佛山垃圾填埋场设计说明书.doc

佛山垃圾填埋场设计说明书.doc 《固体废物工程》课程设计 题 目: 永福镇垃圾填埋场设计 设 计 时 间:2006 年 07月14日 目录 1. 概论 1.1项目简况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.2设计依据及主要设计资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.2.1设计依据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.2.2基础资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.2.3采用的主要 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.3城市概况及自然条件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.3.1城市概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.3.2城市总体规划„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.3.3自然条件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 1.4城市环卫设施现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 1.4.1垃圾清运„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 1.4.2垃圾成分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 1.4.3现有垃圾堆放场„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 1.5建设的必要性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 1.5.1存在的主要问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 1.5.2建设的必要性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 1.6建设原则及指导思想„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 2.总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 2.1工程规模„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 2.1.1服务人口及面积„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 2.1.2垃圾产率„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 2.1.3垃圾产生量预测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.1.4工程规模„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.2处理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.2.1处理方法简述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.2.2处理方法选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 2.3场址选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 3.垃圾处理场工程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 3.1工程内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 10 3.2卫生填埋场„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11 3.2.1库容及使用年限„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 3.2.2填埋工艺 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 3.2.3覆盖材料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 3.2.4填埋场主要机械设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 3.2.5防渗工程(水平防渗及垂直防渗)„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 3.2.6渗滤液收集系统及调节池„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 3.2.7地下水层排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16 3.2.8填埋气体导排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 3.2.9防洪工程设计(截洪沟)„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 3.2.10垃圾坝及截污坝„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19 3.2.11垃圾填埋场终场处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19 4.环境保护与环境监测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 20 4.1环境质量现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 20 4.2环境保护设计依据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 21 4.3设计执行的环保标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 21 4.4主要污染物和主要污染源„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 21 4.5环境保护措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 22 4.6施工期环境影响简要分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 23 4.7生态保护(影响 及措施)„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 23 4.8环境监测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 23 5(设计计算书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 24 5.1总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 25 5.1.1服务人口„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26 5.1.2垃圾产生量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26 5.2垃圾填埋场工程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26 5.2.1库容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26 5.2.2使用年限„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 27 5.2.3渗滤液及气体的产生量 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 27 5.2.4渗滤液及气体的收集设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 28 5.2.5调节池的容积„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 29 5.3防洪工程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 29 5.4防渗工程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 35 概论 1.1项目简况 项目名称:永福垃圾填埋场工程 项目业主:永福镇人民政府 1.2设计依据及主要设计资料 