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摘要：结合某集装箱中心站工程建设情况，详细分析了给排水系统设计的特点。对于其中与市政规划的近远期结合、蓄水塘规模的确定、施工中砂层回填密实度的保证、新工艺新设备的选用等进行了重点阐述。
关键词：集装箱 给排水 系统 特点
某铁路集装箱中心站工程，由北向南依次布置集装箱、特货、快运、普货四个作业区以及相互配套的行车股道、房建、通信、信号、给排水等工程。该工程于2008年9月27日开工建设，2010年7月1日建成投产。
该站区地势开阔平坦。地面高程365～367m，区内地表水不发育。年平均气温13.3℃，最高气温41.7℃，最低气温-20.6℃，平均降水量599.2mm，最大风速为25.3m/s，土壤最大冻结深度为50cm，最大积雪厚度为22cm。
本工程地层主要为全新统人工堆积和冲积黏质黄土、砂类土及黏性土等。其中黏质黄土分布于地表，厚度变化较大，承载力较低，具I级非自重湿陷性，下部砂土以细、中、粗砂为主，分布较稳定，承载力较高。地下水主要为第四系孔隙潜水，砂、砾石层为主要含水层，地下水位埋深8.2～13m。
给排水工程主要由四部分组成：给水、消防、污水、雨水。
1 给水、消防部分
车站既有水源井1座，井径300mm，井深175m，产水量1000m3/d，可满足车站和集装箱中心站的用水要求。根据要求，城市自来水覆盖到该区时，封闭自建井，接自来水供水。
根据水质监测报告，既有水源中，总大肠菌数、菌群总落、铁、锰、浊度等指标均超过《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）相应限值。详见表一。
针对这一问题，曾考虑另择新的水源，但因以下原因无法实现。一是该市近期给水规划市政自来水管网不向港务区供水；二是该市明文规定不得新建地下水源；三是该集装箱中心站所在的区域是地下水铁锰超标地区，不易找到达标的水源井。根据水量测算，既有水源井水量可以满足车站和集装箱中心站的生产生活及消防用水量要求，因此，采取对既有水源进行相应处理达到用水标准。
主要处理工艺为：生产生活用水经提升后，进入除铁除锰滤罐，去除原水中的铁、锰离子，经消毒后贮存于300m3的清水池，由二级加压泵站供生产生活用水管网。
消防系统水源为新建500m3的钢筋混凝土消防水池，经消防泵加压后供消防管网。在站区室外消防通道下敷设环装消防管道和消火栓，综合办公楼、分拨中心、快运仓库、简易仓库周围布设室外消火栓。
由于生活用水和消防用水对水质要求不同，因此生产生活管网系统和消防管网系统在站区内各自形成独立的管网。流程如下：
生产生活及消防主管道在站区内埋设在综合管沟内，分支给水管道进行直埋，埋深不小于1.0m。
2 污水、雨水部分
中心站污水流量为260m3/d，经与港务区管委会协商，中心站污水排入站区南侧草临路污水管网系统。由于港务区污水处理厂尚处于规划阶段，近期中心站污水经处理后，暂时排入蓄水塘。
目前过渡期中心站生活污水经化粪池隔油池处理、集装箱洗箱废水经隔油沉淀池处理，汇集后提升进入厌氧滤罐处理系统。
站区雨水排水沿主干道设置雨水篦子等收集系统，使厂区地面雨水汇集进入雨水管道。在集装箱装卸区两装卸线之间及中心站两端咽喉线路设置盖板沟，沿中心站围墙设置梯形明沟，再引入雨水管道排往站外。
根据规划，远期雨水排入纺渭路雨水管网系统，由于纺渭路雨水管道尚未铺设，近期内集装箱中心站雨水采取临时排放方案，在站区东侧围墙外，临时租用5.5ha土地，设置蓄水塘贮存雨水，通过蒸发和下渗的方式解决近期雨水排放问题。
经计算，雨水泵站需要提升的雨水水量为6120L/s。设置蓄水塘进行雨水临时排放方案，在国家标准、行业标准内均没有相关规定，设计工作需要在保证安全性的前提下，考虑经济适用。最终蓄水塘的方案确定如下：
