新建鐵路中小型車站給排水設(shè)計(jì)研究

黃濱

（中土集團(tuán)福州勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，福州 350000）

1 項(xiàng)目概況

為滿足該鐵路運(yùn)營管理的基本需求，鐵路沿線設(shè)有中小型車站，但由于鐵路沿線中小型車站位置的特殊性，車站給排水設(shè)計(jì)難度較大。通過分析新建鐵路項(xiàng)目的用水、排水要求可知，線路上的中小鐵路車站的用水量主要包括綠化、澆水、消防、生活用水等。本文基于新建鐵路的用水需求，逐一對車站項(xiàng)目的給水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)研究，使車站內(nèi)水資源的流通符合新建鐵路的相關(guān)要求。

2 新建鐵路中小型車站給水設(shè)計(jì)

2.1 計(jì)算用水量

對于新建鐵路項(xiàng)目中的中小型車站，車站用水多集中在生活用水、消防用水、綠化用水、基建用水、生產(chǎn)用水、道路維護(hù)用水等方面。設(shè)計(jì)中小型車站給水系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照車站用水需求，準(zhǔn)確地計(jì)算中小型車站的實(shí)際用水量[1]。根據(jù)車站相關(guān)用水量標(biāo)準(zhǔn)，新建鐵路中小型車站用水量計(jì)算時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在滿足車站用水需求的基礎(chǔ)上，重視給水系統(tǒng)中的水資源用量的控制，應(yīng)分別從綜合用水、辦公用水、車站內(nèi)衛(wèi)生器具用水等方面節(jié)約用水，合理減少給水系統(tǒng)的投資成本。

2.2 車站給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

新建鐵路項(xiàng)目中的中小型車站主要可分為縣級站、會讓站兩種，按照《新建客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（〔鐵建設(shè)〕76號）中的相關(guān)要求，鐵路沿線中縣級站的水源多為當(dāng)?shù)厥姓詠硭ＴO(shè)計(jì)人員結(jié)合市政自來水的線路鋪設(shè)給水管道，將市政自來水經(jīng)管道運(yùn)輸?shù)姥由熘淋囌緝?nèi)。統(tǒng)籌情況下，為保障供水質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員可直接設(shè)計(jì)智能型的供水管網(wǎng)，管網(wǎng)中的管道可與市政自來水管網(wǎng)直接連接[2]。供水過程中自來水無須與空氣接觸、二次存放，能夠節(jié)約供水裝置施工成本，同時(shí)預(yù)防水資源污染，節(jié)約車站給水系統(tǒng)的運(yùn)營成本。

對于新建鐵路沿線的會讓站，車站內(nèi)的用水量一般在50 m3/d以內(nèi)，水源則為地表水和地下水。設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)時(shí)，配水構(gòu)筑物、雨水采集裝置、給水消毒設(shè)施為重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員可按照鐵路車站位置，針對性地設(shè)計(jì)配水構(gòu)筑物的圍墻、道路、其他附屬工程，同時(shí)安裝集水設(shè)施，滿足車站內(nèi)的日常用水需求。例如，某新建鐵路項(xiàng)目沿線的小型會讓站，車站用水量為8~15 m3/d，設(shè)計(jì)人員采用經(jīng)消毒處理的玻璃鋼水箱，水箱容積為6 m3；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)容積為10 m3的雨水采集裝置，分別采集地下水、地表水，供應(yīng)車站的日常用水。

2.3 給水消毒設(shè)施

為在城市發(fā)展中改善居民生活環(huán)境，新建鐵路會與城鎮(zhèn)保持距離，鐵路日常維護(hù)難度因此隨之增加。鐵路沿線中小型車站作為鐵路維護(hù)的重要設(shè)施，其給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅集中在車站用水、鐵路維護(hù)用水上，還應(yīng)在給水系統(tǒng)中增設(shè)給水消毒設(shè)施。目前，我國鐵路沿線的供水消毒設(shè)施主要由紫外線消毒裝置、無能耗消毒緩釋設(shè)備組成，該類供水消毒設(shè)施可布設(shè)在給水入口處，同時(shí)自動運(yùn)行，無須配制車站人員，這有利于節(jié)約新建鐵路車站運(yùn)營成本，保障車站用水安全。

3 新建鐵路中小型車站排水設(shè)計(jì)

3.1 排水管預(yù)埋設(shè)計(jì)

