新建铁路中小型车站给排水设计研究

黄滨

（中土集团福州勘察设计研究院有限公司，福州 350000）

1 项目概况

为满足该铁路运营管理的基本需求，铁路沿线设有中小型车站，但由于铁路沿线中小型车站位置的特殊性，车站给排水设计难度较大。通过分析新建铁路项目的用水、排水要求可知，线路上的中小铁路车站的用水量主要包括绿化、浇水、消防、生活用水等。本文基于新建铁路的用水需求，逐一对车站项目的给水系统、消防系统、排水系统设计进行详细研究，使车站内水资源的流通符合新建铁路的相关要求。

2 新建铁路中小型车站给水设计

2.1 计算用水量

对于新建铁路项目中的中小型车站，车站用水多集中在生活用水、消防用水、绿化用水、基建用水、生产用水、道路维护用水等方面。设计中小型车站给水系统时，设计人员应按照车站用水需求，准确地计算中小型车站的实际用水量[1]。根据车站相关用水量标准，新建铁路中小型车站用水量计算时，设计人员应在满足车站用水需求的基础上，重视给水系统中的水资源用量的控制，应分别从综合用水、办公用水、车站内卫生器具用水等方面节约用水，合理减少给水系统的投资成本。

2.2 车站给水系统设计

新建铁路项目中的中小型车站主要可分为县级站、会让站两种，按照《新建客货共线铁路设计暂行规定》（〔铁建设〕76号）中的相关要求，铁路沿线中县级站的水源多为当地市政自来水。设计人员结合市政自来水的线路铺设给水管道，将市政自来水经管道运输道延伸至车站内。统筹情况下，为保障供水质量，设计人员可直接设计智能型的供水管网，管网中的管道可与市政自来水管网直接连接[2]。供水过程中自来水无须与空气接触、二次存放，能够节约供水装置施工成本，同时预防水资源污染，节约车站给水系统的运营成本。

对于新建铁路沿线的会让站，车站内的用水量一般在50 m3/d以内，水源则为地表水和地下水。设计给水系统时，配水构筑物、雨水采集装置、给水消毒设施为重要的设计内容。设计人员可按照铁路车站位置，针对性地设计配水构筑物的围墙、道路、其他附属工程，同时安装集水设施，满足车站内的日常用水需求。例如，某新建铁路项目沿线的小型会让站，车站用水量为8~15 m3/d，设计人员采用经消毒处理的玻璃钢水箱，水箱容积为6 m3；在此基础上，设计人员设计容积为10 m3的雨水采集装置，分别采集地下水、地表水，供应车站的日常用水。

2.3 给水消毒设施

为在城市发展中改善居民生活环境，新建铁路会与城镇保持距离，铁路日常维护难度因此随之增加。铁路沿线中小型车站作为铁路维护的重要设施，其给水系统的设计不仅集中在车站用水、铁路维护用水上，还应在给水系统中增设给水消毒设施。目前，我国铁路沿线的供水消毒设施主要由紫外线消毒装置、无能耗消毒缓释设备组成，该类供水消毒设施可布设在给水入口处，同时自动运行，无须配制车站人员，这有利于节约新建铁路车站运营成本，保障车站用水安全。

3 新建铁路中小型车站排水设计

3.1 排水管预埋设计

新建铁路沿线的中小车站的排水系统主要用于排放车站运营过程中的污水，其中，生活污水是车站排水系统的主要处理对象。而中小车站的用水量是计算、分析车站污水排放量的重要依据，设计人员可基于污水处理量合理设计排水系统。比如，中小车站的排水设计中，污水排放是从车站公共卫生间、其他生活及生产污水产生地排放至污水泵房，经该区域的排污管道排入市政污水系统内。

除此之外，对于车站排水设计，排水管道预埋设计尤为重要。以上述铁路项目中车站排水设计为例，根据项目排水设计的相关要求可知，排水管道预留位置、管道长度与材质是设计工作的关键，设计人员需要在排水系统设计图纸中详细标注预埋排水管道；同时通过相关计算，准确地分析排水管道的尺寸规格。在此期间，为提升后期排水系统维修、管道更换的便捷性，设计人员应合理控制预埋排水管、车站结构管的相对高度，通常情况下，车站预埋排水管应高于车站结构面的150 mm。

3.2 车站路基排水设计

为增强新建铁路项目车站地基承载力，车站路基排水设计时还应重视地基总湿陷量的控制，将路基沉降值控制在合理范围内。

1）设计人员应基于路基实际含水量、厚度设计、湿陷等级等信息，推进路基加固处理，同时优化车站路基地表排水设计，注意预防路基表面水下渗。

2）排水设计期间，重点加固路基结构中的排水沟，必要时可将复合土工膜铺设在排水沟上，使排水沟股道之间同样具有排水功能。

3）铺设路基结构中的电缆时，还应选用具有排水性能的电缆槽，并使用套管防护处理该区域，预防下渗。

3.3 车站综合排水设计

新建铁路车站给排水设计较为复杂，所处区域特殊，排水较为困难。为增强新建铁路中小车站排水系统的实效性，还应通过综合性的排水设计方案保障车站内排水系统的完整性，从而在车站运营过程中更通畅地排放生产用水、生活污水，同时通过科学的排水设计，维护路基安全性能。对此，设计人员应全面规划中小车站范围内的排水设施，坚持因地制宜的基本原则，灵活运用现有的排水资源，提升车站排水效率。

