案例2:北京甘石桥凉水河环保消音水锤泵喷泉景观 |
目前国内外把水锤泵的应用定位在农村或者人口稀少的地区,尚无在城市人口密集区应用的实例,主要原因是传统水锤泵的高噪音不满足城市环境的要求。由于这一原因,目前国内外投入运行的水锤泵的最大口径为300mm,属于小口径低功率水锤泵。 北京市广外甘石桥位于北京市西城区,距北京西站约1500米,附近的地铁线路为7号线和新建的16号线,往东500米即达官营站,往西500米为湾子站,属于城中心人口密集区。桥下凉水河由西向东流。 2013年冬,凉水河管理处对甘石桥段进行专项治理,将原本位于桥下游侧的溢流堰转移至桥上游侧,以防止发生洪水再次漫过甘石桥的风险。在甘石桥段治理后,河水通过溢流堰过流后,经两级跌水进入下游河道,冬季流量约为1.0m3/s,溢流堰上游与下游水位差约为1.20m。为了开发利用这一超低水头资源,凉水河管理处决定在不影响河道防洪的条件下安装一台环保消音水锤泵建设人工喷泉景观。 为了解决水锤泵噪声大不适用于城市环保要求的问题,我公司杨开林教授与研究团队一道开发研制出世界上第一台环保型消音水锤泵,并于2014年在北京宣武区广外甘石桥凉水河投入运行,如下照片所示。该水锤泵口径达500mm,是世界最大的水锤泵,现场实测,在距离河道水锤泵50m以外,环保消音水锤泵的噪声小于70分贝,满足《中华人民共和国城市区域环境噪声标准》。 设计要点是:一条地铁走廊将穿过甘石桥溢流堰下游河床,工程布置应尽量避免水锤泵运行振动和噪声对走廊行人的影响。 设计的系统布置如图所示,取水口—引水管—调节水池—动力管—机坑(水锤泵)—喷泉装置,其中: (1)取水口布置在溢流堰上游,紧靠溢流堰。由1个直径500mm的弯管取水,进口设有拦污栅; (2)引水管直径500mm,为尽量避免水锤泵运行振动和噪声对地铁走廊行人的影响,长度取20m左右; (3)调节水池3m长、1.0m宽、高度与溢流堰正常水位相同; (4)动力管长度按6H<L<12H设计,取10m长,并在动力管设1个手动蝶阀; (5)机坑3.0m长、3m宽,水锤泵安装在机坑中,泄水阀顶盖淹没在水面以下0.3m左右。
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