青藏高原地理位置獨特，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、保溫問題非常困難。

　　青藏高原生態(tài)環(huán)境脆弱，環(huán)境自凈能力非常差。污水若不經(jīng)處理或經(jīng)簡單處理后排入河流、湖泊，將造成河流、湖泊的水質(zhì)變壞，使大量的以河流、湖泊為棲息場所的鳥類、魚類等生物大量死亡，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)火山試驗基地曾做過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、研究工作，但由于當(dāng)時的科技水平及財力所限，保溫管道的試驗研究結(jié)果并不能直接應(yīng)用于青藏鐵路。

　　隨著時代的發(fā)展，新材料、新工藝大量出現(xiàn)，自動測溫、自動加熱、自動放空及各種新材料的現(xiàn)場制備等技術(shù)在低海拔地區(qū)已得到廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過科研、設(shè)計人員的共同努力、探索，將給排水設(shè)施建到青藏鐵路上的設(shè)計思路已經(jīng)形成，有待于進(jìn)一步實驗驗證后可解決青藏沿線常年無給排水設(shè)施的現(xiàn)狀。

　　目前設(shè)計人員已收集了大量的資料，在現(xiàn)有的對凍土區(qū)地質(zhì)條件認(rèn)知的基礎(chǔ)上，利用ANSYS等工程軟件做計算機(jī)模擬分析，評價現(xiàn)有的技術(shù)能否應(yīng)用于青藏線上，在計算機(jī)模擬分析的基礎(chǔ)上，對需進(jìn)一步實驗室試驗的方案做實驗室試驗，并將切實可行的方案在試驗工程中做現(xiàn)場試驗。

　　由于鐵路地區(qū)用水量較少，給排水管道在夜間水不流動時易造成凍道內(nèi)液體凍結(jié)。為防止管道凍結(jié)，需對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，對需要加熱的管段分別加熱，采用管道自動加熱系統(tǒng)及自動測溫系統(tǒng)。管道的自動測溫系統(tǒng)中擬采用靈敏度較高的測溫元件，其測溫精度要求<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，因此對凍土層會產(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)換填粗粒化；2.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，還需要通過實驗室及現(xiàn)場驗證方可確定。

　　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)境影響報告書》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”標(biāo)準(zhǔn)的要求后，排入沱沱河，但目前還無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，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)對污水進(jìn)行處理的經(jīng)驗還很少。

　　針對青藏鐵路的特殊自然條件，我們收集了大量的國內(nèi)外污水處理工藝，對各種工藝進(jìn)行了認(rèn)真的分析、總結(jié)，并對有可能串聯(lián)后采用的工藝進(jìn)行排列組合，對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)工藝已通過實驗室試驗，處理后污水所監(jiān)測水質(zhì)項目符合《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》“二級”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)場試驗后，用于青藏鐵路沱沱河站的污水處理。