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地铁给排水工程设计中存在的问题及对策

发布日期:2012-07-10 19:22

地铁给排水工程设计中存在的问题及对策
 
【摘  要】本文从地铁给排水工程的重要性入手,分析了现阶段在对地铁站的给排水系统进行设计时出现的相关问题,最后提出相应的对策建议。
【关键词】地铁车站; 给排水系统; 工程设计
 
      随着城市的快速发展,地铁作为一种独立的交通用具成为现代城市生活的必需品,而地铁站的给排水系统在对地铁站的设计时也显得尤为重要。地铁站给水系统主要包括生产生活用水以及消防用水等,排水系统主要是要及时排除生活废水、隧道结构渗水以及消防废水等,从而达到满足地铁的安全运营。
 
一、地铁给排水工程的重要性
      一方面,地铁车站具有建筑结构复杂、环境密封且人员密集,站台公共区有扶梯等敞开部位相通,一旦发生火灾,人员疏散压力较大,扑救相当困难,往往会造成重大的人员伤亡和财产损失。因此需要地铁车站拥有健全的给水设施,在火灾发生时能够提供充足的水资源及时有效的扑救火灾,进一步减少火灾所造成的财产损失和人员伤亡。除此之外,地铁车站有售票人员以及相关的工作人员,需要大量能够满足正常工作和生产的生活用水供给。
      另一方面,在地铁运营过程中需要对车站进行定期清理,车站、区间的污水、废水以及雨水等应及时排入市政排水系统。车站内卫生间生活污水以及消防废水、事故排水、结构渗漏水和地面冲洗废水等均需排出车站,健全的排水系统在其中发挥重要的作用。
 
二、车站排水量的设计和水泵选型
      ( 一) 车站排水量的设计。车站的排水系统需排出地下车站工作人员的生活、生产污水以及地下区间隧道的结构渗水、消防渗水以及冲洗水等,另外还有隧道以及车站出入口的雨水等。工作人员生活排水量按用水量的 95% 计算,而工作人员的生活用水量可按 50L/班·人计算,加上每小时变化系数为 2. 5; 冷却循环给水系统的补水量按循环冷却水量的2% 计。车站内站厅、站台公共区清扫水量按 2 升 / 米 2·次计,每次冲洗1 小时,每日冲洗1 次。地下车站的消火栓产生的消防废水量按 20/s 计算,加上地下人行通道、地下区间隧道以及折返线消火栓废水量可按 10L/s 计算。地下站出入口、敞开式风亭和室外出入口、扶梯坑底的雨水排放设计按50 年一遇暴雨强度计算,集流时间为 5 分钟计算确定,生产设备排水量按所选设备、生产工艺的情况确定,洞口的雨水泵房的排水能力按 50 年一遇暴雨强度计算,集流时间计算确定。
      ( 二) 水泵的选型。地下车站的排水泵包括隧道出入口处的雨水泵、地下区间隧道的废水泵以及局部排水泵等,排水泵的流量应按生活排水设计秒流量选定; 当有排水量调节时,可按生活排水最大小时流量选定。水泵的控制方式除了可以通过控制箱而实现其自动控制和手动控制外,还可以通过监控系统在中央控制室监控和就近的地下车站控制室控制。污水集水池需根据排水量要求选择多台潜污泵,可以轮换工作,在污水池内需设置停泵水位、开启水位以及报警水位,当水位达到停泵水位时,水泵自动停止工作; 当水位达到开启水位时,一台水泵开启工作; 当水位到达报警水位时,需控制两台水泵同时工作,同时有报警信号发出。
 
