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摘要：城市轨道交通包括地铁和轻轨，具有大容量、高效率、低污染、集约化的特点。无论是建设速度，还是建设规模，目前我国的轨道交通发展正经历一个前所未有的发展期，中国已经成为世界上最大的城市轨道交通建设市场。地铁设计涉及专业众多，地下空间受限的情况下专业之间协调难度较大，管线的走向、材质及安装稍不注意就会出现问题，从而给施工单位的安装和运营单位的运营维修带来各种不便。本文以以长沙地铁3号线东塘站-桂花公园站为例，谈一下自己的看法和体会。
关键词：地下;排水系统;方案
一、背景简介
城市轨道交通在解决群众交通出行、促进城市发展等方面作用巨大，现在全国各地具备条件的城市也掀起了一股兴建地铁的小高潮。但站点布置及运营对周边市政条件依赖性较高，如车站布置需考虑吸引客流、交通条件衔接等因素。对于给排水专业来说，传统方案是在各个排水点设置基坑和潜水泵，通过潜水泵排出积水。
传统方案需要在车站设置较多的集水坑，且集水坑大而深，不方便扩展。对于车站区间，一般需要设置联络通道和区间泵房。受限于土建施工和区间盾构工艺，联络通道施工存在施工周期长和较大的施工安全隐患。
二、地下车站常规排水系统介绍及局限性分析
1）地铁车站局部排水点多，如出入口、风亭集水坑、电梯基坑、转辙机基坑、电缆夹层、区间集水坑等位置，一般车站约15～20处。常规做法是采用逐点排水方案，每处设置集水坑及潜污泵，以泵组为单位设置排水管，并考虑市政排水接驳。
2）采用逐点排水方案，每个排水井相对独立，安全可靠性高。但具有如下不足：市政接驳工作量较大;各排水点相对独立，扩展性差，土建新增集水点需增设排水泵组;配電及BAS系统监控点较分散;受制于潜污泵水位限制，停泵水位以下的集水无法排除;因集中收集较困难，车站实现中水回用难度较大等。
3）为解决地下车站常规逐点排水方案的部分缺陷，探索一种新的排水模式，深入研究智能中央排水系统并尝试应用，实现地下车站排水系统的可扩展性很有必要。
三、智能中央排水系统简介及优缺点分析
（一）系统方案简介
车站设置一套智能中央排水机组，并在各排水点设置真空隔膜阀及真空管道，集水经真空管抽至中央机组，再统一外排至市政管网。各排水点排水流量可达3-15L/s，并可根据流量确定管径和真空抽吸阀口径。
系统具备良好的可扩展性，对于不确定的排水点也可提前预留。各排水点无需配电，并通过RS485接口联网集中到中央机组管理。所有排水点的数据集中收集至中央控制系统，数据处理更方便可靠。
（二）系统工作原理
系统利用各排水点的集水坑作为中间收集单元，当达到指定液位后，液位传感器发出信号给控制柜，控制柜打开真空隔膜阀开关，通过负压将集水坑内的积水抽吸至真空机组的真空罐;真空罐内设有液位计，真空罐内的液位到指定液位后，通过排污泵将真空罐里的水排至排水管网。
工作状态下系统始终维持在一定的真空度（-0.04MPa～-0.07MPa）。真空度不足时启动真空泵抽负压，真空度过高时开启真空罐上的放空阀。
（三）系统的主要优势与不足
1）优势：
①各排水点通过真空管路联网，扩展方便，排除局部渗水;
②配电点只有一处（真空机组处），各排水点只需从真空机组敷设信号线和24V电源，系统集成度高;
③各排水点通过RS485通讯接口联网，与BAS系统接口集中;
④检修较方便，各排水点现场只有管道和阀门，仅真空机组有水泵，控制柜配备人机互动界面，后期维护简单明了;
