摘要：结合北京地铁、深圳地铁、成都地铁的设计实际，介绍了地铁客流的生活用水量计算方法；污水泵房的堵塞问题及解决办法；主排水泵房的选泵问题及建议。
主题词：地铁；设计；施工；体会
地铁以其快捷、准时、安全、载客量大的优势，在国内迎来了建设热潮。北京、上海、广州、深圳、南京、成都等大城市都已建成或正在建设中。
地铁给排水工程设计的主要内容包括：给水系统、排水系统、水消防系统三大部分。其总的设计原则是：给水系统要满足生产、生活和消防对水量、水质和水压的要求，并优先采用城市自来水。每区段消防引入管不得少于两条；排水系统主要排除消防废水、结构渗漏废水、车站冲洗废水、设备冷却废水、事故废水、露天出入口及隧道洞口的雨水，以及卫生间的粪便污水、盥洗污水等生活污水。以上废水及污水分类集中，其中生产废水提升后，就近排入城市雨水系统。生活污水提升后，经过化粪池处理排入城市污水系统；消防系统的设计能力，一般按全线同一时间内发生一次火灾考虑，消防水量为20L/s。水消防系统采用消火栓系统。
通过对北京、广州等已运营的地铁调研，以及参加深圳地铁、北京地铁的设计工作，笔者浅谈以下几点体会：
一、关于客流的生活用水量计算
在深圳地铁某站的初步设计中，生活用水只考虑站内职工用水，没有为乘客设置公共卫生间，通过论证，施工设计中在地铁车站加设了公共卫生间及残疾人卫生间。北京既有的一线与环线地铁部分车站也存在无公共卫生间，给乘客带来不便这一问题。从长远发展来看，在地铁车站设计中设置乘客使用的公共卫生间及残疾人卫生间，体现“以人为本”的理念，已成为大势所趋。
现有的《地下铁道设计规范》（GB50157-2013）、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2015）、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB5024-2002）、《地下铁道工程施工质量验收规范》（GB50299-2013），均对地铁车站客流的生活用水量标准没有做出明确规定。
目前地铁给排水设计中，客流用水量计算方法通常有两种，一种是根据卫生器具数量计算，另一种是根据客流人数计算。首先根据卫生器具数量计算，建筑专业根据远期客流量，估设的卫生器具数量并没有详细的规范依据，所以再以此卫生器具数量计算水量，并不准确，往往偏大许多。在深圳地铁施工设计时，建筑专业就是根据总体技术要求中卫生间的面积，布置卫生器具，存在一定的局限性。另一种计算方法是根据客流人数，设定客流生活用水量标准为3L/人次，客流中使用卫生间的人数按设计客流总数的8‰计算，由此计算出客流生活用水量。以上采用的数据均为以往工程设计中的经验数据。此次北京地铁设计中，总体组在技术要求中明确做出了该规定。
二、污水泵房存在问题及改进方法
污水泵房存在的最大问题就是堵塞问题。污水泵堵塞、管道堵塞都经常发生，无形之中增加了工人的劳动强度及检修费用。究其原因，主要是设计不适合地铁的特点，只有改进设计才能从根本上消除堵塞问题。
图1
图2
1、堵塞的解决方法
污水泵堵塞主要发生在两个部位，一是污水泵进口，二是污水泵叶轮处。进口处堵塞主要是因为柔韧性好的卫生用品吸附、阻塞在进水口，造成水泵的空转。解决方法是在泵吸水口外侧约30cm处加装不锈钢网罩或塑料网罩，网眼规格采用10x10mm。叶轮处堵塞主要是一些丝状物缠绕所致，导致轮轴转速降低或不转，解决方法是采用具有打碎、切割功能的潜污泵。
2、管道堵塞的解决方法
传统的管道设计形式如图一： 止回阀构造示意如图二：
我们知道地铁车站的污水主要是粪便污水，杂质很多，而污水泵的运转方式是间歇运转。在《地下铁道设计规范》（GB50157-92）中规定，污水池的容积按不大于6小时设计。因此污水泵大约每4-5小时开启一次。停泵的时间内，管道及阀门内的污水就处于静止状态，根据斜板沉淀原理，止回阀的一区和二区分沉淀淤积杂质。一区积泥后，影响阀门开启，逐渐减少出水量，久而久之，阀门堵塞。二区积泥后，阀门关不严，当两泵切换时造成短流。因此，解决管道堵塞的方法是建议取消止回阀，单泵单管独立运转。尽量避免选用升降式、旋起式截止阀、闸阀，建议选用蝶阀。
三、主排水泵房存在的问题及解决办法
主排水泵房存在的设计问题主要有两个：一是堵塞问题，解决办法同污水泵房；二是潜污泵的设置问题。
主排水泵房主要排除结构滲漏水、事故漏水、冲洗及消防废水。根据地铁设计规范：消防水量为20L/s，即72m3/h,火灾延续时间为2h，一次消防废水量为144m3；结构渗水量为0.5-1L/ m2•d，一个车站每天的结构渗水量约有10-20 m3；冲洗水量为2-4L/ m2•次，一个车站按每天冲洗一次，每次1小时计算，每天冲洗水量约为20 m3；事故漏水不可预测。因次，一个车站每天正常工作状态下的废水量大约在40 m3左右，而一但出现火灾，每小时的废水量就有72 m3。
传统主排水泵房设计中，设置两台潜污泵，其中一用一备，以消防废水为主要排水量控制，即单泵出水量为72m3/h。在日常运营时，势必造成大马拉小车，造成设备资源的浪费，以及电耗的增加。
根据地铁的特点，建议改进为：将一用一备的传统模式改变成单泵启动，双泵启动的新模式，即单泵出水量为40m3/h，双泵出水量为72m3/h。并相应地加强自动化控制程度，将控制水位设置成四个水位。第一水位为低水位，即停泵水位。第二水位为正常运转水位，即单泵启动水位，此时两泵互为备用。第三水位为高水位，即第二台泵启动水位，此时为双泵同时工作。第四水位为超高水位，即遇警水位，此时采用声光报警，可能是水泵故障，或异常情况出现。
这样设计之后，泵的额定流量由72m3/h，减小至40m3/h。合理的配置，减少了资源浪费，减轻了电源负荷，节约了能源。
地铁在现代城市交通中占有非常重要的地位，随着科学的进步，新设备、新材料的不断出现，地铁设计也会在实践中得到不断发展与完善。
参考文献
[1]《地下铁道设计规范》（GB50157-2013）.
[2]《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2015）.
[3]《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB5024-2002）.
[4]《地下铁道工程施工质量验收规范》（GB50299-2013）.
论文作者:赵西宁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：水位论文; 泵房论文; 地铁论文; 污水论文; 客流论文; 废水论文; 水量论文; 《基层建设》2018年第35期论文;