三梁墩組合件，在右孔內布設的梁墩組合結構為二梁墩組合件。三梁墩組合件包括三根橫梁和三個短墩；二梁墩組合件包括兩根橫梁和兩個短墩。
[0063]
由于進流箱涵側向布設，總箱涵中的水流需轉90度進入進流箱涵，兩個孔中，位于左孔(也即外側孔)的進流會多，本發明中在左孔中設置三梁墩組合件，在右孔中設置二梁墩組合件，也即在左孔中多增加一對橫梁和短墩，增加水阻，讓水流多點進入右側箱涵孔，從而使兩孔中的水流均衡。
[0064]
各短墩前端位于進流箱涵2進口截面上，各短墩的水平截面結構尺寸均相同，短墩7和9的長度為l3且l3＝(0.05～0.1)l1、寬度為w3且w3＝(0.04～0.08)w1，各短墩在高度方
向上與進流箱涵的頂部和底面分別相接，進流箱涵左孔2a中的左側短墩一7a與左邊墻間距為b1且b1＝(0.1～0.15)w1、中間短墩7b與左側短墩一7a間距為b2且b2＝(0.1～0.15)w1、右側短墩一7c與隔墻6間距為b3且b3＝(0.35～0.25)w1，右孔2b中的左側短墩二9a與隔墻6間距為b4且b4＝(0.1～0.2)w1、右側短墩二9b與右邊墻間距為b5且b5＝(0.35～0.25)w1，各橫梁的結構尺寸相同，橫梁8和10的長度為l4且l4＝w1，即橫梁8和10的兩端分別與所在進流箱涵孔的兩側邊墻水平相接，橫梁8和10的背水面分別與短墩7和9尾部齊平，橫梁8和10的寬度為w4且w4＝(0.1～0.3)l3，橫梁8和10的厚度為c1且c1＝(0.08～0.2)h1，進流箱涵左孔2a三根橫梁中的底部橫梁一8a距離邊墻底部高度為c2且c2＝(0.2～0.3)h1、中部橫梁8b與底部橫梁一8a的間距為c3且c3＝(0.15～0.25)h1、頂部橫梁一8c與中部橫梁8b的間距為c4且c4＝(0.15～0.25)h1，進流箱涵右孔2b兩根橫梁中的底部橫梁二10a距離邊墻底部的高度為c5且c5＝(0.2～0.3)h1、頂部橫梁二10b與底部橫梁10a的間距為c6且c6＝(0.25～0.35)h1。
[0065]
步驟2、減淤：在每孔的中間底部各布設至少一條沿長度方向的排淤溝，且每條排淤溝均通過管道外接排淤泵；通過排淤泵實現對應孔內淤積物的減排輸送。
[0066]
在左孔內，三梁墩組合件的兩個短墩位于左孔內排淤溝的左側，另一個短墩位于左孔內排淤溝的右側。
[0067]
進流箱涵2兩孔的中部各設置一條排淤溝11a和11b，排淤溝11的長度為l5且l5＝(0.9～0.98)l1、寬度為w5且w5＝(0.05～0.2)w1，排淤溝11的底面為斜坡且其進口高、末端低，排淤溝11的進口底面與進流箱涵2兩側斜坡坡底的間距為h3且h3＝(0.1～0.2)h1，排淤溝11底面坡度為i2且i2＝1:50～1:20，排淤溝11末端設置有收集槽12，收集槽12的長度為l6且其滿足l6＝l1－l5、寬度為w6且w6＝w5、深度為h4且h4＝(0.2～0.3)h1，收集槽12底部設有排淤孔且其半徑r滿足r＝(0.2～0.3)d，其中d＝min(w6，l6)，收集槽12經排淤孔并進一步通過管道13與排淤泵15相接，排淤泵用于淤積物的輸送。
[0068]
下面以具體實施例對本發明的實施效果進行詳細說明。
[0069]
實施例
[0070]
總箱涵1的寬度w為7m、高度h為3.5m，進流箱涵2兩孔進口寬度w1為5m，進流箱涵2長度l1為13.5m，進流箱涵2兩孔邊墻高度h1為3.5m、兩側斜坡坡度i1為1:7，隔墻6長度l2為13.5m、寬度w2為0.5m、高度h2為3.5m，進流箱涵2前端設置的短墩7和9的長度l3為0.7m、寬度w3為0.2m，進流箱涵左孔2a中的左側短墩一7a與左邊墻間距b1為0.6m、中間短墩7b與左側短墩一7a間距b2為0.6m、右側短墩一7c與隔墻間距b3為1.65m，進流箱涵右孔2b中的左側短墩二9a與隔墻間距b4為0.7m、右側短墩二9b與右邊墻間距b5為16.5m，橫梁8和10的長度l4為5m、厚度w4為0.2m、寬度c1為0.3m，進流箱涵左孔2a底部橫梁一8a距離邊墻底部高度c2為1m、中部橫梁8b與底部橫梁一8a間距c3為0.7m、頂部橫梁一8c與中部橫梁8b間距c4為0.7m，進流箱涵