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軌道交通排水出路設計研究？
軌道交通5號線在排水系統設計中是如何結合線路沿線及車站周邊市政排水配套的實際情況,因地制宜地將莘閔輕軌交通線的雨水及污水分別合理地進入市政雨、污水管道或河道。
1概述
上海作為我國最大的工業、經濟、科技、文化和金融貿易中心的國際大都市,在城市基礎設施方面的建設取得了很大的成就,尤其體現在城市交通質量的改善和提高。軌道交通5號線是1號線的延伸,它的建成將進一步促進閔行地區的社會經濟發展,形成上海城市建設多層次、多軸線、多核心的網絡發展格局。上海市軌道交通5號線工程以1號線莘莊站為起點站,沿滬閔公路直至東川路,沿東川路向西,終點站為天星路站,起訖樁號為SK0+～SK+,線路總長為.km。其中莘莊站線路(m)為地面線,余均為高架線(.km)。軌道交通5號線共設座車站,起點站莘莊站為地面站,其余座車站均為高架站。在建設城市交通的同時,交通設施的雨、污水排放是不可缺少的配套工程。
軌道交通5號線沿途經過的區域,有大部分處于市政排水的空白區,給雨、污水排放帶來一定的困難。這也是當今城市軌道交通向周邊地區延伸所遇到的一個比較突出的問題,在市政排水管網不完善地區,如何在保護環境、經濟合理、因地制宜地解決軌道交通線的雨、污水排放,是工程設計中的一大難題。鑒于軌道交通5號線工程線路長、涉及的排水系統及區域河道多,設計之前需要花大量的時間進行調查分析,不能因其通車而破壞周邊河道的環境,必須全面、細致地了解掌握沿線的排水現狀,使雨、污水在不破壞環境的原則基礎上合理排放。
2沿線的排水現狀和規劃情況
軌道交通5號線全程均在閔行區內,其間線路經過橫瀝港、春申塘、徐家匯塘、六磊塘、橫沙河、俞塘、竹港、沙港等主要河流。其中橫瀝港、春申塘、六磊塘、俞塘、竹港、沙港為區級保留河道,徐家匯塘、橫沙河、西四河為鄉鎮級保留河道,另有許多不知名的村級河道。這些河道對部分處于市政排水空白區的軌道交通5號線的雨水出路,提供了良好的天然排放條件,見表1。
軌道交通5號線主要是沿滬閔公路和東川路走向,滬閔公路原設計標準為郊區公路,雨水排放形式為道路兩側邊溝排水,排入與其平行的橫瀝港或與之相交的徐家匯塘、六磊塘、橫沙河、俞塘以及其他鄉鎮級河道。滬閔公路上無污水管道,但與之相交的春申路上已敷設了Φ的污水管道,為春申路污水外排系統的污水干管。另外在元江路上(滬閔公路西側)也已埋設了Φ的元江路污水外排系統的污水干管,但滬閔公路東側的道路尚未辟通。
東川路為城市道路,有著比較完善的雨污水管道,污水管道主要有“吳涇、閔行等地區污水外排工程”總管和閔行污水處理廠污水收集管道。
軌道交通5號線經過的污水系統主要有春元昆污水外排系統。春元昆污水外排系統有三個系統組成,即春申路污水外排系統、元江路污水外排系統和昆陽路污水外排系統。春申路污水外排系統的污水干管設在春申路上,管徑Φ～Φ,由西向東接入吳閔北排工程虹梅路總管;元江路污水外排系統的污水干管設在元江路上,管徑Φ～Φ,由西向東接入吳閔北排工程虹梅路總管;昆陽路污水外排系統的污水干管沿昆陽路向南敷設接入吳閔北排工程東川路總管。
如前所述,春申路上已經敷設了污水干管,元江路上只敷設了滬閔公路西側的管道,整個春元昆污水外排系統工程的實施還有待時日。
閔行區共有個雨水系統,軌道交通5號線所經過的雨水系統有個,其中5個已經建成,2個在建,其余均為待建。必須說明的是盡管軌道交通5號線要經過許多待建和一些已建或在建的雨水系統,但由于滬閔公路沿線(銀春路以北)的軌道交通5號線處于橫瀝港和滬閔公路之間,而各雨水系統一般都是以重要的公路和天然河道劃分邊界的,造成了該路段內的軌道交通5號線雨水仍只能以直排橫瀝港為主的局面。