三、地铁给排水工程的改进措施
      ( 一) 给水系统。
      1. 生活给水。地铁站的人口相当密集,而地铁站的生活给水是地铁给水系统中最重要的一部分内容,在对生活给水系统设计时要考虑多方面的因素,结合现代居民的生活方式。整体来说,生活给水可以评价当前地铁站承受的顾客数量以及将来的发展潜力,进一步估量地铁站每天生活用水量。如在广州火车站的地铁站,人口非常密集,其每天承受的人口吞吐量高达几万人,在过节时,每天则会有几十万甚至几百万的人员进出。若忽略了这种情况,则会导致地铁站的水供应量不足,造成车站过于拥挤,进一步会影响地铁站的正常运行。具体的生活用水量可以按人均最少用水量来计算,如每人需 0. 3 升的生活用水,地铁站的最大吞吐量以三百万人次计算,在通常情况下的吞吐量按十万人次计算,则在平时地铁站的生活出水量控制在四万升左右比较合适,在节日期间储水量则控制在四十万升左右较好。明确这些储水数据后,则可以根据计算结果设计地铁站储水库的具体大小,与此同时还要考虑将来车站发展的需求,以便正常供应地铁站的生活用水。
      2 . 消防给水。地铁站是人口密集区,一旦发生火灾,水资源的供应充足尤其重要,因此消防用水在地铁站的供应应受到重视。除了要正常安装消防管道以及消防栓等消防设施以外,还要必须保证消防设施的给水管道与城市的生活用水管道分开,需使用单独的给水管道。下面总结了安装消防管道的几个步骤: 首先在安装前要对将要使用的管道进行专业的校验,如要检验其材料是否符合要求,管道内部是否有杂质等,一旦发现问题,可以再一次进行循环校验; 其次,给消防管道进行镀锌处理。为了加长管道的使用寿命,避免其生锈,需要对管道进行镀锌,且在对管道进行镀锌处理三天之内不要使用该管道,等管道的锌与管道完全贴合以后方可使用; 第三,安装管道时需要注意,先安装大口径管道然后再将小管道串联上,大口径的管道在安装完成以后要检查各个管道之间的接缝是否出现缝隙,保证互不相干的管道之间不能有任何关联; 最后,安装完成后需对小管及大口径管道进行封闭测漏,检查完成后要对整个管道进行整体的检查,消除安全隐患,还要进行必要的消防模拟演练,以判断消防系统的整体时效性。
      ( 二) 排水系统。
      1. 生活排水。地铁站的生活排水主要包括生活污水以及消防废水等,生活排水的管道需要远离地面,以免油污水露出地面产生气味,而影响正常运行。也可以采用排水管道进行排水,为了避免排水管道中出现块状残留物堵塞管道,在使用排水管进行排水前必须要对生活污水进行适当的过滤。生活排水与城市居民住宅排水相似,只是相对于居民排水量较大。
      2. 雨水的排出。很多地铁站由于对雨水排出考虑不全常常会造成巨大损失,因此在对地铁站进行设计时,将排雨系统考虑在内,否则将会给地铁站的正常运营造成非常严重的后果。如,在上海地铁站由于对排雨系统的设计不够全面,导致在一场特大暴雨中,雨水涌进地铁站使地铁站运行瘫痪,由于地铁站整体建设已经完成,使后期重建排水系统浪费更多的人力物力和财力。在进行排雨设计时,要根据相同时间内最大雨量对排水泵进行选择,通常情况下,双速并联的大型排水泵可以满足日常的需要。为了防止突发情况,安排一个备用的二级并发排水泵,当检测到第一个不能正常工作时,可以立即启用第二个排水泵。
      3. 污水处理。地铁站的所有污水均需进行污水处理,下面总结两种污水处理方法: 一是使用漂白粉进行处理污染较小的污水,使用漂白粉进行污水处理过程比较简单,但是杀菌能力有限。二是使用细菌处理,即在污水中加入杀菌能力较强的细菌,可以用于污染较严重的污水,但是其使用周期较长,操作复杂。两种污水处理方法可以混合使用也可以单独使用,地铁站在平时运行过程中,可以采用细菌处理方法,而在节假日期间可以采用操作简单的漂白处理方法。在污水排放以前需要进行必要的污水污染物监测,以确保排放的污水达到国家规定排放标准,若没有达到标准,需进行二次污水处理。若污水中监测中有重金属离子,需用离子沉淀法等特定方法进行处理。
 
四、结语
      由于设计时不加注意或者考虑不周全,导致地铁进行运营之后,经常会出现各式各样的问题,因此,在对地铁站进行初期设计和施工时应多加注意,将一切可能发生的情况考虑进去。同时,对于地铁的给排水系统的设计,也要在总结经验和教训的基础上,在设计时克服困难,消除安全隐患。
 
【参考文献】
1. 林怡,王玉峰. 地铁给排水设计工作初探[J]. 科技资讯,2011
2. 杨雯. 地铁给水排水工程设计存在的问题及建议[J]. 铁道劳动安全卫生与环保,2005
3. 苏菊芹. 地铁车站给排水设计中的几个细节问题[J]. 隧道建设,2008
4. 陆雯. 广州地铁 2 号线首期试验段工程区间隧道给排水及消防系统设计简介[J]. 地铁与轻轨,2001