新建鐵路沿線的中小車站的排水系統(tǒng)主要用于排放車站運(yùn)營過程中的污水，其中，生活污水是車站排水系統(tǒng)的主要處理對象。而中小車站的用水量是計(jì)算、分析車站污水排放量的重要依據(jù)，設(shè)計(jì)人員可基于污水處理量合理設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)。比如，中小車站的排水設(shè)計(jì)中，污水排放是從車站公共衛(wèi)生間、其他生活及生產(chǎn)污水產(chǎn)生地排放至污水泵房，經(jīng)該區(qū)域的排污管道排入市政污水系統(tǒng)內(nèi)。

除此之外，對于車站排水設(shè)計(jì)，排水管道預(yù)埋設(shè)計(jì)尤為重要。以上述鐵路項(xiàng)目中車站排水設(shè)計(jì)為例，根據(jù)項(xiàng)目排水設(shè)計(jì)的相關(guān)要求可知，排水管道預(yù)留位置、管道長度與材質(zhì)是設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)人員需要在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙中詳細(xì)標(biāo)注預(yù)埋排水管道；同時(shí)通過相關(guān)計(jì)算，準(zhǔn)確地分析排水管道的尺寸規(guī)格。在此期間，為提升后期排水系統(tǒng)維修、管道更換的便捷性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理控制預(yù)埋排水管、車站結(jié)構(gòu)管的相對高度，通常情況下，車站預(yù)埋排水管應(yīng)高于車站結(jié)構(gòu)面的150 mm。

3.2 車站路基排水設(shè)計(jì)

為增強(qiáng)新建鐵路項(xiàng)目車站地基承載力，車站路基排水設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)重視地基總濕陷量的控制，將路基沉降值控制在合理范圍內(nèi)。

1）設(shè)計(jì)人員應(yīng)基于路基實(shí)際含水量、厚度設(shè)計(jì)、濕陷等級等信息，推進(jìn)路基加固處理，同時(shí)優(yōu)化車站路基地表排水設(shè)計(jì)，注意預(yù)防路基表面水下滲。

2）排水設(shè)計(jì)期間，重點(diǎn)加固路基結(jié)構(gòu)中的排水溝，必要時(shí)可將復(fù)合土工膜鋪設(shè)在排水溝上，使排水溝股道之間同樣具有排水功能。

3）鋪設(shè)路基結(jié)構(gòu)中的電纜時(shí)，還應(yīng)選用具有排水性能的電纜槽，并使用套管防護(hù)處理該區(qū)域，預(yù)防下滲。

3.3 車站綜合排水設(shè)計(jì)

新建鐵路車站給排水設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，所處區(qū)域特殊，排水較為困難。為增強(qiáng)新建鐵路中小車站排水系統(tǒng)的實(shí)效性，還應(yīng)通過綜合性的排水設(shè)計(jì)方案保障車站內(nèi)排水系統(tǒng)的完整性，從而在車站運(yùn)營過程中更通暢地排放生產(chǎn)用水、生活污水，同時(shí)通過科學(xué)的排水設(shè)計(jì)，維護(hù)路基安全性能。對此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面規(guī)劃中小車站范圍內(nèi)的排水設(shè)施，堅(jiān)持因地制宜的基本原則，靈活運(yùn)用現(xiàn)有的排水資源，提升車站排水效率。

需要注意的是，若鐵路中小型車站為島式站臺，還應(yīng)注意站臺沖洗栓箱的排水設(shè)計(jì)。通常情況下，對于該類站臺，沖洗裝置需布設(shè)在設(shè)備頂端；若墻壁內(nèi)無排水溝，則應(yīng)距離墻面5 m的區(qū)域中設(shè)置沖洗地漏；墻壁內(nèi)可設(shè)計(jì)短溝，溝內(nèi)設(shè)置地漏，以此滿足該區(qū)域的排水需求。車站自動扶梯區(qū)域設(shè)置水泵時(shí)，可將壓力表、排水閥門布設(shè)在扶梯蓋板下，同時(shí)安裝檢修門，使車站運(yùn)營人員能夠安裝排水系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，便捷地落實(shí)排水裝置的檢修工作。

4 新建鐵路中小車站消防設(shè)計(jì)

4.1 消防用水設(shè)計(jì)

消防設(shè)計(jì)是新建鐵路項(xiàng)目中車站給排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，只有確保車站消防用水設(shè)計(jì)的可靠性，才能改善車站運(yùn)營環(huán)境，使其穩(wěn)定、安全運(yùn)營，高效率地進(jìn)行鐵路維護(hù)工作。具體來說，鐵路中小型車站內(nèi)的消防系統(tǒng)多由消防栓、自動噴水滅火裝置、消防炮、氣體滅火組成。其中，消防栓需要分別布設(shè)在鐵路車站的落客平臺、站房室內(nèi)、站房室外、站臺等區(qū)域；消防水源為列車上的蓄水池、車站消防水池；消防給水方法為臨時(shí)高壓給水；所用的供水設(shè)備包括加壓泵、穩(wěn)壓泵、水泵接合器、高位消防水箱、消防水泵等。