右孔2b底部橫梁二10a距離邊墻底部的高度c5為1m，頂部橫梁二10b與底部橫梁二10b間距c6為1m，排淤溝11長度l5為12.7m、寬度w5為0.8m，排淤溝11進口底面與進流箱涵2兩側斜坡坡底間距h3為0.4m，排淤溝11底面坡度i2為1:42，收集槽12長度l6為0.8m、寬度w6為0.8m、深度h4為0.7m，收集槽12底部排淤孔半徑r為0.2m，雨污排水泵站前池3和進水池4的總長度l7為19m，前池3和進水池4的寬度w7為15m，前池3和進水池4的高度h5為8m，泵站運行時水面距離前池3底部高度h6為6.5m，泵站前池3進口段擴散角β為41
°
、斜坡坡度
i3為＝1:4，進流箱涵2邊墻底部與泵站前池3底部高度h7為1.7m，泵站進水池4水泵機組5的臺數n為3，水泵機組5與進水池4后邊墻間距l8為2m，水泵邊機組5與相連進水池4邊墻間距w8為2.2m，相連水泵之間隔墩14長度l9為4m、寬度w9為0.6m，相鄰水泵間距w10為5.3m。
[0071]
步驟3，整流減淤效果評價，具體包括如下步驟。
[0072]
步驟3-1、整流效果評價：在進流箱涵出口截面布設j個測點，每個測點布設至少一臺流速監測裝置；其中，j≥3；在設定時刻第i個測點流速監測裝置監測得到的流速為vi，1≤i≤j；則進流箱涵出口截面的流速分布均勻度vu的計算公式為：
[0073][0074]
式中，v為j個測點流速的平均值。
[0075]
將整流前和整流后的流速分布均勻度vu進行對比分析，流速分布均勻度vu數值越接近100％，表明進流箱涵出口處水流主流方向的流速分布越均勻。
[0076]
步驟3-2、減淤效果評價：采用m
in
、m
out
分別表示進流箱涵進口和水泵機組出口泥沙的體積濃度，則泥沙沉積率ε的計算表達式為：
[0077]
ε＝(m
in-m
out
)/m
in
[0078]
將整流前和整流后的泥沙沉積率ε進行對比分析，泥沙沉積率ε越大表明雨污排水泵站內淤積情況越嚴重。
[0079]
如圖5、6所示，采用三維流動數值模擬方法，對比分析采用本發明上述實施例的側向布置雨污排水泵站在進行整流前、后的進流箱涵出口截面流速分布均勻度以及泥沙沉積效率對比情況。
[0080]
根據圖5、圖6可以看出，經本發明整流后的側向布置雨污排水泵站進流箱涵出口流速分布均勻度vu得到顯著提高，同時泵站內的泥沙沉積率ε大大降低，證明本發明能夠顯著改善側向布置雨污排水泵站進流箱涵內的水力流態以及實現減淤效果，有助于確保雨污排水泵站運行的安全性和穩定性。
[0081]
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發明的保護范圍。
技術特征：
1.一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟1、調整進流箱涵內水力流態：通過在進流箱涵內設置隔墻和梁墩組合結構的方式，實現進流箱涵內水力流態的調整，具體調整方法，包括如下步驟：步驟1-1、側向布設進流箱涵：將進流箱涵的進口端與已建地下排水的總箱涵垂直相接，進流箱涵的出口端依次同軸布設泵站前池和泵站進水池；步驟1-2、布設隔墻：在進流箱涵的中心軸線上布設隔墻，從而將進流箱涵等分為兩孔，分別為左孔和右孔；總箱涵的出水，分別從兩孔均衡進入進流箱涵內；步驟1-3、布設梁墩組合結構：在步驟1-2的兩孔的進口端分別布設一個梁墩組合結構；其中，在左孔內布設的梁墩組合結構為三梁墩組合件，在右孔內布設的梁墩組合結構為二梁墩組合件；三梁墩組合件包括三根橫梁和三個短墩；二梁墩組合件包括兩根橫梁和兩個短墩；橫梁沿對應孔的高度方向依次平行布設，每根橫梁均沿對應孔的寬度方向布設；短墩均沿對應孔的寬度方向依次平行布設，每個短墩均沿對應孔的長度方向，且每個短墩尾端均與對應孔內所有橫梁的背水面相齊平；步驟2、減淤：在每孔的中間底部各布設至少一條沿長度方向的排淤溝，且每條排淤溝均通過管道外接排淤泵；通過排淤泵實現對應孔內淤積物的減排輸送。2.根據權利要求1所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：在左孔內，三梁墩組合件的兩個短墩位于左孔內排淤溝的左側，另一個短墩位于左孔內排淤溝的右側。