城市軌道交通建設(shè)中排水系統(tǒng)建設(shè)的有效探究

周斌

摘 要：以地鐵車站為例，簡要介紹了城市軌道交通建設(shè)中的排水種類和方式，包括地鐵站排水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)三大系統(tǒng)。重點探討了排水地漏的布置、地鐵車站廢水泵站和污水泵站的設(shè)計與控制方式問題，并研究了排水系統(tǒng)的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：軌道交通；地鐵；排水系統(tǒng)；污水系統(tǒng)

中圖分類號：U239.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.109

隨著城市化的快速發(fā)展，城市人口越來越多，這使得城市交通面臨著巨大的壓力，而城市軌道交通的建設(shè)能夠有效減緩城市壓力。目前，我國城市軌道交通項目建設(shè)在多個城市投入建設(shè)，并且大部分為地下交通。在地下城市軌道交通建設(shè)中，排水系統(tǒng)的設(shè)計是地下軌道交通的主要內(nèi)容，排水系統(tǒng)能夠保證車輛的正常運行。

1 地鐵站排水系統(tǒng)簡介

在地鐵項目中，地鐵站是極其重要的組成部分，而地鐵站的排水系統(tǒng)設(shè)計要求也非常高。因此，需要不斷完善地鐵站的排水系統(tǒng)設(shè)計，確保工程項目的合理、安全。當前，地鐵排水系統(tǒng)由廢水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)共同組成，采用分流制的形式，其中，污水系統(tǒng)包括衛(wèi)生間污水和生活廢水，雨水系統(tǒng)由風(fēng)亭和出入口構(gòu)成，廢水系統(tǒng)包括消防廢水、車站沖洗水和結(jié)構(gòu)滲透水等。地鐵站排水系統(tǒng)如圖1所示。

2 地鐵站排水系統(tǒng)的建設(shè)

2.1 地鐵站廢水系統(tǒng)的建設(shè)

2.1.1 地鐵廢水組成及排放量要求

地鐵廢水主要包括沖洗廢水、結(jié)構(gòu)滲入水和事故消防水。

2.1.1.1 沖洗廢水

為了保證車站內(nèi)部的清潔，站臺層、站廳層等處需經(jīng)常沖洗，其產(chǎn)生的廢水，即為沖洗廢水。車站沖洗用水量標準為每次31 m3，每天沖洗一次。

2.1.1.2 結(jié)構(gòu)滲入水

由于地鐵車站是地下構(gòu)筑物，所以結(jié)構(gòu)滲人水也是車站廢水的一項組成部分，這部分水量以1 L/m2·d計算。

2.1.1.3 事故消防水

在廢水排放過程中，消防廢水是最大的廢水來源，即在發(fā)生火災(zāi)救火時所消耗的水。一般情況下，一次火災(zāi)后所消耗的消防水多達幾十噸，如果不及時處理這些廢水，將會影響到地鐵的正常運行。因此，在考慮以上三種類型的廢水排放時，地鐵車站廢水泵房的設(shè)置和選泵應(yīng)該以事故消防水為標準。

2.1.2 地鐵廢水的收集和排放流程

地鐵站內(nèi)的廢水收集和排出要經(jīng)過一系列步驟，進入地鐵內(nèi)的廢水會流入排水地漏，然后從地漏進入排水明溝，再進入廢水泵站，最后經(jīng)過壓力檢查井進入市政污水系統(tǒng)排出。在地鐵廢水的收集過程中，站臺層、站廳層內(nèi)的地漏起著重要作用，它們將廢水收集到一起，然后通過排水立管排進明溝內(nèi)。應(yīng)將站廳層排水設(shè)在主體內(nèi)側(cè)排水溝內(nèi)，間隔大約為40 m。另外，涉及用水的地方都要盡可能地設(shè)置地漏，無論是茶水間、衛(wèi)生間、控制室，還是車站進出口，盡量保障污水能夠順利進入排水系統(tǒng)。公共區(qū)域沖洗的廢水主要通過站臺層的地漏進行排放，與站臺相距2.5 m左右。對于經(jīng)過各種風(fēng)道進入車站位置的地漏設(shè)置，《地鐵設(shè)計規(guī)范》中并無明確規(guī)定，但是要想讓地鐵排水系統(tǒng)更加安全有效，也應(yīng)該在每個風(fēng)道處設(shè)置排水地漏。

主廢水泵站排放的廢水主要有生產(chǎn)水、沖洗水、凝結(jié)水、消防廢水和結(jié)構(gòu)滲漏水等，要將其設(shè)置在線路的最低點。在設(shè)計過程中，首先要確定廢水池的容積，然后確定廢水泵的參數(shù)。另外，設(shè)置過程中盡量使用兩臺排水泵，其中一個備用。對于地下商業(yè)聚集區(qū)和地鐵站重合的部分，為了避免兩者互相影響，可以在兩者之間設(shè)置必要的擋水或截水裝置，商業(yè)部分也要設(shè)置獨立的地下排水系統(tǒng)。

2.2 地鐵污水系統(tǒng)建設(shè)

