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摘要：隨著軌道交通工程在我國各地大量興建，地鐵對環境保護的影響也開始引起各界重視，車輛段給排水便屬于其中代表。基于此，本文簡單分析地鐵車輛段給排水節能環保設計方法，并結合實例深入探討地鐵車輛段給排水節能環保設計要點，以供業內人士參考。

關鍵詞：地鐵車輛段；給排水設計；節能環保

引言

地鐵車輛段給排水設計主要涉及雨水系統、污廢水系統、廢水處理系統、給水系統等、消火栓系統等，這類系統會對生態環境造成一定影響，如污廢水系統的處理效果不佳會直接影響生態環境。為盡可能提升地鐵車輛段給排水節能環保設計水平，正是本文圍繞該課題開展具體研究的原因所在。

1給排水節能環保設計方法

1.1給水系統節能環保設計方法

地鐵車輛段給水系統節能環保設計需要聚焦最高日用水量，同時關注生活用水量和生產用水量的區分。考慮到城市自來水多為給水系統水源，具體的節能環保設計需要聚焦給水系統安全。具體設計可選擇TPEP鋼管為供水管道，這類供水管道存在不易結垢、耐腐蝕、自清潔等優勢，如地鐵工程位于北方寒冷地區，可同時在供水管道外部設置多層保溫結構，如聚氨酯泡沫層、鋁箔隔熱層、玻璃棉氈保溫層，保證管道保溫效果，加熱裝置可由此省略，進而實現綠色環保、節能減排目標。此外，還需要在供水管道中設置擋塊，以此實現多角度水的流動，自動沖刷管道，污物堆積等問題能夠更好預防，重量較輕的輸水管道在降低施工難度等方面也能夠發揮積極作用[1]。

1.2雨水系統節能環保設計方法

雨水系統同樣屬于地鐵車輛段給排水設計重點，考慮到雨污分流制排水在我國地鐵工程中廣泛應用，為收集雨水，一般設置雙箅雨水口于地鐵車輛段道路兩側，具體設計需結合匯水面積、暴雨重現期計算暴雨強度并確定地面集流時間。為更好實現節能環保目標，需要分區域收集排放雨水，可以考慮向市政雨水管道排入匯集的雨水，也可以設置雨水回用系統用于回收雨水，以此滿足道路沖洗和綠化用水需要。雨水回用系統設計應基于“棄流法”將污染較重的初期徑流雨水排除，收集后期徑流雨水，雨水處理工藝可選擇“分流+過濾+消毒”，較為簡單的工藝能夠降低施工難度并滿足節能環保要求。

1.3污廢水系統節能環保設計方法

地鐵車輛段的節能環保水平直接受到污廢水系統的處理能力影響，具體設計需要結合最高日排水量，同時做好生活污水和生產廢水的劃分。在通過管道排放生產廢水和生產污水的過程中，需要分別由廢水管網系統污水管網系統進行收集，生產廢水可排入污水處理站進行處理，隔油池等構筑物負責對生活污水的預處理，處理后可將二者匯集排放[2]。

1.4廢水處理系統節能環保設計方法

廢水處理系統節能環保設計同樣需要得到重視，廢水處理效果直接關系著地鐵車輛段對附近環境造成的影響。地鐵車輛段的車輛清洗和檢修會產生污水，這類生產廢水中的主要污染物包括化學需氧量、生物吸氧量、礦物油。可通過污水處理站對地鐵車輛段生產廢水進行處理，如通過隔油沉淀去除生產廢水中的大顆粒雜質和多數浮油，之后通過一體化氣浮裝置將大部分化學需氧量、生物吸氧量、乳化油去除，在污染物質處理達標后可以向市政污水管道排入處理后的污水。對于脫水處理后的剩余污泥，可通過焚燒或堆埋方式進行處理，但需要選擇環保部門確定的地點[3]。

2實例分析

2.1工程概況

為提升研究的實踐價值，以某地鐵工程的車輛段給排水設計為例，案例車輛段承擔著地鐵車輛的定修、修程、大架修任務，總建筑面積為158600m2，具體組成包括運用庫、檢修庫、洗車庫、雜品庫、汽車庫、物資總庫、聯合車庫、蓄電池檢修間、綜合維修中心、控制中心、工建料棚、牽動態檢測棚、污水處理站、引降壓混合變電所、食堂浴室、換熱站、門衛等組成。案例車輛段的給排水設計直接關系著其對生態環境造成的影響，因此設計人員在給排水節能環保設計中投入大量精力。相較于其他地鐵車輛段，案例車輛段存在多方面特點，包括：第一，場地特殊。案例車輛段存在局部自重濕陷性場地，具體為Ⅲ級濕陷性，這對給排水設計提出較高挑戰，設計人員需要優選防水措施并做好地基處理設計，這直接關系著給排水節能環保設計效果；第二，保溫要求較高。案例車輛段存在0.85m最大凍土深度，給排水設計需要高度重視保溫措施選擇，以此保證設計實用性且不會對周邊生態環境造成影響；第三，配套設施缺乏。案例車輛段存在不健全的市政給排水配套設施，由于位于市區一端，作為市政給水管網末端，案例車輛段僅允許一路接管，且僅存在0.15MPa的水壓。管徑較小的DE600市政雨水管無法實現對場區排水的完全接納，因此必須設法解決相關問題，避免生活污水和生產廢水對周邊環境造成污染；第四，上蓋物業開發影響。案例車輛段存在管線數量多、專業種類雜特點，同時上蓋物業開發需要在運用庫范圍進行，車輛段場區內因此存在部分進入的上蓋物業結構柱和排水管道。場區室外的管線布設采用直埋與綜合管溝相結合方式，這使得設計難度進一步提升，設計人員面臨更高的節能環保挑戰。基于案例地鐵車輛段特點，設計人員圍繞給水系統、雨水系統、污廢水系統、廢水處理系統、消防系統開展了針對性節能環保設計，最終取得預期效果。