“设计采用降水量为100mm的标准，降雨过程按24h考虑，收集中心站范围内约130ha的雨水。确定蓄水塘的有效容积为13万m3，临时占地为54656.64m2。”
设计采用的主要论据如下：
“根据论文《西安地区暴雨气候分析》，对西安地区7个站1959～1990年共32年降水资料，采用统计方法，分析了西安地区暴雨的气候特点，对暴雨类型进行了划分，得出西安地区暴雨主要为局地暴雨，降水强度大都在50.0～75.0mm等级，出现在4～11月间，过程一般维持1天。
根据论文《西安近57年降水量变化分析》，西安年降水量总体呈下降趋势，尤其进入20世纪90年代以后降水递减趋势明显。1991～2007年15年平均比历年减少28.7mm。比前40年（1951～1990年）平均减少40.9mm。”因此，蓄水塘方案的最终确定，是安全可靠的，开通运营至今，能够实现设计的全部功能。蓄水塘设计方案，可为同类工程项目提供一定的参考。
3 主要施工方法
3.1 管道安装
沟槽开挖前，在现场测设出控制中心桩，并用全站仪放出中线及两侧开挖边线，避免开挖时偏移。
开挖时采用机械开挖，人工配合。在土质较松软、地下水位较高场地采用模板支撑。开挖中及时控制开挖轴线、基底标高、宽度及基槽两侧放坡比例，防止偏离和超挖。基槽开挖到地下水位时，在基槽先挖出一条排水沟集中排水，集水坑中的水用潜水泵排出至附近排水点，排水沟断面为30cm×30cm，沟底低于槽底30～40cm，集水坑为1m×1m，下为砂砾石，上铺粗砂，井底比槽底深1～2m。为防止井壁坍塌，采用木板或砌砖加固。
管道安装采用三合一法，即先浇筑平基，待平基混凝土达到一定强度后，再安管、接口、浇筑管座混凝土三道工序连续进行。管道安装采用机械吊装，人工配合，从下游开始铺设，承口朝向上游。安管时同时采用中心线法和边线法控制中线和高程。 3.2 检查井
检查井采用钢筋混凝土井室，进行一次性灌注，浇筑在整体混凝土基础上。在沟槽开挖时，准确计算检查井位置及开挖宽度，在浇筑管基时，将检查井井基一并浇筑。模板采用组合钢模板，模板的制作要保证有足够的强度和刚度，达到构造简单，支拆方便。模板表面平整、光洁、尺寸准确、接缝严密。支模时要平整、顺直，支撑系统牢固，拆模时要保证混凝土有一定的强度，棱角不被破坏，方可拆模。
3.3 闭水、回填
管道在回填前应进行闭水试验，闭水试验应按规范要求的检查频率和检查方法分段进行，采用带井注水浸泡24小时，试验合格后及时打掉管道两端堵头，清理干净，合格后方可进行下道工序。
砂土回填为本工程的一个施工难点，以埋深7m管道为例，其砂垫层回填厚度5.5m，每层厚度0.2m，需填筑27层，传统夯实方法经检测压实度不能满足要求。经现场多次试验，采用浇水和平板振动器或振动板震动夯实，密实度能够达到设计要求。
管道回填前需将槽内杂物清理干净，需在管座混凝土强度达到5.0N/mm2以上时方可进行。沟槽回填应从管道两侧对称回填，回填材料采用砂砾石。分层夯实时松铺厚度控制在30cm以内，两侧回填面高差控制在30cm以下。回填到控制标高进行初步夯实、洒水，再进一步夯实，检测符合夯实系数后再进行下步回填。
4 先进工艺、设备的选用
4.1 综合管沟方案
本工程中，根据地下管线众多的特点，在主要道路下设置了综合管沟。综合管沟的设置，有利于在道路有限断面上对各类管线综合安排、统筹规划，避免各种工程管线在平面和竖向空间位置上发生冲突和干扰，减少了路面上检查井盖的数量，对路面质量和行车安全起到了良好的效果。同时，便于后期的维护管理。
4.2 性能优异的水泵选用
雨水泵站、污水泵站设计中，水泵均选用自动耦合式固定安装，便于维修时将水泵提升出泵井之外。