1.2.1设计依据 填埋场的设计应符合《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》和现行的其他相关的标准，设 计前应掌握下列资料: 城市用地规划、区域环境规划、场址周围人群活动分布与城区的关系; 城市环境卫生规划及垃圾处理规划; 地形、地貌及相关地形图; 地层结构、岩石及地质构造等工程地质条件; 地下水水位深度、流向等场址水文地质资料及利用情况; 夏季主导风及风速; 降水量、蒸发量等气象背景资料; 周围水系流向及用水状况; 洪泛周期(年); 待填埋处理的垃圾总量和日填埋量; 垃圾类型、性质、组成成分; 土石料条件，包括取土石料难易、远近和存储总量; 交通条件及供水供电条件。 1.2.2基础资料 主要基本资料:永福垃圾填埋场周围环境现状、环境功能区划要求。 通过对基本资料的分析讨论来决定后续工作的开展，例如垃圾填埋场的地理位置、形状 等感官参数设计，填埋场的处理量等等。根据环境功能区划要求来保证运入的垃圾经填埋后 对环境质量的影响是否符合环境要求。 1.2.3采用的主要标准和规范 (1)《环境空气质量标准》GB3095-96 (2)《恶臭污染物排放标准》GB14554-93 (3)《城市区域环境噪声标准》GB3096-93 (4)《工业企业场界噪声技术规范》GB12348-90 (5)《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004 (6)《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16899-1997 (7)《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》2001.7 (8)《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》CZ/T3037-1995 (9)《城市环境卫生设施规划规范》GB50337-2003 (10)《建筑结构荷载规范》GB19-87 (11)《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 (12)《建筑设计防火规范》GBJ16-87 (13)《建筑防雷设计规范》GB50057-94 (14)《城市防洪工程设计规范》CJJ50-92 (15)《防洪标准》GB50201-1994 (16)《九龙江流域水污染物排放总量控制标准》DB35/424-2001 1.3城市概况及自然条件 1.3.1城市概况 永福镇国土面积535.5km2，下辖一个居委会、27个行政村和2个林场，总人口4.6万人，其中农业人口为4.44万人，非农业人口1600人。 该镇以农业为主，是福建省重点反季节蔬菜基地和花卉基地，2000年全镇实现社会总产值37849万元，其中农业总产值20123万元，工业总产值4502万元，财政收入1054万元。在确保粮食稳定增长的同时，调整优化农业内部结构，加快农业产业化进程，并初步形成了反季节蔬菜、花卉、芥茉、高山茶和农业生态游观光等具有区域特色的五大产业。农、林、牧、渔产值分别为15366万元、386万元、3170万元和2101万元。 辖区内共有18个骨干企业，全年总产值4000万元。永福现有的乡镇企业主要有:藤木家具厂、老区饲料厂、文星电站、建筑公司、食品厂、竹制品厂以及荣获国家“星火计划”科技项目的无铅皮蛋厂、振福化工厂、外资兴办的“辰峰果蔬有限公司”和“业星蔬菜有限公司”等。 永福镇水利资源丰富，目前已建成水利发电站14处，总装机容量10150千瓦，年发电量7540万kwh。境内储藏着丰富的矿产资源，经探明的矿产资源有:钨、铁、铜、锡煤、石灰石、高岭土、花岗岩、结晶石等，是漳平市重点矿产乡镇之一，目前矿产业以开采钨、锡和高岭土为主。 基础设施建设日臻完善，省道岭和线与围禾线贯穿全境，已实现村村通车。完成了农村电网改造工程，电力供应充裕、稳定。无线寻呼、移动电话网涵盖27个行政村，并且均通上了 程控电话。 1.3.2城市总体规划 漳平市十四届人大三次会议审议通过的《漳平市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出:要以科学发展观统领经济社会发展全局，按照建设海峡西岸经济区发展战略和构建生态型经济枢纽的要求，以加快发展为主题，立足自身、面向闽南、融入沿海，拼命抓项目，狠心造环境，建设工业基地和生态农业基地，加快富民强市步伐，全力推进全面建设小康社会进程。在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，地区生产总值力争到2010年比2005年翻一番，资源利用效率显著提高，经济竞争力和综合实力显著增强;各项社会事业继续保持较快发展，城乡居民收入水平和生活质量明显提高，社会保障体系更加完善，公共服务和社会管理体系进一步健全，民主政治建设、精神文明建设、社会治安、安全生产进一步加强，生态环境得到有效保护，社会和谐、人民安居乐业。 