2.2基本設計

案例車輛段的給排水節能設計主要內容為：第一，給水系統。給水系統接入北側市政給水管道0，接入管環狀布設于車輛段，室外給水管網負責單層建筑用水直供，疊壓供水設備負責2層及以上建筑用水供給；第二，雨水系統。按照31hm2的匯水面積和5年的暴雨重現期開展計算，可確定存在5min的地面集流時間。匯集雨水后由雨水提升泵井提升排放，最終排入市政雨水管道；第三，污廢水系統。基于339m3的最高日排水量，分別收集生產廢水和生活污水，通過污水處理站進行處理，處理后的生產廢水和生活污水可回收利用，如用于車輛清洗、綠化澆灌；第四，廢水處理系統。廢水處理系統基于案例車輛段污水處理站設計，具體由污泥池、隔油池、調節池、膜生物反應器組成，負責同時處理生活污水和生產廢水，具體設置兩級調節池，生產廢水需要通過隔油池進行油水分離，之后在第一調節池進行水量、水質調節，第二調節池負責混合生活污水和處理后生產廢水，最終通過膜生物反應器完成處理，生物降解、分離泥水后的污水可回收利用，圖1為廢水處理系統設計示意圖，圖中的4、501、503、502、5、8、分別為第二調節池、缺氧池、回流泵、膜生物反應池、生物膜處理器、自吸泵，401、6、101、1、2、3、7、8分別為生活污水進口、氣浮池、生產廢水進口、隔油池、第一調節池、污泥池、污泥泵、自吸泵；第五，消防系統。案例車輛段消防系統由自噴系統、室內外消火栓系統組成，按照3h火災延續時間及同一時間內一處失火進行設計，室內外消火栓系統的用水量均為433m3/次，自噴系統為90m3/次，地下水消防水池負責提供消防用水，室外按照120m間距內設置地下式消火栓，室外環狀布設自噴系統及消火栓管網，室內外消火栓系統分別設置2臺消防泵，自噴系統設置4臺。

2.3設計要點

案例車輛段給排水節能環保設計還需要關注以下幾方面要點：第一，供水方式。考慮到案例車輛段存在較小供水壓力，且車輛段多數建筑屬于1層用水點，基于節約用地、節能環保、降低投資考慮，設計需要實現供水二次污染控制、市政水壓充分利用。考慮到案例車輛段不存在獨立給水所，因此采用疊壓供給與管網直供結合方式進行供水，這種供水方式能夠較好滿足用水需要，同時在生態環境保護方面表現突出：第二，雨水排放。案例車輛段周圍的市政排水設施較少，僅存在西側的排洪溝和北側的市政雨水管道，考慮到案例車輛段存在建筑密集、硬化路面多、占地面積大特點，且存在2m3/s的雨水排水總流量，一處排出口排放匯集雨水需要采用1.3m管徑的雨水干管，管道接入及后期施工難度將大幅提升。因此具體選擇雨水分區域收集排放設計，按照3塊區域劃分車輛段，包括東側、北側、南側匯水區域，沿場區道路進行雨水管路敷設，北側、南側匯水區域收集的雨水由西側排洪溝排放，收集后的東側匯水區域雨水由北側的市政雨水管道排放。具體設計設置雨水泵井2座，均安裝雨水泵3臺，雨水泵能夠基于雨水水位自動啟動并進行雨水抽升，順利排放的雨水在保護當地生態環境、優化出行等方面能夠發揮積極作用；第三，消防水池。消防水池有效容積確定未采用車輛段各室內外消防系統最大用水量之和，而是基于同一時間內一處失火，選擇最大的室內外消防總用水量總和，同時選擇異形全地下式消防水池設計；第四，工程防護措施。結合案例車輛段的地質和氣候特點，設置管溝防護用于所有建筑給排水管進出戶處，同時設置檢漏井，需保證建筑與給排水管道間存在6m以上水平安全距離，管溝防護用于安全距離無法滿足情況下。消防水池頂部設置聚氨酯復合保溫材料，具體厚度為100mm。

3結語

綜上所述，地鐵車輛段給排水節能環保設計存在較高現實意義。在此基礎上，本文涉及的基本設計、設計要點等內容，則直觀展示了給排水節能環保設計路徑。為更好提升地鐵車輛段節能環保水平，新型節能環保技術與設備的積極應用、設計過程中各類管線的統籌規劃同樣需要得到高度重視。

參考文獻

[1]鞏師俞,包彩霞,黃靜.地鐵車輛段開發區室外給排水及管綜設計探討[J].水電站機電技術,2020,43(09):68-70.

[2]陳沖.雨水回用系統在地鐵車輛段內的應用[J].科技創新與應用,2019(07):160-161.

[3]王壹省.地鐵車輛段站場設計方案可持續發展評價方法研究[D].北京交通大學,2018.

作者:劉君 任暢 胡田單位:西安中鐵軌道交通有限公司 西安理工大學