地鐵站的污水主要是車站工作人員日常用水，一般在車站的站廳層設(shè)備區(qū)內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間供工作人員使用，生活用水量按每班每人50 L計，排水量按生活用水量的95%考慮。

污水泵站一般要設(shè)置在衛(wèi)生間下方位的站臺層內(nèi)，污水泵房一般要設(shè)在站廳廁所下的站臺層上，以便將污水排出。在污水泵房內(nèi)一般要設(shè)置兩個排水泵，一個作為備用。污水池的容量設(shè)計一般要按照6 h的污水流入量確定，且有效容積不能小于2 m3。在設(shè)計污水池的過程中，還要注意污水池的平面不能過大，以有效縮短污水在池內(nèi)停留的時間。在污水池內(nèi)還要設(shè)置排氣管道，排氣管道要與車站排氣管道相通。

衛(wèi)生間的污水通過管道進入污水池內(nèi)，然后經(jīng)過污水泵將其抽到地面壓力窖內(nèi)，將其消毒后排入市政污水管道排出。當前，我國地鐵站內(nèi)的洗手間主要有兩類，一種是生態(tài)廁所，一種是水沖廁所。對于水沖式的廁所，其污水排放后，又有兩種提升方式，分別是污水泵和一體化提升裝置，但兩者都存在一定的弊端——利用污水泵提升存在人次限制，而一體化提升存在浪費水的缺陷。目前，新型的排水系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被廣泛運用，上海等地已經(jīng)利用真空式排水系統(tǒng)。這是國際上最為領(lǐng)先的科技成果，在節(jié)水、環(huán)保方面具有很大的優(yōu)勢。

2.3 地鐵雨水系統(tǒng)建設(shè)

地鐵區(qū)間是地鐵運行的重要通道，封閉性較好，只有兩端與車站相連接，因此，區(qū)間內(nèi)排水系統(tǒng)的建設(shè)要求非常高，要求區(qū)間內(nèi)的排水不僅要有獨立性，而且要對地鐵的安全運行起到保障作用。

2.3.1 地鐵雨水系統(tǒng)的排水特點

地鐵區(qū)間的長度主要是指相鄰兩個站點之間的距離，一般情況下，地鐵站與站之間的距離在1～1.5 km之間。對于島式站臺，可以將其區(qū)間分為上、下行線，即站與站之間有兩個圓形隧道與車站相通。這樣能夠使相反方向的地鐵同時通過。區(qū)間總部面的設(shè)計一般為“V”型，這是根據(jù)區(qū)間的距離和深度要求而設(shè)計的，即出站向下，經(jīng)過最低點后向上，直到最后一站。

根據(jù)“V”型地鐵的設(shè)計，可以將排水泵設(shè)置在最低處，在最低處按照要求設(shè)置有緊急逃生時的聯(lián)絡(luò)通道，可以將排水系統(tǒng)設(shè)置在此處。地鐵下面集水池內(nèi)的廢水在經(jīng)過廢水泵抽取后進入隧道一側(cè)的出水管，由出水管輸送到相鄰的車站廢水泵房，然后由車站內(nèi)的廢水泵出水管排到地面壓力井，最后進入市政雨水管道排出。由于出水管相對較長，所以每隔45 m要安裝一個筒式管道伸縮器，以解決因溫度變化造成管道變形這一問題。

2.3.2 地鐵雨水泵站設(shè)計

雨水泵一般設(shè)計在車站敞開式的出入口扶梯下方，設(shè)置雨水泵時要按照暴雨時的排水量進行，一般情況下要按50年一遇的暴雨排水量計算。對于出水口處的雨水泵選取，要按照出入口消防水量排放為主。對處于非敞開式的出入口排水泵站，可以歸入到局部廢水泵站，水泵的選取要參考消防排水量。如果風(fēng)亭設(shè)置有頂蓋，那么可以不設(shè)雨水泵站，風(fēng)亭內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性滲漏水可以通過風(fēng)道排入車站內(nèi)，然后由地漏排放到廢水池。

另外，要在地鐵控制室內(nèi)設(shè)置全天監(jiān)控系統(tǒng)，對排水系統(tǒng)進行全方位監(jiān)控，確保排水系統(tǒng)的正常運行。通過人工監(jiān)控和自動監(jiān)控兩種方式對其進行嚴格的監(jiān)控，及時處理監(jiān)控中出現(xiàn)的信息。一旦出現(xiàn)警報，就要及時進行處理。要對廢水池、污水池和集水池內(nèi)的危險水位進行自動監(jiān)控，定期檢測排水泵，并提供檢修報告?？梢酝ㄟ^排水泵房內(nèi)的控制箱實現(xiàn)對水位的手動控制和自動控制，且控制箱可以采用一空二的方式。水位控制可以采用浮球開關(guān)，浮球開關(guān)和水位控制可采取一對一的設(shè)置方式。

3 結(jié)束語

地鐵建設(shè)的快速發(fā)展為新技術(shù)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利的條件，隨著排水新技術(shù)的日益完善和成熟，相信在不久的將來，這些新技術(shù)將會廣泛應(yīng)用于地鐵排水工程建設(shè)中。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