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107年計畫成果:抽水站延壽

「都市計畫區雨水抽水站延壽健檢計畫」委託專業服務案,有鑑於颱洪造成之淹水災害日益嚴重,而都市高度發展,人口大量聚居使保全對象大增,所以防止地區淹水成為施政上首要達成之任務。然而雨水下水道工程建設有其侷限,且抽水站設備有其服務年限,應充分運用預防性之檢測,達到機電設備預防性維修、延壽之目的,利用有限的經費提高治水成效,有助於減災與救災。

本計畫延壽健檢主要評估雨水抽水站的設備性能(如圖1),是否符合水文現況要求,並提出短期機電設備延壽、修復、功能提昇計畫及中長期、擴建或重建之建議,做為各縣市政府辦理延壽、修復、功能提昇補助依據。

圖1  抽水站健檢過程示意圖

一、計畫簡介

本計畫辦理雨水抽水站延壽健檢抽水站(上限為25座,座別依機關指示),原則採15年(含)以上、影響範圍大或縣市政府特別推薦之抽水站優先辦理健檢,延壽健檢主要評估雨水抽水站的設備性能是否符合水文現況要求,並提出機電設備修復、延壽、功能提昇與改善計畫之建議,以健全抽水站設備功能,達到延長抽水站設施使用壽命。

二、計畫成果

雨水抽水站設備有其服務年限,若能有效執行維護工作並建立經常性之性能評估作業,定期檢討分析維護作法與成效,將能有效延長設施壽命。

完成之健檢抽水站為新北市中原、中和、瓦磘、秀山、秀朗、新海、城中、禮門、五股、洲子洋抽水站;臺南市南興、興隆寺抽水站及花蓮市國盛、明禮抽水站。以上抽水站健檢成果項目如下:

1.基本資料蒐集調查(如圖2、3),包括基本水文資料蒐集、排水系統資料蒐集等。

2.抽水站平面配置校測(如圖4),對各抽水站之竣工平面配置圖進行校測。

3.抽水站水路數值模擬(如圖5),依竣工圖建立數值模型,進行二維之水理數值模擬,分析現況流路抽水站運轉時之水理情形(包含水位與流速),藉以瞭解設計抽水量下之前池及抽水井之流況。

4.機電設備檢查,各項機電設備堪用狀況檢查並提出設備所需整修、維護建議,以確保設備功能。

5.抽水站現有保護標準檢討,以瓦磘抽水站為例:依上述推估瓦磘抽水站集水區5年颱風雨逕流量約為77.62cms,惟現有瓦磘站裝置容量48cms,不足5年重現期保護標準,惟礙於本站用地有限,無法擴充增設機組,另據現場單位對本站多年操作經驗表示,本站目前容量尚未出現不足以抽排原集水區進流量之狀況,但來自二八張溝之流量為未知之數需提防,又因二八張溝與中和站箱涵相連,故已建議利用中和一站已拆除設備閒置之臨時站房重新裝設4組各4cms之豎軸式抽水機組,使該站排洪能力增加16cms。另現況機組狀況尚可,故建議加強現況設備功能,延長設備壽命,以提升現況機組性能與可靠性。但就本集水區需求而言,尚缺少約30CMS之水量,故建議另尋站址增設相當容量抽排水設施或於集水區上游尋找適當機制分流部分水量到其他抽水站作因應。

圖2  集水區範圍圖

圖3  排水系統圖

圖4  地面層平面圖

圖5  現況抽水站二維水理流場分佈圖

 

6.機電設備現況操作運轉檢討,依據相關資料,檢討目前機組設備之操作規則,是否為最佳化狀況,並提出應對策略。

7.抽水站功能提升與改善方案研擬,以瓦磘抽水站為例,本抽水站集水區5年颱風雨逕流量約為77.62cms,惟現有瓦磘站裝置容量48cms,不足5年重現期保護標準,惟礙於本站用地有限,無法擴充增設機組,現況機組狀況尚可,為加強現況設備功能,延長設備壽命,隨上述延壽建議項目外,建議更新狀況較差之離合器、角齒輪減速機及撈污機等設備,來提升現況機組性能與可靠性;建議改善方案及所需經費摘要說明如下:

  1. 初步(短期延壽)建議:柴油引擎、角齒輪減速機及豎軸抽水機組及站用發電機組整修保養等,預估經費約為632萬。
  2. 延壽建議 (角齒輪減速機、副閘門更新):柴油引擎、豎軸式抽水機、皮帶輸送機及站用發電機組整修保養,角齒輪減速機、副閘門更新設備,並增設附屬設備單元控制盤等,預估經費約為5,630萬。