⑤利用PLC编程可实现数据的采集和处理，输出包含“泵启动时间”、“泵启动次数”、“故障信息统计”、“不同时间段的设备工作频率”、“泵站工作效率”等项目报表，并可实现对异常数据的分析处理，方便维护人员快速做出判断，实现智能化管理;
⑥站内实现中水回用（若有）较方便。
2）不足：
对系统配置的关键部件（如真空机组、真空废水提升器及真空隔膜阀等）的可靠性要求较高。因为部分局部排水点地处车辆运行区间，人员不方便进出维修。
（四）弥补系统不足的技术措施
1）真空机组：机组所有与故障有关的部件均采用备用机制。
①真空泵设备用泵;
②污水泵设备用泵。
2）真空废水提升器：收集器与故障有关的部件均采用备用机制。
①每条抽吸管路配真空隔膜阀、检修阀和单独的液位感应器;②液位传感器采用气控和电极两套传感器。
3）真空隔膜阀：
①阀门保持120%开度;
②阀门开启速度小于1秒/次;
③阀门自带膜片破损传感器;
4） 真空管道可根据现场条件任意穿越障碍，不影响其他系统管线敷设。管道在穿越人防门位置设置防爆闸阀，系统平、战分离，战时系统停止使用，可作废弃处理。
四、 车站智能中央排水系统方案及比选分析
（一）范例车站的选择
以长沙地铁3号线东塘站-桂花公园站为例，对系统方案做简要分析。
（二）东塘站-桂花公园站智能中央排水系统简介
东塘站-桂花公园站包含东塘站、桂花公园站及东塘站-桂花公园站区间排水，可在东塘站和桂花公园站分别各设置1套智能中央排水系统，分别收集各车站卫生间及站台板下集水坑的废水，其中桂花公园站的智能中央排水系统还负担东塘站-桂花公园站区间的局部排水任务。 以桂花公园站为例，在车站站台板下电梯底坑集水井位置、员工卫生间、公共卫生间、东塘站-桂花公园站区间电缆通道设真空抽吸管道，汇总接至真空泵组真空罐内，罐内设液位计，当液位到指定液位后，通过排污泵将罐内的水排至市政排水管网。
根据现状车站设备房布置情况，系统可利用原污水泵房，将真空机组布置在污水泵房内部，泵房布局及面积可参考下图。
桂花公园站拟通过真空排水方案的排水点排水量及管道敷设路径如表1
五、方案对比
六、重难点分析
区别于早期的真空排水系统，新方案真空管道距离较长，特别是对于区间集水坑，真空管需要连续爬坡后才能接入污水泵房，真空管敷设应采用锯齿型敷设原则，防止倒流。
采用较大罐体的真空机组，为方便施工和安装，设备通道及设备间门宽应不小于1.5米。
考虑真空系统故障的应急排水，应在部分重要的节点设置备用排水方案，如采用在真空管上另设应急排水口，如下图所示：
五、智能中央排水系统应用前景展望
智能中央排水系统因其便于管理、系统布置方便灵活及扩展性强等优点备受好评，有效解决了常规排水系统对土建条件要求苛刻、系统扩展性差等带来的一系列问题，可其视作一种新的排水模式并在新线建设中的一些特殊站点（如水源保护地站点和无市政官网或难接驳的站点）考虑应用。
杭州、常州等已投入使用的工程运营成果表明，智能中央排水系统可完美解决地铁车站配线上方大面积物业排水困难的问题，在污水排放变化幅度较大、景观要求高的旅游地区、远离市政管网的城乡结合部，以及人口密度、建筑密度高的老城区等都有很好的推广价值，值得大力推广。
六、结语
地铁车站给排水系统的可靠安装是保证地铁能否安全正常运行的关键，作为地铁项目中技术含量比较高的分项工程其施工优劣对整个地铁站和地铁项目的整体质量起着直接的影响。因此，需要及时了解行业最新技术动态，使地铁车站给排水系统的作用得到全面发挥。
参考文献：
[1]《地铁设计规范》GB50157-2013.
[2]《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008.
