新建鐵路中小型車站給排水設計研究

黃濱

（中土集團福州勘察設計研究院有限公司，福州 350000）

1 項目概況

為滿足該鐵路運營管理的基本需求，鐵路沿線設有中小型車站，但由于鐵路沿線中小型車站位置的特殊性，車站給排水設計難度較大。通過分析新建鐵路項目的用水、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，逐一對車站項目的給水系統、消防系統、排水系統設計進行詳細研究，使車站內水資源的流通符合新建鐵路的相關要求。

2 新建鐵路中小型車站給水設計

2.1 計算用水量

對于新建鐵路項目中的中小型車站，車站用水多集中在生活用水、消防用水、綠化用水、基建用水、生產用水、道路維護用水等方面。設計中小型車站給水系統時，設計人員應按照車站用水需求，準確地計算中小型車站的實際用水量[1]。根據車站相關用水量標準，新建鐵路中小型車站用水量計算時，設計人員應在滿足車站用水需求的基礎上，重視給水系統中的水資源用量的控制，應分別從綜合用水、辦公用水、車站內衛生器具用水等方面節約用水，合理減少給水系統的投資成本。

2.2 車站給水系統設計

新建鐵路項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計暫行規定》（〔鐵建設〕76號）中的相關要求，鐵路沿線中縣級站的水源多為當地市政自來水。設計人員結合市政自來水的線路鋪設給水管道，將市政自來水經管道運輸道延伸至車站內。統籌情況下，為保障供水質量，設計人員可直接設計智能型的供水管網，管網中的管道可與市政自來水管網直接連接[2]。供水過程中自來水無須與空氣接觸、二次存放，能夠節約供水裝置施工成本，同時預防水資源污染，節約車站給水系統的運營成本。

對于新建鐵路沿線的會讓站，車站內的用水量一般在50 m3/d以內，水源則為地表水和地下水。設計給水系統時，配水構筑物、雨水采集裝置、給水消毒設施為重要的設計內容。設計人員可按照鐵路車站位置，針對性地設計配水構筑物的圍墻、道路、其他附屬工程，同時安裝集水設施，滿足車站內的日常用水需求。例如，某新建鐵路項目沿線的小型會讓站，車站用水量為8~15 m3/d，設計人員采用經消毒處理的玻璃鋼水箱，水箱容積為6 m3；在此基礎上，設計人員設計容積為10 m3的雨水采集裝置，分別采集地下水、地表水，供應車站的日常用水。

2.3 給水消毒設施

為在城市發展中改善居民生活環境，新建鐵路會與城鎮保持距離，鐵路日常維護難度因此隨之增加。鐵路沿線中小型車站作為鐵路維護的重要設施，其給水系統的設計不僅集中在車站用水、鐵路維護用水上，還應在給水系統中增設給水消毒設施。目前，我國鐵路沿線的供水消毒設施主要由紫外線消毒裝置、無能耗消毒緩釋設備組成，該類供水消毒設施可布設在給水入口處，同時自動運行，無須配制車站人員，這有利于節約新建鐵路車站運營成本，保障車站用水安全。

3 新建鐵路中小型車站排水設計

3.1 排水管預埋設計

新建鐵路沿線的中小車站的排水系統主要用于排放車站運營過程中的污水，其中，生活污水是車站排水系統的主要處理對象。而中小車站的用水量是計算、分析車站污水排放量的重要依據，設計人員可基于污水處理量合理設計排水系統。比如，中小車站的排水設計中，污水排放是從車站公共衛生間、其他生活及生產污水產生地排放至污水泵房，經該區域的排污管道排入市政污水系統內。

除此之外，對于車站排水設計，排水管道預埋設計尤為重要。以上述鐵路項目中車站排水設計為例，根據項目排水設計的相關要求可知，排水管道預留位置、管道長度與材質是設計工作的關鍵，設計人員需要在排水系統設計圖紙中詳細標注預埋排水管道；同時通過相關計算，準確地分析排水管道的尺寸規格。在此期間，為提升后期排水系統維修、管道更換的便捷性，設計人員應合理控制預埋排水管、車站結構管的相對高度，通常情況下，車站預埋排水管應高于車站結構面的150 mm。

3.2 車站路基排水設計

為增強新建鐵路項目車站地基承載力，車站路基排水設計時還應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。

