彭海清，高乃云，范瑾初
(同濟大學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、冷卻塔循環水系統、人防給水排水系統等設計的特點和管材的選用情況，并對以后的相關設計提出了建議。
　　關鍵詞：地鐵車站；給排水系統；設計
　　中圖分類號：TU992.01；TU991.36
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2001)04-0041-03

　　地鐵車站給水系統的主要任務是滿足地下鐵道生產、生活用水。生產用水包括車站公共區域地坪等沖洗用水，車站設備用房洗滌盆用水，空調冷凍機的循環水，冷卻循環系統補充水。生活用水主要指車站工作人員使用的衛生間、茶水間等用水。排水系統及時排除生產廢水、生活污水、隧道結構滲水、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

　　地鐵車站的生產、生活給水管網是獨立的內部供水系統，從二根接自市政管網的消防進水管中的任一根接出生產、生活給水管，單獨設置水表后進入車站，呈枝狀布置。車站還設開水間，內置電加熱開水器，以滿足車站職工飲用。
　　1.1設計參數
　　①工作人員生活用水量取50 L/(人·班)，時變化系數采用2.5～3.0。
　　②冷卻水系統補充水按循環水量(環控專業提供)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是地下建筑，上海城市管網地面自由水壓力為0.1～0.2 MPa，可以滿足地鐵生活和生產用水要求，故無需設置生活和生產用水加壓泵。

　　2　排水系統

　　排水系統采用分流制。分為污水、廢水、雨水系統，分別通過潛水泵提升經室外壓力窨井排出。
　　2.1排水量
　　①工作人員生活排水量取50 L/(人·班)，時變化系數采用2.5～3.0。
　　②沖洗水排水量以3L/(m²·次)計，結構滲水量按1L/(m²·d)計。
　　③消防廢水量與消防用水量相同。
　　2.2污水系統
　　站內廁所污水通過管道排入污水泵房內的污水集水池，其有效容積不大于6 h的污水量，集水池底面設0.1的坡度坡向集水坑，集水池頂板上設有透氣管并要求環控專業在泵房內設置排風口。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
　　車站廢水種類：隧道結構滲水，站廳、站臺地面沖洗水，環控機房和各類排水泵房洗滌盆排水以及消防廢水。我國地下鐵道設計“規范”規定，泵站集水池有效容積＞10 min的隧道結構滲水量和消防廢水量之和，且＞30m³。
　　上海地鐵一號線的設計中，在站廳和站臺層，每隔一定距離就設置一個DN32的沖洗給水栓。但一號線投入運轉后發現，不需要設置很多沖洗給水栓，僅在站廳和站臺層公共區的兩端各設一個DN25的沖洗給水栓就可。另外，在長度＞20 m的出入口通道內設置一個沖洗栓。污、廢水泵房內分別設置沖洗龍頭。
　　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置橫截溝，溝內設置DN100地漏，其排水立管接至道床排水明溝。隧道結構滲水經側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(池內設吸水坑，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。但當地鐵車站靠近河浜時，廢水泵房中設置3臺泵，以防水災事故。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，兩站廢水泵房內均設3臺泵，按兩用一備設計。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
　　車站敞開式出入口的設計雨水量按照50 a一遇的暴雨重現期計算。敞開式出入口的自動扶梯下面設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。泵提升雨水經壓力窨井后，再排入市政雨水管道系統。

　　3　冷卻循環水系統

　　冷卻循環水系統主要由冷卻塔、循環水泵、補充水和管道及配件組成。根據環控專業提供的冷凍機組所需循環水量和表2所示的冷卻塔規格數據，選擇節能、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水系統，冷卻塔臺數與冷卻循環泵臺數相對應，一般至少兩臺，不考慮備用。從生產、生活給水管上引出一根支管作為冷卻循環補充用水接至冷卻塔，循環泵采用IS型。

　　4　控制方式與要求

　　①控制原則：現場水位自動控制、手動控制，車站控制室集中控制，并在控制室內設顯示排水泵工作狀態和水位信號裝置。
　　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冷卻循環系統控制：其控制方式與環控冷凍機同步，由環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備的工作狀態。

　　5　管材與連接方式

　　①生產、生活給水管道：管徑≤DN100，采用給水塑料管，承插接頭；管徑＞DN100，采用鍍鋅復合鋼管溝槽式連接。由于地鐵一號線于1987年開始設計，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：站內地漏、衛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水、補充水管道須保溫。為了防止管道結露導致滴水，室內公共區吊頂層和管理用房吊頂層內的給水管也需保溫。

　　6　人防給水排水

　　上海地鐵一號線設計未考慮人防要求，但從地鐵二號線開始，地鐵車站均進行人防設計。
　　戰時水箱容量為4 L/(人·d)，保障給水天數為15 d，車站一般設24 t水箱兩只。采用食品級玻璃鋼水箱，每個水箱設5只給水龍頭。水箱水源從車站內的給水管上接入，水箱排水管排至水箱附近的地漏，地漏排向廢水泵房，由廢水泵房內的泵提升至室外排水管網排出。
　　所有進出地鐵的給水管、消防水管、循環冷卻水管、壓力排水管等進出車站時，均在車站內側設公稱壓力＞1 MPa的閥門(防爆波)，閥門設在便于操作處，并用色漆明顯標志。平時，可不安裝防爆波閘閥，在相應位置設置同直徑、同長度短管。臨戰前換裝防爆波閘閥。在穿越出入口墻壁時將預埋防水套管。
　　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隊伍解決。地鐵每個出入口通道一側設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，地鐵應為旅客提供方便，應在車站出入口或站內建造衛生間。考慮到經濟問題，衛生間最好建在車站出入口處。
　　地鐵車站中應預留生飲水裝置和接管位置，以便未來更好地為公眾服務。

　　電　話：(021)65980198
　　收稿日期：2000-12-19