[3]《室内真空排水系统工程技术规程》中国工程建设标准化协会.
[4]《真空收集排放系统设计规范》杭州聚川环保科技股份有限公司.
[5]《城市公共廁所设计标准》CJJ14-2005.
（作者单位：长沙市轨道交通运营有限公司）
关键词：地下;排水系统;方案
一、背景简介
城市轨道交通在解决群众交通出行、促进城市发展等方面作用巨大，现在全国各地具备条件的城市也掀起了一股兴建地铁的小高潮。但站点布置及运营对周边市政条件依赖性较高，如车站布置需考虑吸引客流、交通条件衔接等因素。对于给排水专业来说，传统方案是在各个排水点设置基坑和潜水泵，通过潜水泵排出积水。
传统方案需要在车站设置较多的集水坑，且集水坑大而深，不方便扩展。对于车站区间，一般需要设置联络通道和区间泵房。受限于土建施工和区间盾构工艺，联络通道施工存在施工周期长和较大的施工安全隐患。
二、地下车站常规排水系统介绍及局限性分析
1）地铁车站局部排水点多，如出入口、风亭集水坑、电梯基坑、转辙机基坑、电缆夹层、区间集水坑等位置，一般车站约15～20处。常规做法是采用逐点排水方案，每处设置集水坑及潜污泵，以泵组为单位设置排水管，并考虑市政排水接驳。
2）采用逐点排水方案，每个排水井相对独立，安全可靠性高。但具有如下不足：市政接驳工作量较大;各排水点相对独立，扩展性差，土建新增集水点需增设排水泵组;配電及BAS系统监控点较分散;受制于潜污泵水位限制，停泵水位以下的集水无法排除;因集中收集较困难，车站实现中水回用难度较大等。
3）为解决地下车站常规逐点排水方案的部分缺陷，探索一种新的排水模式，深入研究智能中央排水系统并尝试应用，实现地下车站排水系统的可扩展性很有必要。
三、智能中央排水系统简介及优缺点分析
（一）系统方案简介
车站设置一套智能中央排水机组，并在各排水点设置真空隔膜阀及真空管道，集水经真空管抽至中央机组，再统一外排至市政管网。各排水点排水流量可达3-15L/s，并可根据流量确定管径和真空抽吸阀口径。
系统具备良好的可扩展性，对于不确定的排水点也可提前预留。各排水点无需配电，并通过RS485接口联网集中到中央机组管理。所有排水点的数据集中收集至中央控制系统，数据处理更方便可靠。
（二）系统工作原理
系统利用各排水点的集水坑作为中间收集单元，当达到指定液位后，液位传感器发出信号给控制柜，控制柜打开真空隔膜阀开关，通过负压将集水坑内的积水抽吸至真空机组的真空罐;真空罐内设有液位计，真空罐内的液位到指定液位后，通过排污泵将真空罐里的水排至排水管网。
工作状态下系统始终维持在一定的真空度（-0.04MPa～-0.07MPa）。真空度不足时启动真空泵抽负压，真空度过高时开启真空罐上的放空阀。
（三）系统的主要优势与不足
1）优势：
①各排水点通过真空管路联网，扩展方便，排除局部渗水;
②配电点只有一处（真空机组处），各排水点只需从真空机组敷设信号线和24V电源，系统集成度高;
③各排水点通过RS485通讯接口联网，与BAS系统接口集中;
④检修较方便，各排水点现场只有管道和阀门，仅真空机组有水泵，控制柜配备人机互动界面，后期维护简单明了;
⑤利用PLC编程可实现数据的采集和处理，输出包含“泵启动时间”、“泵启动次数”、“故障信息统计”、“不同时间段的设备工作频率”、“泵站工作效率”等项目报表，并可实现对异常数据的分析处理，方便维护人员快速做出判断，实现智能化管理;
⑥站内实现中水回用（若有）较方便。
2）不足：
对系统配置的关键部件（如真空机组、真空废水提升器及真空隔膜阀等）的可靠性要求较高。因为部分局部排水点地处车辆运行区间，人员不方便进出维修。