吳閔鐵路支線以南至終點站的軌道交通5號線要經過五個雨水系統,其中三個雨水系統已建,雖莘春雨水系統尚在規劃中,但現廣賢路、莘建東路上已建了雨水管;劍川雨水系統也在規劃中,但劍川路和滬閔路(吳閔鐵路支線～東川路)上也已經埋設了雨水管。這些雨水系統和雨水管道可以接納軌道交通5號線的部分雨水排放。
3軌道交通線內排水系統
軌道交通5號線車站內排水主要有生活污水、車站沖洗廢水、消防廢水和雨水。生活污水主要來自車站的公共廁所和職工廁所,其污水量按生活用水量的%計,每座車站根據客流量,每天約有近m3的污水排出。
車站沖洗廢水主要來自站廳、站臺層打掃衛生沖洗地面所產生的廢水,每座車站的沖洗排水標準按L/(m2?次)。每沖洗一次排水量約為7.0m3左右。
消防廢水主要來自車站,消防廢水按全線一次火災考慮,每座車站的消防廢水量視高架車站的體積按～L/s計?；馂难永m時間為2h。一次火災排水量約為～m3左右。
雨水主要來自站臺層的敞開部分、車站范圍內的地面廣場和高架區間的雨水。
車站范圍內的廢水和雨水是通過設在站內的地漏排到室外與廣場雨水排水系統連接,排至附近的市政雨水系統或河道。
高架區間的雨水是通過設在線路兩邊的明溝匯集經過地漏和排水立管順著高架區間的立柱排至地面,經地面收水管的收集,就近排到附近的市政雨水系統或河道。
4軌道交通5號線排水系統與市政管網的連結和溝通
軌道交通5號線沿途共設置了座車站,其中起點站莘莊站與1號線終點站莘莊站合并建造,故該車站的排水問題已在1號線的建設中得到解決。余下座車站的排水,應根據車站周邊市政管網配套和河道的具體情況與其接通。
4.1污水系統
(1)莘城站
莘城站緊靠春申路而建,其排水屬于春申路污水外排系統?，F在春申路上已經埋設了Φ的污水干管,在橫瀝港處有倒虹管穿越,已經接通虹梅路吳閔污水外排總管。故本車站的污水可直接排入該管道,納入吳閔污水外排工程。
(2)銀都路站
銀都路站也屬于春申路污水外排系統,但要將該車站污水排入市政管道卻有一定的難度。其一目前雖然春申路污水外排系統的干管已經敷設,但管網收集系統尚未形成。其二從系統的布局來看,除了干管不得不穿越橫瀝港外,其他支管均不可能伸入滬閔公路和橫瀝港的中間地帶。根據春申路污水外排工程,春申路污水外排系統將在田園路由南向北敷設管道進春申路干管,而銀都路上敷設污水支管進田園路污水管道。本站位于銀都路南面,污水可通過泵站(設置二臺潛水排污泵,一用一備),用壓力管將污水送入銀都路上的污水管道。在穿越橫瀝港時將壓力管道架設于銀都路橋旁。
(3)顓橋站
顓橋站仍處于春申路污水外排系統服務范圍之內,顓橋站位于顓興路南側。從地理位置看,顓橋站北側m處有六磊塘橫阻,南面m處有橫沙河相隔,東側是橫瀝港,西面為滬閔公路,現狀顓興路、老滬閔路上亦無市政管道可利用,污水的排放條件最不理想。但春元昆污水外排系統中,顓興路上敷設了Φ～Φ的污水管,進田園路污水管道,最后通過系統泵站提升進春申路污水干管外排。但顓橋站與顓興路上的污水管中間隔有一條橫瀝港,故該站的污水只有通過設污水泵站,將污水通過壓力管道直接送入顓興路上的污水管,在穿越橫瀝港時將壓力管架設于顓興路橋旁。
(4)北橋站
北橋站屬于元江路污水外排系統,從北橋站至元江路距離約m。目前元江路上污水外排工程干管由西向東只排到滬閔公路口,滬閔公路東側的元江路尚未建設。故本站污水排放,近期因受周邊環境方面的制約,作為過渡措施,污水設化糞池收集后用糞車抽吸外運(公共廁所近期暫時關閉)。當元江路污水管一但建成,污水可直接排入元江路污水干管,最終進入虹梅路吳閔外排工程總管。