漳平市十一五规划纲要精神第八部分是建设资源节约型、环境友好型社会。主要内容是:建立节约型社会，发展循环经济，加强生态环境建设与保护，加大污染综合整治力度。其中第四点的内容如下:有效改善环境质量。在“十一五”期间完善水泥企业粉尘治理工作，对热电厂等排放SO2较多的企业进行治理，对机动车产生的大气污染严格控制，实施城区内机动车安装尾气净化装置。到2010年，城区和建制镇烟尘控制区覆盖率100%，城区燃气普及率95%，空气质量达到国家?级标准。对于水环境，要全面实施九龙江流域漳平段的综合治理，工业污染源排放达标率保持在99%以上，全市95%以上的水系竖断面水质达到功能分区水质标准，城区生活污水处理率达到70%，对于固体废弃物，到2010年城市生活垃圾无害化处理率达到80%，农村生活垃圾处理率达到50%以上，炉渣综合利用率达到95%以上，工业固体废弃物综合利用率维持在95%，危险废弃物安全处置率达100%。对于噪声源，按功能区确定目标:居民、文教区为40-50dB(A)，商住区为45-55dB(A)、商业区为50-60dB(A)、工业区为55-65dB(A)，交通干道两侧为55-70dB(A)。对于水土流失，要以强化治理为主，以小流域为单位，坚持综合治理和连续治理的方针，采取多元化投资方式把开发和治理，利用和保护结合起来，促进环境和经济协调、可持续发展。 加强环保基础设施和生态工程建设，扎实抓好九龙江污染综合整治、新安溪饮用水源保护、工业污染源控制、区域功能达标治理等环保项目工作。加大环保力度，2010年，水质全部保持在国家地表水(GHZB1-2002)?类水质标准以内;城区大气环境质量达到环境空气质量(GB3095—96)?级标准;主要污染物排放量控制在省、龙岩市下达计划指标之内。 实施“漳平电厂二氧化硫脱硫治理”、“城区污水处理厂建设”、“九龙江流域乡镇垃圾处理场建设”、“城区大气自动测报站建设”、“城区污染监控分中心建设”、“城区噪音监控系统建设”、“重点企业自动监测系统建设”、“大深、赤水片区选矿废水治理工程”等项目，积极 推进农村生产污染源综合整治工程建设，加大规模化畜禽养殖场污染治理的力度。 1.3.3自然条件 1.3.3.1 地形地貌 镇内地形、地貌复杂，中山、低山、丘陵、盆地互相交错，河流峡谷穿过其间，大部分 地区为博平岭山脉所盘踞，地势高峻，四周群山耸峙，下浙溪贯穿全境，形成平均海拔750米左右的山间盆地，向有“永福半空吊”之称。 1.3.3.2垃圾场区水文地质、工程地质条件 垃圾场位于永福镇封候村苦田岭对面公路边的山沟内。两侧山坡陡峭由基岩构成，坡度50? ~ 60?，表层风化壳较厚，为强风化花岗岩，坡面植被繁盛。沟长约360m，底宽度5 ~ 19m，纵坡降15%，是一个“V”型谷。截洪沟范围内表面积14707m2，垃圾场长度245m，宽度45 ~ 90m，有效容积12万m3。现场调查初步确定，该沟是一个相对独立的水文地质单元，沟口是地下水和地表水排泄的唯一通道。调查时沟内未见地表径流，估计雨后沟内有流水，平时没有水。 1.3.3.3气象与水文 永福镇境内群山重叠、溪流密布，主要河流——永福溪全长52公里，其中4.5公里 在华安县境内。该溪上游自南向北流，穿过永福集镇，在文星一带改变流向，自西向东流，经清源村笔架山至华安县汇入九龙江，面积为34.4万平方米，境内有吕坊溪、内洪溪、易坑溪、文星溪和下浙溪等5条支流汇入永福溪，河道坡降18%，天然落差510米，镇域内水能蕴藏量为7.6万千瓦。 垃圾场场址位于永福集镇北部，相距约8km，具体位置在封候村苦田岭对面赴漳平的公路西侧山沟内。沟内地表水排入沟外公路边排水沟，向北经2000 m左右的流程汇入文星溪，再由西向东流3000m左右，在地东坑以东注入永福溪，最终汇入九龙江。文星溪估测的流量为0.5 ~ 4m3/s，永福溪流量3 ~ 20 m3/s。文星溪其水域功能主要是农田灌溉，当地居民的生活饮用水源主要是地下水和引山泉等地表水。 永福镇属亚热带季风气候，气候温和湿润，阳光充足，年平均日照时数1740.7小时，干湿季节界线分明。年均气温17.4?，最高34.8?，最低气温-6.2?。年平均降雨量1839.4 mm。据漳平气象站资料，年最大降雨量1986.0mm，最小降雨量999.0mm，降水主要集中在3 ~ 8月份，为年降水量的73.2%。最大月降雨量为475.8mm，最小月降水量仅0.5mm，最大日降雨量209mm。年日照时数1612.1小时，年均蒸发量1481.0mm。年静风频率32%，主导风向为东南风，风频8%; 次主导风向西北风，风频6%，平均风速0.9m/s。 1.4城市环卫设施现状 1.4.1垃圾清运 城市生活垃圾从收集、运输、中转到处理，构成了生活垃圾的处置系统。