需要注意的是，若铁路中小型车站为岛式站台，还应注意站台冲洗栓箱的排水设计。通常情况下，对于该类站台，冲洗装置需布设在设备顶端；若墙壁内无排水沟，则应距离墙面5 m的区域中设置冲洗地漏；墙壁内可设计短沟，沟内设置地漏，以此满足该区域的排水需求。车站自动扶梯区域设置水泵时，可将压力表、排水阀门布设在扶梯盖板下，同时安装检修门，使车站运营人员能够安装排水系统的整体设计，便捷地落实排水装置的检修工作。

4 新建铁路中小车站消防设计

4.1 消防用水设计

消防设计是新建铁路项目中车站给排水设计的主要内容，只有确保车站消防用水设计的可靠性，才能改善车站运营环境，使其稳定、安全运营，高效率地进行铁路维护工作。具体来说，铁路中小型车站内的消防系统多由消防栓、自动喷水灭火装置、消防炮、气体灭火组成。其中，消防栓需要分别布设在铁路车站的落客平台、站房室内、站房室外、站台等区域；消防水源为列车上的蓄水池、车站消防水池；消防给水方法为临时高压给水；所用的供水设备包括加压泵、稳压泵、水泵接合器、高位消防水箱、消防水泵等。

自动喷水灭火装置需布设在站房室外，消防水源为车站消防水池，消防用水时可借助高位消防水箱、稳压泵、喷淋水泵、水泵结合器等装置临时高压喷水、灭火。消防炮、气体灭火等消防装置则应该设置在车站候车厅、主机房、电源式、总控室中，消防水源同样为车站内的消防水池，但在用水过程中消防炮是利用水泵接合器、稳压泵、消防炮水泵等装置，稳高压用水；气体灭火装置是使用无管网柜式七氟丙烷灭火装置对火源进行全淹没式灭火。

4.2 消防用水设计参数

铁路车站消防设备往往需要全面覆盖车站的各个区域，如站台、落客区、出站通道等。但在具体的消防用水设计中，还应结合GB 50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版）、GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》等文件，确定各个区域消防用水的设计参数。具体来说，对于铁路项目中的中小型车站，车站候车区域是消防设计的关键，对于建筑物容积大于5×104m3的车站，消防泵房、消防水池的用水量约为505 m3，消防设计的用水量见表1。

表1 铁路中小型车站消防泵房和消防水池的消防设计用水量

对于车站室外消防设计参数，设计人员应结合车站室外消防用水量，分析室外消防管网所需的供水压力，随后以此为基础，分别确定消防设备的设计参数。具体来说，对于中小型铁路车站，其室外的消防用水量约为30 L/s，供水压力约为0.3 MPa，设计人员在分别布设室外消防栓加压泵、微型扫灭装置系统的加压泵时，消防设计参数应包括各消防设施的数量、用水流量、功率、扬程等。比如，在上述铁路项目车站给排水系统中，消防用水的主要设施由2个室内消火栓加压泵、2个室外消火栓加压泵，以及2个微型自动扫灭装置。其中，加压泵内的用水流量为25 L/s；自动扫灭装置的加压泵流量值设计为30 L/s；室内外消火栓加压泵的扬程分别为56 m、38 m；自动扫灭装置加压泵扬程为55 m。

4.3 消防管铺装设计

消防用水是新建铁路项目中小车站给排水设计中较为复杂的用水项目，其设计的关键在于消防管道的铺设设计。因此，在将消防管道布设在车站各个区域时，还应重视以下问题：

1）横向的消防管道可能会与车站的纵向地漏出现交叉问题，影响施工进度，所以，可从车站一端布设消防管道。

2）消防管道的安装高度应符合车站内部结构的高度设计，比如，车站消防横管应布设在铁路车站轨道面的400 mm以下。

3）设计人员还应结合消防设施的实际位置，以及车站给排水系统的整体设计，确定消防管道的覆盖面，随后详细地设计消防管道铺设方案，确定管道规格、位置、数量，使其能够与车站给排水装置相互连接，满足车站消防用水需求。

5 结语

综上所述，新建铁路项目建设中，项目所涉及的子工程项目较多。铁路沿线中小型车站的给排水设计是该项目的核心内容，设计内容复杂，工序多样。为预防新建铁路沿线车站给排水系统的设计缺陷问题，设计单位还应基于铁路用水量计算结果，以及车站管道铺设线路，规范设计车站的给排水系统，为新建铁路的安全运营创造有利条件。