(5)劍川路站
劍川路站位于吳閔鐵路支線南側、劍川路北側的滬閔公路旁,目前本站周圍無市政污水管道系統,其所處的位置與污水排放也極為不利。如果往北尋找污水出口將遇到吳閔鐵路支線,要穿越鐵路困難相當大,只有往南排向東川路上的污水干管。故本站設污水泵站,首先將污水送入東川路站的污水系統,而與后兩個車站污水一并以重力流排入東川路上Φ的污水干管。
(6)東川路站
東川路站靠近東川路,而東川路上吳閔外排工程的污水干管為軌道交通5號線的污水出路提供了良好的條件。沿線路方向向南排管約m,將車站污水直接接入東川路上吳閔外排工程干管,東川路站的污水可以順利地接入吳閔外排工程。
(7)金平路站、華寧路站、文井路站、天星路站
金平路站、華寧路站、文井路站、天星路站分別位于金平路、華寧路、文井路、天星路與東川路的交叉路口,車站沿東川路方向設置。車站周邊有居住小區和較完善的市政配套設施,污水直接接入車站附近的市政管道,最終接入閔行污水處理廠。
4.2雨水系統:
(1)雨水設計參數如下:
設計暴雨重現期P=4年
高架區間徑流系數ψ=0.9
集水時間t1=5min,
暴雨強度按上海市暴雨強度公式計算:
(2)車站和區間排水
軌道交通5號線的走向,是沿滬閔公路向南至東川路,然后沿東川路向西至天星路。據現狀的排水條件,軌道交通5號線各車站和區間高架橋的雨水排放可分為二大塊。吳閔鐵路支線以北的軌道交通5號線的雨水排放,基本上以直接排入橫瀝港及其支流為主,其原因如前所述,該段的軌道交通5號線是處在滬閔公路和橫瀝港之間,而一般雨水系統的劃分是以主要的道路或天然河道為邊界的,滬閔公路和橫瀝港相距最遠處≈m,此間為市政雨水系統的空白區。橫瀝港等河道的常水位為2.3～2.5m,規劃防汛墻頂標高為4.5m,折點標高為2.5m,軌道交通5號線沿線地面道路的標高控制在6.0～3.m,故可直接排入附近河道。
吳閔鐵路支線以南的軌道交通5號線則有條件排入市政雨水管道,因吳閔支線以南的滬閔公路上和東川路上有雨水管道可利用。東川路是按城市道路標準設計,有完整的道路排水系統,軌道交通5號線建造于該道路的路中,雨水可直接排入地下市政雨水管網。
各車站雨水排放詳見表4。
區間的雨水排放出路詳見表5。
5結束語
軌道交通5號線是一條連接中心城市與衛星城市的紐帶,輕軌交通線的建設,縮短了中心城市區與衛星城之間的距離,促進了地區建設的高速發展。但在輕軌交通線建設的同時,也不能忽視對沿線的環境保護,尤其對車站污水的排放,更要嚴格按照排放要求執行。同時,對沿線的市政污水系統要做全面細致的了解,充分利用已建排水設施,使污水排放能納入市政污水管網,但對個別車站在近期內由于市政配套未能跟上的可采取臨時過度措施并預留接口,一但周邊市政污水管道配套完善即可接通。
目前軌道交通5號線已投入運行,筆者認為該線的排水設計采用的方法是成功的,其雨水、污水排放達到了上海市雨、污水排放的標準,達到雨、污分流的預期目標,為滿足工程安全運行、保護環境和水資源的保護提供了可靠的保證。然而,設計和實施僅是工程成功的第一步,管理、監測、保養和維護才是保證其安全運行的百年大計。隨著軌道交通5號線的運行,將會帶動車站周邊城市化基礎設施建設進一步加快和完善,到時候可以把需要用泵打到臨近排水系統去的污水,就近接入已完善的污水排水系統內。同時筆者也會不斷的收集資料、總結得失,以使今后的設計工程能產生更大的社會效益和經濟效益。
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