自動噴水滅火裝置需布設(shè)在站房室外，消防水源為車站消防水池，消防用水時(shí)可借助高位消防水箱、穩(wěn)壓泵、噴淋水泵、水泵結(jié)合器等裝置臨時(shí)高壓噴水、滅火。消防炮、氣體滅火等消防裝置則應(yīng)該設(shè)置在車站候車廳、主機(jī)房、電源式、總控室中，消防水源同樣為車站內(nèi)的消防水池，但在用水過程中消防炮是利用水泵接合器、穩(wěn)壓泵、消防炮水泵等裝置，穩(wěn)高壓用水；氣體滅火裝置是使用無管網(wǎng)柜式七氟丙烷滅火裝置對火源進(jìn)行全淹沒式滅火。

4.2 消防用水設(shè)計(jì)參數(shù)

鐵路車站消防設(shè)備往往需要全面覆蓋車站的各個區(qū)域，如站臺、落客區(qū)、出站通道等。但在具體的消防用水設(shè)計(jì)中，還應(yīng)結(jié)合GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018年版）、GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》等文件，確定各個區(qū)域消防用水的設(shè)計(jì)參數(shù)。具體來說，對于鐵路項(xiàng)目中的中小型車站，車站候車區(qū)域是消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，對于建筑物容積大于5×104m3的車站，消防泵房、消防水池的用水量約為505 m3，消防設(shè)計(jì)的用水量見表1。

表1 鐵路中小型車站消防泵房和消防水池的消防設(shè)計(jì)用水量

對于車站室外消防設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合車站室外消防用水量，分析室外消防管網(wǎng)所需的供水壓力，隨后以此為基礎(chǔ)，分別確定消防設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)。具體來說，對于中小型鐵路車站，其室外的消防用水量約為30 L/s，供水壓力約為0.3 MPa，設(shè)計(jì)人員在分別布設(shè)室外消防栓加壓泵、微型掃滅裝置系統(tǒng)的加壓泵時(shí)，消防設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)包括各消防設(shè)施的數(shù)量、用水流量、功率、揚(yáng)程等。比如，在上述鐵路項(xiàng)目車站給排水系統(tǒng)中，消防用水的主要設(shè)施由2個室內(nèi)消火栓加壓泵、2個室外消火栓加壓泵，以及2個微型自動掃滅裝置。其中，加壓泵內(nèi)的用水流量為25 L/s；自動掃滅裝置的加壓泵流量值設(shè)計(jì)為30 L/s；室內(nèi)外消火栓加壓泵的揚(yáng)程分別為56 m、38 m；自動掃滅裝置加壓泵揚(yáng)程為55 m。

4.3 消防管鋪裝設(shè)計(jì)

消防用水是新建鐵路項(xiàng)目中小車站給排水設(shè)計(jì)中較為復(fù)雜的用水項(xiàng)目，其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于消防管道的鋪設(shè)設(shè)計(jì)。因此，在將消防管道布設(shè)在車站各個區(qū)域時(shí)，還應(yīng)重視以下問題：

1）橫向的消防管道可能會與車站的縱向地漏出現(xiàn)交叉問題，影響施工進(jìn)度，所以，可從車站一端布設(shè)消防管道。

2）消防管道的安裝高度應(yīng)符合車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高度設(shè)計(jì)，比如，車站消防橫管應(yīng)布設(shè)在鐵路車站軌道面的400 mm以下。

3）設(shè)計(jì)人員還應(yīng)結(jié)合消防設(shè)施的實(shí)際位置，以及車站給排水系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，確定消防管道的覆蓋面，隨后詳細(xì)地設(shè)計(jì)消防管道鋪設(shè)方案，確定管道規(guī)格、位置、數(shù)量，使其能夠與車站給排水裝置相互連接，滿足車站消防用水需求。

5 結(jié)語

綜上所述，新建鐵路項(xiàng)目建設(shè)中，項(xiàng)目所涉及的子工程項(xiàng)目較多。鐵路沿線中小型車站的給排水設(shè)計(jì)是該項(xiàng)目的核心內(nèi)容，設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜，工序多樣。為預(yù)防新建鐵路沿線車站給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷問題，設(shè)計(jì)單位還應(yīng)基于鐵路用水量計(jì)算結(jié)果，以及車站管道鋪設(shè)線路，規(guī)范設(shè)計(jì)車站的給排水系統(tǒng)，為新建鐵路的安全運(yùn)營創(chuàng)造有利條件。