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摘要：

地鐵車輛段及停車場通常占地面積較大，由于征地等方面的原因，基本位于遠(yuǎn)郊等未開發(fā)地段。地鐵場段給水工程設(shè)計(jì)具有自身的特點(diǎn)，文章以沈陽地鐵二號線渾南停車場為例，從場段給水水源的設(shè)計(jì)、給水所位置選擇、給水系統(tǒng)加壓方案選擇、給水系統(tǒng)管網(wǎng)布置等方面對遠(yuǎn)郊場段給水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，以期為后續(xù)地鐵停車場及車輛段給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：

地鐵；車輛段；給水系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

0引言

地鐵車輛段及停車場（以下簡稱場段）用水量相對較大，通常在200～400  m3/天，且場段給水系統(tǒng)對整個場段的生產(chǎn)、生活供水起到尤為關(guān)鍵的作用。場段通常位于遠(yuǎn)郊等未開發(fā)地段，周邊僅有一路給水水源或規(guī)劃給水水源，且由于地鐵場段處于城鎮(zhèn)管網(wǎng)末端，給水水源壓力通常較低。例如，沈陽地鐵1號線車輛段僅有1路給水水源且壓力僅為0.05  MPa，而沈陽市渾南新區(qū)有軌電車車輛段尚無給水水源。因此，本文以沈陽地鐵2號線渾南停車場給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，對遠(yuǎn)郊地鐵場段給水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。沈陽地鐵2號線渾南停車場位于規(guī)劃安順路東南側(cè)，沈丹街西南側(cè)，沈丹高速路東北側(cè)（圖1）。停車場的房屋布置以檢修組合庫為主體，檢修組合庫設(shè)在停車場北部，在運(yùn)用組合車庫西北邊跨內(nèi)設(shè)置了相關(guān)的輔助設(shè)施。辦公、生活區(qū)主要集中在咽喉區(qū)西端的綜合樓，由停車場辦公樓、綜合檢修工區(qū)、乘務(wù)員公寓及浴室、食堂等組成。停車場占地12  ha，原有地段為農(nóng)田用地。

1場段給水水源的設(shè)計(jì)

1.1初步設(shè)計(jì)階段

通過對停車場周邊進(jìn)行調(diào)研，并由建設(shè)單位與相關(guān)市政部門、規(guī)劃部門進(jìn)行溝通，得到市政給水管線資料。資料顯示，僅安順路側(cè)有1路規(guī)劃DN600市政給水管線，管線壓力情況以及具體敷設(shè)時(shí)間不詳；無既有敷設(shè)市政給水管線。初步設(shè)計(jì)水源首選市政給水水源，暫按1路水源設(shè)計(jì)，并提出采用打井取水方案、遠(yuǎn)距離輸水方案及聯(lián)合供水方案作為備選方案，以應(yīng)對市政管網(wǎng)未敷設(shè)的情況。

1.2施工圖設(shè)計(jì)階段

通過對現(xiàn)場調(diào)研，仍未發(fā)現(xiàn)市政給水管線。隨后，通過查閱地勘資料、相關(guān)水文地質(zhì)資料以及對停車場周邊情況進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)停車場地下存在地下水資源且水質(zhì)較好，可作為供水水源。故施工圖設(shè)計(jì)階段仍采用初步設(shè)計(jì)階段的方案，備選方案選擇打井取水方案。若施工完成時(shí)仍未有市政管線敷設(shè)，則以開采地下水作為臨時(shí)措施供給停車場的生產(chǎn)、生活用水，待市政給水管線敷設(shè)完成后接入市政給水管線。

2給水所位置選擇

給水所應(yīng)盡量靠近用水量較大的地點(diǎn)，例如，集辦公樓、綜合檢修工區(qū)、乘務(wù)員公寓及浴室、食堂等于一身的綜合樓。但由于綜合樓地下1層為電纜夾層，地上1層有淋浴室和食堂，因此沒有空間設(shè)置給水所；若在綜合樓附近單獨(dú)設(shè)置給水所，則無疑會增加基建費(fèi)用。在此情況下，可利用運(yùn)用組合車庫設(shè)置給水所。運(yùn)用組合車庫內(nèi)空間較為充足，可將生活水箱及加壓泵組設(shè)置在內(nèi)，并使其靠近綜合樓一側(cè)。這樣，一方面距離用水量較大的兩個點(diǎn)（綜合樓和運(yùn)用組合庫）均較近，另一方面又節(jié)約了土建投資費(fèi)用。