污水水泵选用了2台JYWQ40-12-16-1200-15自动搅匀潜污泵（Q=12m3/h，H=16m，N=1.5KW），自动搅匀排污泵是在普通排污泵的基础上采用自动搅拌装置，该装置随电机轴旋转，产生极强的搅拌力，将污水池内的沉积物搅拌成悬浮物，吸入泵内排出，提高了泵的防堵、排污能力，一次性完成了排水、清污、除淤、节约了运行成本，是具有明显的先进性和使用性的环保产品。
4.3 柔性止回阀的使用
为防止雨水管道下游排水的回流，在工程设计，雨水的排放口附近，设置防倒流的设施。传统的方案有设置闸板、拍门、提高排放口标高等措施，但存在设备费用高，易损坏，不易管理等问题。
本工程中，雨水管道排入出水池、蓄水塘时，都存在下游水位较高回灌的风险，因此，设计中综合分析比较，最终确定采用橡胶柔性止回阀。它是一种全橡胶结构、外形呈“鸭嘴状”、具有“正向进入，反向逆止”功能的新型给排水阀门产品。与传统拍门比较，具有以下的优点：①依靠水压差自动开启和关闭，安全可靠，无噪音，无需人员操作，无需维护；②正向开启水阻力小，启动压力小，且流量根据水压自然调节；③反向逆止密封好，没有渗漏，防止了倒流，背压越大，效果越佳；④防腐、防老化、不变形、适应性强、使用寿命长。柔性止回阀从运营使用至今，效果优良。
5 小结
项目投入运行至今，给排水系统运转良好，实现了设计功能。该项目给排水工程紧密结合当地市政规划，并立足当前，确定了合理的水源、排水等方案，较好的实现了近远期结合。工程设计中对新工艺、新设备的选择使用，也产生了较好的经济社会效益。
参考文献：
[1]周丽峰，詹维泰.西安地区暴雨气候分析[J].陕西气象，1988（3）.
[2]邓芳莲.西安近57年降水量变化分析[J].陕西气象，2008（4）.
[3]汤红岩，李卓，隋延婷.某国际集装箱码头给排水设计探讨[J].水运工程，2009（7）.
[4]GB50268-2008.给水排水管道工程施工及验收规范[S].
[5]GB50013-2006.室外给水设计规范[S].
[6]GB50014-2006.室外排水设计规范[S].
关键词：集装箱 给排水 系统 特点
某铁路集装箱中心站工程，由北向南依次布置集装箱、特货、快运、普货四个作业区以及相互配套的行车股道、房建、通信、信号、给排水等工程。该工程于2008年9月27日开工建设，2010年7月1日建成投产。
该站区地势开阔平坦。地面高程365～367m，区内地表水不发育。年平均气温13.3℃，最高气温41.7℃，最低气温-20.6℃，平均降水量599.2mm，最大风速为25.3m/s，土壤最大冻结深度为50cm，最大积雪厚度为22cm。
本工程地层主要为全新统人工堆积和冲积黏质黄土、砂类土及黏性土等。其中黏质黄土分布于地表，厚度变化较大，承载力较低，具I级非自重湿陷性，下部砂土以细、中、粗砂为主，分布较稳定，承载力较高。地下水主要为第四系孔隙潜水，砂、砾石层为主要含水层，地下水位埋深8.2～13m。
给排水工程主要由四部分组成：给水、消防、污水、雨水。
1 给水、消防部分
车站既有水源井1座，井径300mm，井深175m，产水量1000m3/d，可满足车站和集装箱中心站的用水要求。根据要求，城市自来水覆盖到该区时，封闭自建井，接自来水供水。
根据水质监测报告，既有水源中，总大肠菌数、菌群总落、铁、锰、浊度等指标均超过《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）相应限值。详见表一。
针对这一问题，曾考虑另择新的水源，但因以下原因无法实现。一是该市近期给水规划市政自来水管网不向港务区供水；二是该市明文规定不得新建地下水源；三是该集装箱中心站所在的区域是地下水铁锰超标地区，不易找到达标的水源井。根据水量测算，既有水源井水量可以满足车站和集装箱中心站的生产生活及消防用水量要求，因此，采取对既有水源进行相应处理达到用水标准。
