彭海清，高乃云，范瑾初
(同濟大學(xué)污染控制與資源化研究國家重點實驗室，上海200092) 摘 要：詳細介紹了上海地鐵工程的給水、排水、冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)、人防給水排水系統(tǒng)等設(shè)計的特點和管材的選用情況，并對以后的相關(guān)設(shè)計提出了建議。
關(guān)鍵詞：地鐵車站；給排水系統(tǒng)；設(shè)計
中圖分類號：TU992.01；TU991.36
文獻標(biāo)識碼：C
文章編號：1000-4602(2001)04-0041-03 地鐵車站給水系統(tǒng)的主要任務(wù)是滿足地下鐵道生產(chǎn)、生活用水。生產(chǎn)用水包括車站公共區(qū)域地坪等沖洗用水，車站設(shè)備用房洗滌盆用水，空調(diào)冷凍機的循環(huán)水，冷卻循環(huán)系統(tǒng)補充水。生活用水主要指車站工作人員使用的衛(wèi)生間、茶水間等用水。排水系統(tǒng)及時排除生產(chǎn)廢水、生活污水、隧道結(jié)構(gòu)滲水、事故消防廢水及敞開式出入口部分的雨水等，以滿足地鐵安全運營的需要。 1 給水系統(tǒng) 地鐵車站的生產(chǎn)、生活給水管網(wǎng)是獨立的內(nèi)部供水系統(tǒng)，從二根接自市政管網(wǎng)的消防進水管中的任一根接出生產(chǎn)、生活給水管，單獨設(shè)置水表后進入車站，呈枝狀布置。車站還設(shè)開水間，內(nèi)置電加熱開水器，以滿足車站職工飲用。
1.1設(shè)計參數(shù)
①工作人員生活用水量取50 L/(人·班)，時變化系數(shù)采用2.5～3.0。
②冷卻水系統(tǒng)補充水按循環(huán)水量(環(huán)控專業(yè)提供)的2%～3%計，一般取2%。
③沖洗水量以2～4L/(m2·次)，一般采用3L/(m2·次)，每天沖洗一次，按沖洗1 h計。
1.2用水量
上海軌道交通明珠二期工程某地鐵車站的用水量計算見表1。
由于地鐵車站絕大多數(shù)是地下建筑，上海城市管網(wǎng)地面自由水壓力為0.1～0.2 MPa，可以滿足地鐵生活和生產(chǎn)用水要求，故無需設(shè)置生活和生產(chǎn)用水加壓泵。 表1 用水量計算表| 用水項目 | 用水量 | 最高日用水量(m3/d) | 最大時用水量(m3/h) | | 生活用水 | 50 L/(人·班) | 4 | 1 | | 沖洗水 | 3 L/(m2·次) | 10 | 10 | | 冷卻塔補充水 | 2% | 90 | 5 | | 未預(yù)見水量 | 10% | 11 | 2 | | 合計 | | 115 | 18 | | 注①生活用水的估計人數(shù)為75人，時變化系數(shù)為2.5；②沖洗水為1 次/d。 | 2 排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)采用分流制。分為污水、廢水、雨水系統(tǒng)，分別通過潛水泵提升經(jīng)室外壓力窨井排出。
2.1排水量
①工作人員生活排水量取50 L/(人·班)，時變化系數(shù)采用2.5～3.0。
②沖洗水排水量以3L/(m2·次)計，結(jié)構(gòu)滲水量按1L/(m2·d)計。
③消防廢水量與消防用水量相同。
2.2污水系統(tǒng)
