青藏高原地理位置獨(dú)特，地質(zhì)條件復(fù)雜，常年“滴水成冰”。青藏鐵路格拉段穿越多年凍土地段560km左右，使供水管道及貯水構(gòu)筑物的防凍、保溫問(wèn)題非常困難。

　　青藏高原生態(tài)環(huán)境脆弱，環(huán)境自?xún)裟芰Ψ浅２?。污水若不?jīng)處理或經(jīng)簡(jiǎn)單處理后排入河流、湖泊，將造成河流、湖泊的水質(zhì)變壞，使大量的以河流、湖泊為棲息場(chǎng)所的鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)等生物大量死亡，并可能造成環(huán)境的進(jìn)一步惡化。

　　“凍土”和“污水處理”成了青藏鐵路給排水工程亟須攻克的兩大難關(guān)。

　　新材料新技術(shù)大顯身手

　　給排水多年凍土區(qū)管道的鋪設(shè)形成可分為：深埋式、淺埋式、地溝式、路堤式及架空式。20世紀(jì)70年代，在青藏高原的風(fēng)火山試驗(yàn)基地曾做過(guò)淺埋式和地面路堤式上水保溫管道及地上保溫水池的試驗(yàn)、研究工作，但由于當(dāng)時(shí)的科技水平及財(cái)力所限，保溫管道的試驗(yàn)研究結(jié)果并不能直接應(yīng)用于青藏鐵路。

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，新材料、新工藝大量出現(xiàn)，自動(dòng)測(cè)溫、自動(dòng)加熱、自動(dòng)放空及各種新材料的現(xiàn)場(chǎng)制備等技術(shù)在低海拔地區(qū)已得到廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)科研、設(shè)計(jì)人員的共同努力、探索，將給排水設(shè)施建到青藏鐵路上的設(shè)計(jì)思路已經(jīng)形成，有待于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后可解決青藏沿線常年無(wú)給排水設(shè)施的現(xiàn)狀。

　　目前設(shè)計(jì)人員已收集了大量的資料，在現(xiàn)有的對(duì)凍土區(qū)地質(zhì)條件認(rèn)知的基礎(chǔ)上，利用ANSYS等工程軟件做計(jì)算機(jī)模擬分析，評(píng)價(jià)現(xiàn)有的技術(shù)能否應(yīng)用于青藏線上，在計(jì)算機(jī)模擬分析的基礎(chǔ)上，對(duì)需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的方案做實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，并將切實(shí)可行的方案在試驗(yàn)工程中做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

　　由于鐵路地區(qū)用水量較少，給排水管道在夜間水不流動(dòng)時(shí)易造成凍道內(nèi)液體凍結(jié)。為防止管道凍結(jié)，需對(duì)給排水管道作保溫處理，目前較好的保溫材料主要采用聚氨酯或福利凱保溫材料，但是，僅對(duì)管道做保溫處理并不能保證管道內(nèi)的水溫始終保持不凍結(jié)，為此，對(duì)管道內(nèi)的液體還需做加熱處理。

　　青藏鐵路給排水管道的加熱方式采用沿程加熱(即沿管道長(zhǎng)度方向設(shè)置加熱設(shè)施)的方式，分設(shè)不同的加熱段落，對(duì)需要加熱的管段分別加熱，采用管道自動(dòng)加熱系統(tǒng)及自動(dòng)測(cè)溫系統(tǒng)。管道的自動(dòng)測(cè)溫系統(tǒng)中擬采用靈敏度較高的測(cè)溫元件，其測(cè)溫精度要求<0.02℃，使用壽命在20年以上。

　　混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)筑物異熱系數(shù)大，熱量傳遞快，構(gòu)筑物內(nèi)常年貯存有正溫的液體，因此對(duì)凍土層會(huì)產(chǎn)生較大影響，造成融沉，形成不均勻下陷或產(chǎn)生較嚴(yán)重的凍拔，相應(yīng)采用的措施為：1.基礎(chǔ)換填粗?；?.在基礎(chǔ)和構(gòu)筑物外層之間增加隔熱層。選擇隔熱材料要考慮材料的承壓能力，抗?jié)B能力，施工工藝。如何提高混凝土的抗?jié)B能力，是否需要在池內(nèi)壁設(shè)置抗?jié)B防腐涂層，還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證方可確定。

　　老工藝?yán)戏椒ǜ奶鞊Q日

　　根據(jù)《青藏鐵路格爾木至拉薩段、格爾木至唐古拉山口環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》及其批復(fù)的要求，沱沱河站污水經(jīng)處理達(dá)到《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》“二級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)的要求后，排入沱沱河，但目前還無(wú)任何污水處理工藝可將污水處理后達(dá)到如此標(biāo)準(zhǔn)。

　　青藏鐵路污水處理的難點(diǎn)主要集中在以下幾方面：現(xiàn)有的污水深度處理工藝多為生物化學(xué)處理方法，但由于青藏鐵路格拉段所經(jīng)地段屬低緯度高原、高寒地區(qū)，年平均氣溫小于0℃，不利于污水處理所需的微生物生長(zhǎng)，而利用現(xiàn)有的、成熟的物理化學(xué)方法不可能達(dá)到環(huán)保要求，況且在低緯度高原、高寒地區(qū)對(duì)污水進(jìn)行處理的經(jīng)驗(yàn)還很少。

　　針對(duì)青藏鐵路的特殊自然條件，我們收集了大量的國(guó)內(nèi)外污水處理工藝，對(duì)各種工藝進(jìn)行了認(rèn)真的分析、總結(jié)，并對(duì)有可能串聯(lián)后采用的工藝進(jìn)行排列組合，對(duì)排列組合后的各種工藝分析后，初步確定了采用串聯(lián)物理化學(xué)工藝的方法處理生活污水，對(duì)其中間工藝大膽采用了最新的科研成果———高效催化電氧化技術(shù)。此串聯(lián)工藝已通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，處理后污水所監(jiān)測(cè)水質(zhì)項(xiàng)目符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》“二級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期的目的，此工藝有待于進(jìn)一步的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后，用于青藏鐵路沱沱河站的污水處理。