主要处理工艺为：生产生活用水经提升后，进入除铁除锰滤罐，去除原水中的铁、锰离子，经消毒后贮存于300m3的清水池，由二级加压泵站供生产生活用水管网。
消防系统水源为新建500m3的钢筋混凝土消防水池，经消防泵加压后供消防管网。在站区室外消防通道下敷设环装消防管道和消火栓，综合办公楼、分拨中心、快运仓库、简易仓库周围布设室外消火栓。
由于生活用水和消防用水对水质要求不同，因此生产生活管网系统和消防管网系统在站区内各自形成独立的管网。流程如下：
生产生活及消防主管道在站区内埋设在综合管沟内，分支给水管道进行直埋，埋深不小于1.0m。
2 污水、雨水部分
中心站污水流量为260m3/d，经与港务区管委会协商，中心站污水排入站区南侧草临路污水管网系统。由于港务区污水处理厂尚处于规划阶段，近期中心站污水经处理后，暂时排入蓄水塘。
目前过渡期中心站生活污水经化粪池隔油池处理、集装箱洗箱废水经隔油沉淀池处理，汇集后提升进入厌氧滤罐处理系统。
站区雨水排水沿主干道设置雨水篦子等收集系统，使厂区地面雨水汇集进入雨水管道。在集装箱装卸区两装卸线之间及中心站两端咽喉线路设置盖板沟，沿中心站围墙设置梯形明沟，再引入雨水管道排往站外。
根据规划，远期雨水排入纺渭路雨水管网系统，由于纺渭路雨水管道尚未铺设，近期内集装箱中心站雨水采取临时排放方案，在站区东侧围墙外，临时租用5.5ha土地，设置蓄水塘贮存雨水，通过蒸发和下渗的方式解决近期雨水排放问题。
经计算，雨水泵站需要提升的雨水水量为6120L/s。设置蓄水塘进行雨水临时排放方案，在国家标准、行业标准内均没有相关规定，设计工作需要在保证安全性的前提下，考虑经济适用。最终蓄水塘的方案确定如下：
“设计采用降水量为100mm的标准，降雨过程按24h考虑，收集中心站范围内约130ha的雨水。确定蓄水塘的有效容积为13万m3，临时占地为54656.64m2。”
设计采用的主要论据如下：
“根据论文《西安地区暴雨气候分析》，对西安地区7个站1959～1990年共32年降水资料，采用统计方法，分析了西安地区暴雨的气候特点，对暴雨类型进行了划分，得出西安地区暴雨主要为局地暴雨，降水强度大都在50.0～75.0mm等级，出现在4～11月间，过程一般维持1天。
根据论文《西安近57年降水量变化分析》，西安年降水量总体呈下降趋势，尤其进入20世纪90年代以后降水递减趋势明显。1991～2007年15年平均比历年减少28.7mm。比前40年（1951～1990年）平均减少40.9mm。”因此，蓄水塘方案的最终确定，是安全可靠的，开通运营至今，能够实现设计的全部功能。蓄水塘设计方案，可为同类工程项目提供一定的参考。
3 主要施工方法
3.1 管道安装
沟槽开挖前，在现场测设出控制中心桩，并用全站仪放出中线及两侧开挖边线，避免开挖时偏移。
开挖时采用机械开挖，人工配合。在土质较松软、地下水位较高场地采用模板支撑。开挖中及时控制开挖轴线、基底标高、宽度及基槽两侧放坡比例，防止偏离和超挖。基槽开挖到地下水位时，在基槽先挖出一条排水沟集中排水，集水坑中的水用潜水泵排出至附近排水点，排水沟断面为30cm×30cm，沟底低于槽底30～40cm，集水坑为1m×1m，下为砂砾石，上铺粗砂，井底比槽底深1～2m。为防止井壁坍塌，采用木板或砌砖加固。
管道安装采用三合一法，即先浇筑平基，待平基混凝土达到一定强度后，再安管、接口、浇筑管座混凝土三道工序连续进行。管道安装采用机械吊装，人工配合，从下游开始铺设，承口朝向上游。安管时同时采用中心线法和边线法控制中线和高程。 3.2 检查井