站內(nèi)廁所污水通過管道排入污水泵房內(nèi)的污水集水池，其有效容積不大于6 h的污水量，集水池底面設(shè)0.1的坡度坡向集水坑，集水池頂板上設(shè)有透氣管并要求環(huán)控專業(yè)在泵房內(nèi)設(shè)置排風(fēng)口。污水泵出水管上安裝回流沖洗管，以便沖洗污水集水池。污水經(jīng)潛水排污泵抽至室外壓力窨井后進入化糞池處理，再排入城市下水道。例如，地鐵明珠二期工程某車站的污水泵采用潛水排污泵AV5.5型，Q=30m3/h，H=196 kPa，N=5.5 kW，一備一用。
2.3廢水系統(tǒng)
車站廢水種類：隧道結(jié)構(gòu)滲水，站廳、站臺地面沖洗水，環(huán)控機房和各類排水泵房洗滌盆排水以及消防廢水。我國地下鐵道設(shè)計“規(guī)范”規(guī)定，泵站集水池有效容積＞10 min的隧道結(jié)構(gòu)滲水量和消防廢水量之和，且＞30m3。
上海地鐵一號線的設(shè)計中，在站廳和站臺層，每隔一定距離就設(shè)置一個DN32的沖洗給水栓。但一號線投入運轉(zhuǎn)后發(fā)現(xiàn)，不需要設(shè)置很多沖洗給水栓，僅在站廳和站臺層公共區(qū)的兩端各設(shè)一個DN25的沖洗給水栓就可。另外，在長度＞20 m的出入口通道內(nèi)設(shè)置一個沖洗栓。污、廢水泵房內(nèi)分別設(shè)置沖洗龍頭。
站廳和站臺的地面沖洗廢水、消防廢水一般由設(shè)在站廳和站臺的地漏匯集，引入線路道床排水溝。但在地鐵二號線和明珠二期工程設(shè)計中，站臺層取消了地漏，廢水直接從站臺溢入兩邊線路道床明溝。茶水間廢水通過排水管道排入線路道床明溝。出入口通道和站廳連接處設(shè)置橫截溝，溝內(nèi)設(shè)置DN100地漏，其排水立管接至道床排水明溝。隧道結(jié)構(gòu)滲水經(jīng)側(cè)墻泄水孔排入線路道床明溝，匯集至有效容積＞30m3的廢水集水池(池內(nèi)設(shè)吸水坑，池底坡度＞0.01，坡向吸水坑)，由廢水泵房的潛水泵提升至室外壓力窨井，然后排入城市下水道。
廢水泵房一般設(shè)置兩臺泵，一備一用，例如地鐵二號線采用CP 3152型潛水泵，Q=100 m3/h;H=215.6 kPa;N=15 kW。但當(dāng)?shù)罔F車站靠近河浜時，廢水泵房中設(shè)置3臺泵，以防水災(zāi)事故。如地鐵一號線的新閘路站和黃河路站，分別位于蘇州河的兩旁，兩站廢水泵房內(nèi)均設(shè)3臺泵，按兩用一備設(shè)計。潛水泵的出水管上均安裝了回流沖洗廢水集水池的管道。
2.4雨水系統(tǒng)
車站敞開式出入口的設(shè)計雨水量按照50 a一遇的暴雨重現(xiàn)期計算。敞開式出入口的自動扶梯下面設(shè)集水坑和雨水排出潛水泵，一備一用。集水坑的有效容積以大于最大一臺泵5 min流量計。泵提升雨水經(jīng)壓力窨井后，再排入市政雨水管道系統(tǒng)。 3 冷卻循環(huán)水系統(tǒng) 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)主要由冷卻塔、循環(huán)水泵、補充水和管道及配件組成。根據(jù)環(huán)控專業(yè)提供的冷凍機組所需循環(huán)水量和表2所示的冷卻塔規(guī)格數(shù)據(jù)，選擇節(jié)能、低噪聲(≤68 dB)、高效率冷卻塔，大部分均選用逆流開式玻璃鋼冷卻塔。以冷卻塔為主的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻塔臺數(shù)與冷卻循環(huán)泵臺數(shù)相對應(yīng)，一般至少兩臺，不考慮備用。