地铁场段给水工程设计探讨

姚建华 陈 新 刘爱芳

地铁场段给水工程设计探讨

姚建华 陈 新 刘爱芳

地铁车辆段及停车场通常占地面积较大，由于征地等方面的原因，基本位于远郊等未开发地段。地铁场段给水工程设计具有自身的特点，文章以沈阳地铁二号线浑南停车场为例，从场段给水水源的设计、给水所位置选择、给水系统加压方案选择、给水系统管网布置等方面对远郊场段给水系统工程设计进行探讨，以期为后续地铁停车场及车辆段给水系统设计提供有益的借鉴。

地铁；车辆段；给水系统；设计

0 引言

地铁车辆段及停车场（以下简称场段）用水量相对较大，通常在200～400 m3/天，且场段给水系统对整个场段的生产、生活供水起到尤为关键的作用。场段通常位于远郊等未开发地段，周边仅有一路给水水源或规划给水水源，且由于地铁场段处于城镇管网末端，给水水源压力通常较低。例如，沈阳地铁1号线车辆段仅有1路给水水源且压力仅为0.05 M P a，而沈阳市浑南新区有轨电车车辆段尚无给水水源。因此，本文以沈阳地铁2号线浑南停车场给水系统设计为例，对远郊地铁场段给水系统工程设计进行探讨。

沈阳地铁2号线浑南停车场位于规划安顺路东南侧，沈丹街西南侧，沈丹高速路东北侧（图1）。停车场的房屋布置以检修组合库为主体，检修组合库设在停车场北部，在运用组合车库西北边跨内设置了相关的辅助设施。办公、生活区主要集中在咽喉区西端的综合楼，由停车场办公楼、综合检修工区、乘务员公寓及浴室、食堂等组成。停车场占地12 ha，原有地段为农田用地。

图1 浑南停车场平面布置图

1 场段给水水源的设计

1.1 初步设计阶段

通过对停车场周边进行调研，并由建设单位与相关市政部门、规划部门进行沟通，得到市政给水管线资料。资料显示，仅安顺路侧有1路规划DN600市政给水管线，管线压力情况以及具体敷设时间不详；无既有敷设市政给水管线。初步设计水源首选市政给水水源，暂按1路水源设计，并提出采用打井取水方案、远距离输水方案及联合供水方案作为备选方案，以应对市政管网未敷设的情况。

1.2 施工图设计阶段

通过对现场调研，仍未发现市政给水管线。随后，通过查阅地勘资料、相关水文地质资料以及对停车场周边情况进行调研，发现停车场地下存在地下水资源且水质较好，可作为供水水源。故施工图设计阶段仍采用初步设计阶段的方案，备选方案选择打井取水方案。若施工完成时仍未有市政管线敷设，则以开采地下水作为临时措施供给停车场的生产、生活用水，待市政给水管线敷设完成后接入市政给水管线。

2 给水所位置选择

给水所应尽量靠近用水量较大的地点，例如，集办公楼、综合检修工区、乘务员公寓及浴室、食堂等于一身的综合楼。但由于综合楼地下1层为电缆夹层，地上1层有淋浴室和食堂，因此没有空间设置给水所；若在综合楼附近单独设置给水所，则无疑会增加基建费用。

在此情况下，可利用运用组合车库设置给水所。运用组合车库内空间较为充足，可将生活水箱及加压泵组设置在内，并使其靠近综合楼一侧。这样，一方面距离用水量较大的两个点（综合楼和运用组合库）均较近，另一方面又节约了土建投资费用。

3 给水系统加压方案选择

由于市政给水管线压力及具体敷设时间不详，且部分沈阳市政给水末端管网实测压力不足0.05 M P a，因此，为保障停车场供水安全，未利用市政给水管网压力直供，而通过设置储水箱并采用泵组加压供水方式供给停车场全部用水。对于市政管网压力充足的地区，可利用市政给水管网进行直供，起到节能的作用。

目前，泵组加压方案主要有以下4种：“水泵加压+高位水箱调节”、“气压给水方案”、“传统变频调速泵组加压”以及“叠压供水方案”。由于市政管网参数不明确，且可能出现无市政给水水源的状况，因此，叠压供水方案暂不适用。对其它3种供水方案进行对比，比选结果如表1所示。

表1 供水方式比选

通过表1可以看出，在水泵运行工况、能耗情况及供水安全性、运行费用等方面，高位水箱供水方案优于气压供水及传统变频调速供水方案；但是，在抵御二次污染能力，投资费用等方面，高位水箱较气压供水方案及变频调速方案供水较差。综合各方面因素考虑，采用变频调速供水方案较为合适。

为解决传统变频供水方案的能耗大及稳定性差的问题，对传统变频调速供水方式加以改进，采用“变频主泵+变频辅泵+气压罐”的供水方式。在流量较大时，采用变频主泵进行供水，流量较小时，采用变频辅泵和气压罐进行供水。这样既可以使水泵在高效段运行并降低能耗，也可降低水泵运行方面的费用。针对稳定性差的问题，通过与供电专业进行配合，保证泵组供电采用一级负荷（双路电源），可使泵组的供水安全稳定性有所提高。

4 给水系统管网布置

停车列检库内由于经常有地铁车辆进出，杂散电流严重，故设置在库内的金属给水管道应设置防杂散电流措施。在接触网上方的给水管网需设防结露保温措施，以防管道结露滴至接触网发生导电事故。此外，由于冬季气温较冷，建议列车频繁出入的大库门附近给水管网设置防冻保温措施甚至电伴热保温措施。

室外给水系统管道布置时，需注意轨道下方给水管道。一方面需与地铁轨道保证一定安全距离，并设置防护套管，以防管道压坏；另一方面，轨道下方给水管道以及轨道附近给水管道应注意设置防杂散电流措施，以防管道腐蚀。

5 结论及建议

（1）远郊地铁场段各阶段设计应与建设单位沟通，以确定市政给水管网资料（包括管径、压力及埋深）以及市政给水管网具体敷设时间等方面的内容，并在各阶段进行资料跟踪，针对无给水管网情况提前做出应对措施。

（2）给水所位置需尽量靠近用水量较大的地点，并结合接用地、占地以及投资情况综合考虑。

（3）通过对“水泵加压+高位水箱调节”、“气压给水方案”、“传统变频调速泵组加压”3种给水方案从耗能、水泵运行工况、投资、抵御二次污染能力等角度进行分析，建议采用改进的变频调速泵组加压方案。流量大时采用变频主泵供水，流量小时采用变频辅泵和气压罐供水，泵组供电采用一级负荷。

（4）根据场段特点，大库内及室外给水管网布置时，需注意设置防杂散电流措施。库内给水管道需结合实际情况设置防结露、防冻及电伴热保温措施。

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责任编辑 李媛芳

Discussion on Water Supply System Design for Depot and Parking Yard

Yao Jianhua,Chen Xin,Liu Aifang

Metro depot and parking yard often occupy larger area. Due to land acquisition and other factors, they locate in the remote suburbs and other undeveloped areas. Metro depot and parking yard usually have unique characteristics, taking Hunnan on Shenyang metro 2 line as an example, the paper introduces the water supply system design of parking yard, selection of water supply system, water pressure solution and the network, further discuses the remote suburb water supply engineering design, in order to provide useful references for the later stage metro depot and parking yard and the water supply system design.

metro, depot, water supply, design

TU46

2015-04-23

姚建华：铁道第三勘察设计院集团有限公司，工程师，天津 300000