检查井采用钢筋混凝土井室，进行一次性灌注，浇筑在整体混凝土基础上。在沟槽开挖时，准确计算检查井位置及开挖宽度，在浇筑管基时，将检查井井基一并浇筑。模板采用组合钢模板，模板的制作要保证有足够的强度和刚度，达到构造简单，支拆方便。模板表面平整、光洁、尺寸准确、接缝严密。支模时要平整、顺直，支撑系统牢固，拆模时要保证混凝土有一定的强度，棱角不被破坏，方可拆模。
3.3 闭水、回填
管道在回填前应进行闭水试验，闭水试验应按规范要求的检查频率和检查方法分段进行，采用带井注水浸泡24小时，试验合格后及时打掉管道两端堵头，清理干净，合格后方可进行下道工序。
砂土回填为本工程的一个施工难点，以埋深7m管道为例，其砂垫层回填厚度5.5m，每层厚度0.2m，需填筑27层，传统夯实方法经检测压实度不能满足要求。经现场多次试验，采用浇水和平板振动器或振动板震动夯实，密实度能够达到设计要求。
管道回填前需将槽内杂物清理干净，需在管座混凝土强度达到5.0N/mm2以上时方可进行。沟槽回填应从管道两侧对称回填，回填材料采用砂砾石。分层夯实时松铺厚度控制在30cm以内，两侧回填面高差控制在30cm以下。回填到控制标高进行初步夯实、洒水，再进一步夯实，检测符合夯实系数后再进行下步回填。
4 先进工艺、设备的选用
4.1 综合管沟方案
本工程中，根据地下管线众多的特点，在主要道路下设置了综合管沟。综合管沟的设置，有利于在道路有限断面上对各类管线综合安排、统筹规划，避免各种工程管线在平面和竖向空间位置上发生冲突和干扰，减少了路面上检查井盖的数量，对路面质量和行车安全起到了良好的效果。同时，便于后期的维护管理。
4.2 性能优异的水泵选用
雨水泵站、污水泵站设计中，水泵均选用自动耦合式固定安装，便于维修时将水泵提升出泵井之外。
污水水泵选用了2台JYWQ40-12-16-1200-15自动搅匀潜污泵（Q=12m3/h，H=16m，N=1.5KW），自动搅匀排污泵是在普通排污泵的基础上采用自动搅拌装置，该装置随电机轴旋转，产生极强的搅拌力，将污水池内的沉积物搅拌成悬浮物，吸入泵内排出，提高了泵的防堵、排污能力，一次性完成了排水、清污、除淤、节约了运行成本，是具有明显的先进性和使用性的环保产品。
4.3 柔性止回阀的使用
为防止雨水管道下游排水的回流，在工程设计，雨水的排放口附近，设置防倒流的设施。传统的方案有设置闸板、拍门、提高排放口标高等措施，但存在设备费用高，易损坏，不易管理等问题。
本工程中，雨水管道排入出水池、蓄水塘时，都存在下游水位较高回灌的风险，因此，设计中综合分析比较，最终确定采用橡胶柔性止回阀。它是一种全橡胶结构、外形呈“鸭嘴状”、具有“正向进入，反向逆止”功能的新型给排水阀门产品。与传统拍门比较，具有以下的优点：①依靠水压差自动开启和关闭，安全可靠，无噪音，无需人员操作，无需维护；②正向开启水阻力小，启动压力小，且流量根据水压自然调节；③反向逆止密封好，没有渗漏，防止了倒流，背压越大，效果越佳；④防腐、防老化、不变形、适应性强、使用寿命长。柔性止回阀从运营使用至今，效果优良。
5 小结
项目投入运行至今，给排水系统运转良好，实现了设计功能。该项目给排水工程紧密结合当地市政规划，并立足当前，确定了合理的水源、排水等方案，较好的实现了近远期结合。工程设计中对新工艺、新设备的选择使用，也产生了较好的经济社会效益。
参考文献：
[1]周丽峰，詹维泰.西安地区暴雨气候分析[J].陕西气象，1988（3）.
[2]邓芳莲.西安近57年降水量变化分析[J].陕西气象，2008（4）.
[3]汤红岩，李卓，隋延婷.某国际集装箱码头给排水设计探讨[J].水运工程，2009（7）.
[4]GB50268-2008.给水排水管道工程施工及验收规范[S].
[5]GB50013-2006.室外给水设计规范[S].
[6]GB50014-2006.室外排水设计规范[S].