從生產(chǎn)、生活給水管上引出一根支管作為冷卻循環(huán)補充用水接至冷卻塔，循環(huán)泵采用IS型。 表2 冷卻塔選擇規(guī)格數(shù)據(jù)表| 大氣壓力(Pa) | 進塔水溫(℃) | 出塔水溫(℃) | 干球溫度(℃) | 濕球溫度(℃) | | 1.004×105 | 37 | 32 | 31.5 | 28 | 4 控制方式與要求 ①控制原則：現(xiàn)場水位自動控制、手動控制，車站控制室集中控制，并在控制室內(nèi)設(shè)顯示排水泵工作狀態(tài)和水位信號裝置。
②車站集水池水位控制：停泵水位、第一臺泵啟動水位、第二臺泵啟動水位及最高警戒水位。
③車站污水池水位控制：停泵水位、開泵水位、最高警戒水位。
④冷卻循環(huán)系統(tǒng)控制：其控制方式與環(huán)控冷凍機同步，由環(huán)控電控室就地控制和車站控制室集中控制，并能在控制室顯示設(shè)備的工作狀態(tài)。 5 管材與連接方式 ①生產(chǎn)、生活給水管道：管徑≤DN100，采用給水塑料管，承插接頭；管徑＞DN100，采用鍍鋅復(fù)合鋼管溝槽式連接。由于地鐵一號線于1987年開始設(shè)計，管徑≤DN100，采用鍍鋅鋼管，螺紋連接；管徑＞DN100，采用無縫鋼管，法蘭連接或焊接。
②排水管道：站內(nèi)地漏、衛(wèi)生間等重力排水管采用排水塑料管；廢水泵、污水泵和出入口排水泵的壓力排出管采用無縫鋼管，焊接并防腐處理；地鐵一號線和二號線的室外埋地排水管均采用混凝土管，明珠二期工程采用加筋UPVC管。
③管道保溫：室外明露的給水管道包括冷卻塔循環(huán)水、補充水管道須保溫。為了防止管道結(jié)露導(dǎo)致滴水，室內(nèi)公共區(qū)吊頂層和管理用房吊頂層內(nèi)的給水管也需保溫。 6 人防給水排水 上海地鐵一號線設(shè)計未考慮人防要求，但從地鐵二號線開始，地鐵車站均進行人防設(shè)計。
戰(zhàn)時水箱容量為4 L/(人·d)，保障給水天數(shù)為15 d，車站一般設(shè)24 t水箱兩只。采用食品級玻璃鋼水箱，每個水箱設(shè)5只給水龍頭。水箱水源從車站內(nèi)的給水管上接入，水箱排水管排至水箱附近的地漏，地漏排向廢水泵房，由廢水泵房內(nèi)的泵提升至室外排水管網(wǎng)排出。
所有進出地鐵的給水管、消防水管、循環(huán)冷卻水管、壓力排水管等進出車站時，均在車站內(nèi)側(cè)設(shè)公稱壓力＞1 MPa的閥門(防爆波)，閥門設(shè)在便于操作處，并用色漆明顯標(biāo)志。平時，可不安裝防爆波閘閥，在相應(yīng)位置設(shè)置同直徑、同長度短管。臨戰(zhàn)前換裝防爆波閘閥。在穿越出入口墻壁時將預(yù)埋防水套管。
出入口處利用自動扶梯排水集水井作為洗消集水井。每個出入口設(shè)一個清掃口作為洗消排水口，收集洗消污水排向洗消污水集水井，洗消污水排放由人防專業(yè)隊伍解決。地鐵每個出入口通道一側(cè)設(shè)一個供墻面和地面沖洗用水龍頭，沖洗水管從消防水管或給水管上接出。
人防給水管和洗消排水管采用鍍鋅鋼管絲扣連接。 7 建議 隨著人們生活水平和文明程度的提高，地鐵應(yīng)為旅客提供方便，應(yīng)在車站出入口或站內(nèi)建造衛(wèi)生間。考慮到經(jīng)濟問題，衛(wèi)生間最好建在車站出入口處。
地鐵車站中應(yīng)預(yù)留生飲水裝置和接管位置，以便未來更好地為公眾服務(wù)。
電 話：(021)65980198
收稿日期：2000-12-19 | 