城市生活垃圾的收运系统主要是由处置系统中的收集、运输和中转3个环节组成，其硬件主要有各种收集和运输车辆(机械)、输送设备、转运设备及辅助设备(如收集容器等)，而相应的操作规程、 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 和作业方式等为该系统的支持软件。 永福是个农业城镇，居民分布相对分散，适合采用流动车辆收集方式。 垃圾流向如下: 生活垃圾?垃圾桶?垃圾收集车?永福垃圾填埋场 1.4.2垃圾成分 永福垃圾填埋场主要的垃圾为生活垃圾和农业垃圾。影响生活垃圾成分的主要因素有城市的经济发展水平、城市居民生活习俗和城市所处的地理位置(自然气候)和不同的季节等。组成部分主要有有机物、纸、玻璃、金属、塑料、织物、无机废物等，随着社会发展和经济水平的提高，生活垃圾中可回收部分的含量呈增加趋势，而垃圾中有机成分的含量将逐渐下降。永福镇是以农业为主，是福建省重点反季节蔬菜基地和花卉基地，因此其农业垃圾会占相当的比例，有机废物是主要的组成部分。我国目前正处于经济发展和振兴阶段，垃圾产生量的年增长率大多为7-11.5%,而欧美各国为6-10%，日本为9%。有报道表明，经济发达设施完善的城市，其生活垃圾的增长率通常为3-5%，如以色列、美国、原西德、荷兰、瑞典依次为5%, 3-4%, 4%、3%, 2%。城市垃圾的增长率与国家的经济发展状况有关。 1.4.3现有垃圾堆放场 目前永福镇不存在垃圾填埋场，在漳平市范围内有2处垃圾填埋场，分别是象湖镇垃圾卫生填埋场和东坑垃圾填埋场。象湖镇垃圾卫生填埋场是九龙江流域乡镇垃圾整治规划的建设项目之一，垃圾场场址位于象湖镇西南方的坑内沟西侧的后坑支沟内，距集镇2.2公里，垃圾填埋高度14米，日均进库量16吨，有效容积8万立方米，按服务人口1.2万人、使用年限29年设计。该工程由福州大学开远环境技术开发有限公司设计,垃圾渗滤液采用“组合式高效厌氧反应器和美国研发的高效生物膜反应器及土地和植物净化系统，以固定化好氧生物为主”的处理工艺。东坑垃圾填埋场日处理能力80吨。 1.5建设的必要性 1.5.1存在的主要问题 永福镇不存在垃圾填埋场在这次工程建成之前，本镇居民的生活垃圾收集后无处堆放，由此造成的对环境和对居民健康的影响无法估量。还有的居民将生活垃圾排进了永福溪内，造成了不小的影响，但目前上游水质还是良好，如不加紧解决生活垃圾的问题，后果将是永福溪的污染难以治理。 1.5.2建设的必要性 对于中国越来越严重的环境问题值得我们重视，我们需要抓好大城市的环境问题也需要掌握好小城镇的地方垃圾问题。永福镇目前不存在垃圾填埋场，农村地区垃圾随意堆放的现象比较严重，没有系统得处理好垃圾的最终处理问题，时间一久会对环境及市容美观产生不良的影响。固体废弃物还存在侵占土地、污染水体、污染大气、污染土壤等弊端，所以建设 一个垃圾填埋场来解决固体废弃物是必须的。 1.6建设原则及指导思想 治理垃圾要认真实施可持续发展战略，“必须努力寻求一条人口、经济、环境和资源相互协调的，既能满足当代人的需求而又不对满足后代人需求的能力构成危害的可持续发展的道路。”为此就要实现对生活垃圾治理的无害化、减量化、资源化。 建设原则要达到下面几点要求: (1)规模的合理化; (2)要有经济的可行性; (3)权衡对环境的贡献与影响能力; (4)建成效果要明显; (5)要进行全程监测; (6)投产后的使用年限要达到预期。 2.总体设计 2.1工程规模 2.1.1服务人口及面积 永福镇国土面积535.5km2，下辖一个居委会、27个行政村和2个林场，总人口2万人，大多数为农业人口，非农业人口1600人。未来的人口预测采用下公式 nA,A，(1，P)0n An式中:第n年的服务人口数，人; A0:初始服务人口数，人，本次设计中据永福镇当地的资料取2万人; P:人口自然增长率，本次设计中据永福镇当地的资料显示，p,0.003。 n:第n年。 2.1.2垃圾产率 根据当地的调查资料显示，该镇现在的人均垃圾产生率为0.7 kg/(d?p)，当年的垃圾产率为5110t/a。结合该城市以生产农产品为主的特点，设计该镇的生活垃圾将在未来的几年呈连续增长的趋势，其增长系数取0.01，采用下公式预测该镇垃圾产生量在未来的变化趋势。 na,a(1，0.01)n 式中a:初始垃圾人均日产生率，kg/(d?p) an:第n年的垃圾人均日产率，kg/(d?p); 2.1.3垃圾产生量预测 随着时间推移，居民按照人口增长速度逐年增加，经济状况也逐年发生变化，垃圾产生量将会增多，成分也逐渐朝有机物增加、可燃物增多、可利用价值提高的趋势发展。在推行生活生活垃圾产生源头的减量化工作时，也许垃圾产生量会下降。因此垃圾产生量不好预测。 2.1.4工程规模 永福垃圾填埋场总库量为12.85万m3，日处理量为15.34t/d。库容还未达到《城市生活垃圾填埋处理工程项目建设标准》的?类规模(总容量为100~200万m3)，日处理量也没达到?级(日处理量为200t/d以下)，此垃圾场的规模是小型的垃圾填埋场。 