3.根據權利要求2所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：設總箱涵的寬度為w、高度為h；進流箱涵兩孔進口寬度均為w1，進流箱涵的長度為l1且l1≥2w1；進流箱涵兩孔的底面在寬度方向上為兩側高、中部低的斜坡，兩孔箱涵兩側邊墻高度為h1且h1＝h，兩側斜坡的坡度均為i1且i1＝1:10～1:5；隔墻長度為l2且l2＝l1、寬度為w2且w2＝(0.05～0.15)w1、高度為h2且h2＝h1。4.根據權利要求3所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：三梁墩組合件和二梁墩組合件中的每個短墩的長度均為l3且l3＝(0.05～0.1)l1、寬度均為w3且w3＝(0.04～0.08)w1，各短墩在高度方向上與進流箱涵的頂部和底面分別相接；三梁墩組合件中的三個短墩，從左至右分別為左側短墩一、中間短墩和右側短墩一；左側短墩與進流箱涵左邊墻間距為b1且b1＝(0.1～0.15)w1；中間短墩與左側短墩一間距為b2且b2＝(0.1～0.15)w1；右側短墩一與隔墻間距為b3且b3＝(0.35～0.25)w1；二梁墩組合件中的兩個短墩分別為左側短墩二和右側短墩二；左側短墩二與隔墻間距為b4且b4＝(0.1～0.2)w1、右側短墩二與進流箱涵右邊墻間距為b5且b5＝(0.35～0.25)w1。5.根據權利要求4所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：三梁墩組合件和二梁墩組合件中的每根橫梁的長度均為l4且l4＝w1，橫梁的寬度均為w4且w4＝(0.1～0.3)l3，橫梁的厚度均為c1且c1＝(0.08～0.2)h1；三梁墩組合件中的三根橫梁，從下至上，分別為底部橫梁一、中部橫梁和頂部橫梁一；底部橫梁一距離邊墻底部高度為c2且c2＝(0.2～0.3)h1，中部橫梁與底部橫梁一的間距為c3且c3＝(0.15～0.25)h1，頂部橫梁一與中部橫梁的間距為c4且c4＝(0.15～0.25)h1；
二梁墩組合件中的二根橫梁，從下至上，分別為底部橫梁二和頂部橫梁二；底部橫梁二距離邊墻底部的高度為c5且c5＝(0.2～0.3)h1，頂部橫梁二與底部橫梁二的間距為c6且c6＝(0.25～0.35)h1。6.根據權利要求5所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：步驟2中，兩孔中的排淤溝長度均為l5且l5＝(0.9～0.98)l1、寬度均為w5且w5＝(0.05～0.2)w1，排淤溝的底面均為斜坡且其進口高、末端低，排淤溝的進口底面與進流箱涵兩側斜坡坡底的間距為h3且h3＝(0.1～0.2)h1，排淤溝底面坡度為i2且i2＝1:50～1:20。7.根據權利要求6所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：每條排淤溝末端均設置有收集槽，收集槽的長度為l6且其滿足l6＝l1－l5、寬度為w6且w6＝w5、深度為h4且h4＝(0.2～0.3)h1，收集槽底部設有排淤孔且其半徑r滿足r＝(0.2～0.3)d，其中d＝min(w6，l6)，收集槽經排淤孔并進一步通過管道與排淤泵相接。8.根據權利要求1所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：步驟1-1中，泵站前池和泵站進水池的總長度為l7且l7＝(1.0～2.0)l1，泵站前池尾端和泵站進水池的寬度均為w7且w7＝(2.5～4)w1，泵站前池和泵站進水池的高度均為h5且h5＝(2.0～3.0)h1，泵站運行時的水面距離泵站前池底部高度為h6且h6＝(0.5～1.0)h5，泵站前池的進口段為帶有斜坡的擴散段，其中擴散角為β且β＝30
°
～45
°