1）設計人員應基于路基實際含水量、厚度設計、濕陷等級等信息，推進路基加固處理，同時優化車站路基地表排水設計，注意預防路基表面水下滲。

2）排水設計期間，重點加固路基結構中的排水溝，必要時可將復合土工膜鋪設在排水溝上，使排水溝股道之間同樣具有排水功能。

3）鋪設路基結構中的電纜時，還應選用具有排水性能的電纜槽，并使用套管防護處理該區域，預防下滲。

3.3 車站綜合排水設計

新建鐵路車站給排水設計較為復雜，所處區域特殊，排水較為困難。為增強新建鐵路中小車站排水系統的實效性，還應通過綜合性的排水設計方案保障車站內排水系統的完整性，從而在車站運營過程中更通暢地排放生產用水、生活污水，同時通過科學的排水設計，維護路基安全性能。對此，設計人員應全面規劃中小車站范圍內的排水設施，堅持因地制宜的基本原則，靈活運用現有的排水資源，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，還應注意站臺沖洗栓箱的排水設計。通常情況下，對于該類站臺，沖洗裝置需布設在設備頂端；若墻壁內無排水溝，則應距離墻面5 m的區域中設置沖洗地漏；墻壁內可設計短溝，溝內設置地漏，以此滿足該區域的排水需求。車站自動扶梯區域設置水泵時，可將壓力表、排水閥門布設在扶梯蓋板下，同時安裝檢修門，使車站運營人員能夠安裝排水系統的整體設計，便捷地落實排水裝置的檢修工作。

4 新建鐵路中小車站消防設計

4.1 消防用水設計

消防設計是新建鐵路項目中車站給排水設計的主要內容，只有確保車站消防用水設計的可靠性，才能改善車站運營環境，使其穩定、安全運營，高效率地進行鐵路維護工作。具體來說，鐵路中小型車站內的消防系統多由消防栓、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在鐵路車站的落客平臺、站房室內、站房室外、站臺等區域；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高壓給水；所用的供水設備包括加壓泵、穩壓泵、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在站房室外，消防水源為車站消防水池，消防用水時可借助高位消防水箱、穩壓泵、噴淋水泵、水泵結合器等裝置臨時高壓噴水、滅火。消防炮、氣體滅火等消防裝置則應該設置在車站候車廳、主機房、電源式、總控室中，消防水源同樣為車站內的消防水池，但在用水過程中消防炮是利用水泵接合器、穩壓泵、消防炮水泵等裝置，穩高壓用水；氣體滅火裝置是使用無管網柜式七氟丙烷滅火裝置對火源進行全淹沒式滅火。

4.2 消防用水設計參數

鐵路車站消防設備往往需要全面覆蓋車站的各個區域，如站臺、落客區、出站通道等。但在具體的消防用水設計中，還應結合GB 50016—2014《建筑設計防火規范》（2018年版）、GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》等文件，確定各個區域消防用水的設計參數。具體來說，對于鐵路項目中的中小型車站，車站候車區域是消防設計的關鍵，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，消防設計的用水量見表1。

表1 鐵路中小型車站消防泵房和消防水池的消防設計用水量

對于車站室外消防設計參數，設計人員應結合車站室外消防用水量，分析室外消防管網所需的供水壓力，隨后以此為基礎，分別確定消防設備的設計參數。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，設計人員在分別布設室外消防栓加壓泵、微型掃滅裝置系統的加壓泵時，消防設計參數應包括各消防設施的數量、用水流量、功率、揚程等。比如，在上述鐵路項目車站給排水系統中，消防用水的主要設施由2個室內消火栓加壓泵、2個室外消火栓加壓泵，以及2個微型自動掃滅裝置。其中，加壓泵內的用水流量為25 L/s；自動掃滅裝置的加壓泵流量值設計為30 L/s；室內外消火栓加壓泵的揚程分別為56 m、38 m；自動掃滅裝置加壓泵揚程為55 m。

4.3 消防管鋪裝設計

消防用水是新建鐵路項目中小車站給排水設計中較為復雜的用水項目，其設計的關鍵在于消防管道的鋪設設計。因此，在將消防管道布設在車站各個區域時，還應重視以下問題：

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

2）消防管道的安裝高度應符合車站內部結構的高度設計，比如，車站消防橫管應布設在鐵路車站軌道面的400 mm以下。

3）設計人員還應結合消防設施的實際位置，以及車站給排水系統的整體設計，確定消防管道的覆蓋面，隨后詳細地設計消防管道鋪設方案，確定管道規格、位置、數量，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 結語

綜上所述，新建鐵路項目建設中，項目所涉及的子工程項目較多。鐵路沿線中小型車站的給排水設計是該項目的核心內容，設計內容復雜，工序多樣。為預防新建鐵路沿線車站給排水系統的設計缺陷問題，設計單位還應基于鐵路用水量計算結果，以及車站管道鋪設線路，規范設計車站的給排水系統，為新建鐵路的安全運營創造有利條件。