（四）弥补系统不足的技术措施
1）真空机组：机组所有与故障有关的部件均采用备用机制。
①真空泵设备用泵;
②污水泵设备用泵。
2）真空废水提升器：收集器与故障有关的部件均采用备用机制。
①每条抽吸管路配真空隔膜阀、检修阀和单独的液位感应器;②液位传感器采用气控和电极两套传感器。
3）真空隔膜阀：
①阀门保持120%开度;
②阀门开启速度小于1秒/次;
③阀门自带膜片破损传感器;
4） 真空管道可根据现场条件任意穿越障碍，不影响其他系统管线敷设。管道在穿越人防门位置设置防爆闸阀，系统平、战分离，战时系统停止使用，可作废弃处理。
四、 车站智能中央排水系统方案及比选分析
（一）范例车站的选择
以长沙地铁3号线东塘站-桂花公园站为例，对系统方案做简要分析。
（二）东塘站-桂花公园站智能中央排水系统简介
东塘站-桂花公园站包含东塘站、桂花公园站及东塘站-桂花公园站区间排水，可在东塘站和桂花公园站分别各设置1套智能中央排水系统，分别收集各车站卫生间及站台板下集水坑的废水，其中桂花公园站的智能中央排水系统还负担东塘站-桂花公园站区间的局部排水任务。 以桂花公园站为例，在车站站台板下电梯底坑集水井位置、员工卫生间、公共卫生间、东塘站-桂花公园站区间电缆通道设真空抽吸管道，汇总接至真空泵组真空罐内，罐内设液位计，当液位到指定液位后，通过排污泵将罐内的水排至市政排水管网。
根据现状车站设备房布置情况，系统可利用原污水泵房，将真空机组布置在污水泵房内部，泵房布局及面积可参考下图。
桂花公园站拟通过真空排水方案的排水点排水量及管道敷设路径如表1
五、方案对比
六、重难点分析
区别于早期的真空排水系统，新方案真空管道距离较长，特别是对于区间集水坑，真空管需要连续爬坡后才能接入污水泵房，真空管敷设应采用锯齿型敷设原则，防止倒流。
采用较大罐体的真空机组，为方便施工和安装，设备通道及设备间门宽应不小于1.5米。
考虑真空系统故障的应急排水，应在部分重要的节点设置备用排水方案，如采用在真空管上另设应急排水口，如下图所示：
五、智能中央排水系统应用前景展望
智能中央排水系统因其便于管理、系统布置方便灵活及扩展性强等优点备受好评，有效解决了常规排水系统对土建条件要求苛刻、系统扩展性差等带来的一系列问题，可其视作一种新的排水模式并在新线建设中的一些特殊站点（如水源保护地站点和无市政官网或难接驳的站点）考虑应用。
杭州、常州等已投入使用的工程运营成果表明，智能中央排水系统可完美解决地铁车站配线上方大面积物业排水困难的问题，在污水排放变化幅度较大、景观要求高的旅游地区、远离市政管网的城乡结合部，以及人口密度、建筑密度高的老城区等都有很好的推广价值，值得大力推广。
六、结语
地铁车站给排水系统的可靠安装是保证地铁能否安全正常运行的关键，作为地铁项目中技术含量比较高的分项工程其施工优劣对整个地铁站和地铁项目的整体质量起着直接的影响。因此，需要及时了解行业最新技术动态，使地铁车站给排水系统的作用得到全面发挥。
参考文献：
[1]《地铁设计规范》GB50157-2013.
[2]《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008.
[3]《室内真空排水系统工程技术规程》中国工程建设标准化协会.
[4]《真空收集排放系统设计规范》杭州聚川环保科技股份有限公司.
[5]《城市公共廁所设计标准》CJJ14-2005.
（作者单位：长沙市轨道交通运营有限公司）