、斜坡坡度為i3＝1:4～1:3，進流箱涵邊墻底部與泵站前池底部的高度為h7且h7＝(0.4～0.6)h1，泵站進水池設置的水泵機組臺數為n且n＝3～5，水泵機組與泵站進水池的后邊墻間距為l8且l8＝(0.08～0.15)l7，兩側水泵機組與其相連的泵站進水池邊墻間距均為w8且w8＝(0.1～0.2)w7，相連水泵機組之間設有隔墩，隔墩的長度為l9且l9＝(0.08～0.15)l7、寬度為w9且w9＝(0.02～0.08)w7，隔墩在高度方向上其頂部和底部分別與進水池的頂面和底面相接，相鄰水泵機組間距為w10且w10＝(w7－2
×
w8)
÷
(n－1)。9.根據權利要求8所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：總箱涵的寬度w為7m、高度h為3.5m，進流箱涵兩孔進口寬度w1為5m，進流箱涵長度l1為13.5m，進流箱涵兩孔邊墻高度h1為3.5m、兩側斜坡坡度i1為1:7，隔墻長度l2為13.5m、寬度w2為0.5m、高度h2為3.5m，進流箱涵前端設置的短墩長度l3為0.7m、寬度w3為0.2m，進流箱涵左孔中的左側短墩一與左邊墻間距b1為0.6m、中間短墩與左側短墩一間距b2為0.6m、右側短墩一與隔墻間距b3為1.65m，進流箱涵右孔中的左側短墩二與隔墻間距b4為0.7m、右側短墩二與右邊墻間距b5為16.5m，橫梁的長度l4為5m、寬度w4為0.2m、厚度c1為0.3m，進流箱涵左孔底部橫梁一距離邊墻底部高度c2為1m、中部橫梁與底部橫梁一間距c3為0.7m、頂部橫梁一與中部橫梁間距c4為0.7m，進流箱涵右孔底部橫梁二距離邊墻底部的高度c5為1m，頂部橫梁二與底部橫梁二間距c6為1m，排淤溝長度l5為12.7m、寬度w5為0.8m，排淤溝進口底面與進流箱涵兩側斜坡坡底間距h3為0.4m，排淤溝底面坡度i2為1:42，收集槽長度l6為0.8m、寬度w6為0.8m、深度h4為0.7m，收集槽底部排淤孔半徑r為0.2m，雨污排水泵站前池和泵站進水池的總長度l7為19m，泵站前池和泵站進水池的寬度w7為15m、泵站前池和泵站進水池的高度h5為8m，泵站運行時水面距離前池底部高度h6為6.5m，泵站前池進口段擴散角β為41
°
、斜坡坡度i3為＝1:4，進流箱涵邊墻底部與泵站前池底部高度h7為1.7m，泵站進水池水泵機組臺數n為3，水泵機組與進水池后邊墻間距l8為2m，水泵邊機組與相連進水池邊墻間距w8為2.2m，相連水泵機組之間隔墩長度l9為4m、寬度w9為0.6m，相鄰水泵機組間距w10為
5.3m。10.根據權利要求1所述的側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，其特征在于：還包括步驟3，整流減淤效果評價，具體包括如下步驟：步驟3-1、整流效果評價：在進流箱涵出口截面布設j個測點，每個測點布設至少一臺流速監測裝置；其中，j≥3；在設定時刻第i個測點流速監測裝置監測得到的流速為v
i
，1≤i≤j；則進流箱涵出口截面的流速分布均勻度v
u
的計算公式為：式中，v為j個測點流速的平均值；將整流前和整流后的流速分布均勻度v
u
進行對比分析，流速分布均勻度v
u
數值越接近100％，表明進流箱涵出口處水流主流方向的流速分布越均勻；步驟3-2、減淤效果評價：采用m
in
、m
out
分別表示進流箱涵進口和水泵機組出口泥沙的體積濃度，則泥沙沉積率ε的計算表達式為：ε＝(m
in-m
out
)/m
in
將整流前和整流后的泥沙沉積率ε進行對比分析，泥沙沉積率ε越大表明雨污排水泵站內淤積情況越嚴重。
技術總結
本發明公開了一種側向布置雨污排水泵站進流箱涵減淤的方法，通過在進流箱涵前端設置梁墩組合措施以均化箱涵兩孔內的過水流量且同時改善水流流速分布均勻度，兩孔箱涵底面在寬度方向上為兩側高、中部低的斜坡，在箱涵兩孔中部設置排淤溝用于收集沉降的淤積物，排淤溝底面為斜坡且進口高、末端低，排淤溝末端設置收集槽且其通過管道與排淤泵相接以適時清淤。本發明能夠顯著改善側向布置雨污排水泵站進流箱涵內的水力流態，有效預防雨污廢水中的淤積物造成的堵塞問題，對于確保雨污排水泵站運行的安全性及穩定性具有較好的應用價值。本發明能夠減少人工清淤成本，適于在市政給排水工程側向布置雨污排水泵站進流箱涵的設計改造工程中推廣使用。造工程中推廣使用。造工程中推廣使用。