3給水系統(tǒng)加壓方案選擇

由于市政給水管線壓力及具體敷設(shè)時(shí)間不詳，且部分沈陽市政給水末端管網(wǎng)實(shí)測壓力不足0.05  MPa，因此，為保障停車場供水安全，未利用市政給水管網(wǎng)壓力直供，而通過設(shè)置儲水箱并采用泵組加壓供水方式供給停車場全部用水。對于市政管網(wǎng)壓力充足的地區(qū)，可利用市政給水管網(wǎng)進(jìn)行直供，起到節(jié)能的作用。目前，泵組加壓方案主要有以下4種：“水泵加壓+高位水箱調(diào)節(jié)”、“氣壓給水方案”、“傳統(tǒng)變頻調(diào)速泵組加壓”以及“疊壓供水方案”。由于市政管網(wǎng)參數(shù)不明確，且可能出現(xiàn)無市政給水水源的狀況，因此，疊壓供水方案暫不適用。對其它3種供水方案進(jìn)行對比，比選結(jié)果如表1所示。通過表1可以看出，在水泵運(yùn)行工況、能耗情況及供水安全性、運(yùn)行費(fèi)用等方面，高位水箱供水方案優(yōu)于氣壓供水及傳統(tǒng)變頻調(diào)速供水方案；但是，在抵御二次污染能力，投資費(fèi)用等方面，高位水箱較氣壓供水方案及變頻調(diào)速方案供水較差。綜合各方面因素考慮，采用變頻調(diào)速供水方案較為合適。為解決傳統(tǒng)變頻供水方案的能耗大及穩(wěn)定性差的問題，對傳統(tǒng)變頻調(diào)速供水方式加以改進(jìn)，采用“變頻主泵+變頻輔泵+氣壓罐”的供水方式。在流量較大時(shí)，采用變頻主泵進(jìn)行供水，流量較小時(shí)，采用變頻輔泵和氣壓罐進(jìn)行供水。這樣既可以使水泵在高效段運(yùn)行并降低能耗，也可降低水泵運(yùn)行方面的費(fèi)用。針對穩(wěn)定性差的問題，通過與供電專業(yè)進(jìn)行配合，保證泵組供電采用一級負(fù)荷（雙路電源），可使泵組的供水安全穩(wěn)定性有所提高。

4給水系統(tǒng)管網(wǎng)布置

停車列檢庫內(nèi)由于經(jīng)常有地鐵車輛進(jìn)出，雜散電流嚴(yán)重，故設(shè)置在庫內(nèi)的金屬給水管道應(yīng)設(shè)置防雜散電流措施。在接觸網(wǎng)上方的給水管網(wǎng)需設(shè)防結(jié)露保溫措施，以防管道結(jié)露滴至接觸網(wǎng)發(fā)生導(dǎo)電事故。此外，由于冬季氣溫較冷，建議列車頻繁出入的大庫門附近給水管網(wǎng)設(shè)置防凍保溫措施甚至電伴熱保溫措施。室外給水系統(tǒng)管道布置時(shí)，需注意軌道下方給水管道。一方面需與地鐵軌道保證一定安全距離，并設(shè)置防護(hù)套管，以防管道壓壞；另一方面，軌道下方給水管道以及軌道附近給水管道應(yīng)注意設(shè)置防雜散電流措施，以防管道腐蝕。

5結(jié)論及建議

（1）遠(yuǎn)郊地鐵場段各階段設(shè)計(jì)應(yīng)與建設(shè)單位溝通，以確定市政給水管網(wǎng)資料（包括管徑、壓力及埋深）以及市政給水管網(wǎng)具體敷設(shè)時(shí)間等方面的內(nèi)容，并在各階段進(jìn)行資料跟蹤，針對無給水管網(wǎng)情況提前做出應(yīng)對措施。

（2）給水所位置需盡量靠近用水量較大的地點(diǎn)，并結(jié)合接用地、占地以及投資情況綜合考慮。

（3）通過對“水泵加壓+高位水箱調(diào)節(jié)”、“氣壓給水方案”、“傳統(tǒng)變頻調(diào)速泵組加壓”3種給水方案從耗能、水泵運(yùn)行工況、投資、抵御二次污染能力等角度進(jìn)行分析，建議采用改進(jìn)的變頻調(diào)速泵組加壓方案。流量大時(shí)采用變頻主泵供水，流量小時(shí)采用變頻輔泵和氣壓罐供水，泵組供電采用一級負(fù)荷。

（4）根據(jù)場段特點(diǎn)，大庫內(nèi)及室外給水管網(wǎng)布置時(shí)，需注意設(shè)置防雜散電流措施。庫內(nèi)給水管道需結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置防結(jié)露、防凍及電伴熱保溫措施。

作者：姚建華 陳新 劉愛芳 單位：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司

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