2.2处理方法选择 2.2.1处理方法简述 目前，国内外对垃圾的处理技术方法主要有焚烧技术、堆肥技术、卫生填埋技术以及由上述三种技术结合起来，使缺点互相抵消，使优点更为显著的垃圾综合处理技术，简述如下: 焚烧技术。焚烧处理是目前国内外生活垃圾处理的一种主要方法，能够达到理想的减量化的目的，其方法是采用专用设备如垃圾焚烧炉进行燃烧，但是投资大，运行费用高，同时要求有较大的垃圾量供应才能保证设备的正常运行，因此，在经济发达的大城市才能采用。 堆肥技术。堆肥技术有敞开式静态堆肥和机械化高温堆肥二种方式，其好处在于能变废为用，在一定程度上实现垃圾处理的资源化目的，但是，由于近年来居民生活水平的提高和生活结构的改变，废旧塑料、废旧玻璃垃圾量剧增，如果没有进行对这种垃圾的分类收集和预分选，很难进行堆肥处理。如果能教育广大居民自觉做好垃圾的分类处理，将各种金属、塑料和有机物区分开来，再将仅含有有机物的垃圾进行堆肥，在我乡竹山公路建设积极开展并日益完善的条件下，将垃圾堆肥用于竹山施肥，既解决了垃圾出路问题,又可以增加竹山地力。 卫生填埋技术。《城市生活垃圾生活填埋技术规范》中对卫生填埋的解释是:采取防渗、铺平、压实、覆盖对城市生活垃圾进行处理和对气体、渗沥液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。按地形分填埋有三种:山谷填埋、平地填埋、废坑填埋。填埋无法做到垃圾的减量化，但却是垃圾无害化处理的最终手段，方法简便易行，投资较低，能消纳的垃圾量大， 比较适应于目前大部分的城市和乡村的经济承受能力，对于山区小集镇来说是较为合适的选择。 2.2.2处理方法选择 由于地形复杂、垃圾产生地相距较远、交通等基础设施不完善, 所以不适合对垃圾进行集中大规模处理, 只能建设小型垃圾填埋场, 且一般都建在山谷中。我们结合归州镇垃圾填 埋场工程设计, 研究采用人工防渗的现代卫生填埋方式, 建设经济技术合理的山谷型小型垃圾填埋场，选择山谷填埋法。 2.3场址选择 2.3.1填埋场的选址原则 场址的选择是卫生填埋场全面设计规划的第一步。影响选址的因素很多，主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面来考虑。这些选择要求相辅相成。主要遵循两条原则:一是从防止环境污染角度考虑的安全原则，二是从经济角度考虑的经济合理原则。 安全原则是选址的基本原则。维护场地的安全性，要防止场地对大气的污染，地表水的污染，尤其是要防止渗滤水的释出对地下水的污染。因此，防止地下水的污染是场地选择时考虑的重点。 经济原则对选址也有相当大的影响。场地的经济问题是一个比较复杂的问题，它与场地的规模、容量、征地费用、运输费、操作费等多种因素有关。合理的选址可充分利用场地的天然地形条件，尽可能减少挖掘土方量，降低场地施工造价。 另外一个必须考虑到的因素是土地的所有权和租期。选址的一个先决条件是要能确定场地中哪一个最能达到“可能选出的最好场地”所要求的标准。 2.3.2场地的勘察 场地的勘察包括现场调查和实地勘测两个方面，勘察的步骤为(1)根据现有资料对场地所在地区进行初步调查;(2)在初步调查的基础上进行实地考察;(3)通过钻探或挖掘技术进行场地水文地质勘测;(4)勘察资料整理，绘制较详细的处置场地地图。 在进行场地选择时，首先要进行现场调查。这个阶段的主要工作是文献资料调研和现场实地考察，以了解场地的地形、地貌水文条件、工业布局、人口分布等情况，同时进行初步分析，判断该地区是否适合建造填埋场地。 2.3.3场地选择 填埋场地的选择是处置工程设计的第一步，既要满足环保要求，又要经济可行。要从工程学、环境学、经济学及法律和社会等方面考虑。 概括起来主要有以下几方面: (1) 确定填埋场的面积 (2)运输距离 (3)土壤与地形条件(4)气象条件 (5)地质和水文地质条件(6)环境条件 (7)场地的最后利用。 2.3.4场址确定 最终垃圾场确定位于永福镇封候村苦田岭对面公路边的山沟内，两侧山坡陡峭由基岩构成，坡度50? ~ 60?，表层风化壳较厚，为强风化花岗岩，坡面植被繁盛。沟长约360m，底宽度5 ~ 19m，纵坡降15%，是一个“V”型谷。 3.垃圾处理场工程设计 3.1工程内容 永福垃圾填埋场有垃圾填埋主体工程，防洪工程，渗滤液收集及处理工程，生产、生活设施工程，道路工程，输配电工程等内容组成。 (1)垃圾填埋主体工程 填埋工程主要包括对山谷进行部分开挖，以及垃圾分区填埋后进行覆盖。 (2)防洪工程 为避免雨水进入填埋场区内，增加渗滤液产生量和处理量，甚至在过大的山洪爆发的情况下发生垃圾被冲走等情况，在垃圾填埋场范围四周设截洪沟，对雨水进行导排。 (3)渗滤液收集及处理工程 填埋场的垃圾渗滤液采用底部及填埋体内主次芒沟收集并汇集与垃圾坝后调节池供集中处理。 (4)生产、生活设施工程 供填埋厂内工作人员日常生活之用。 (5)道路工程 利用现有的一段道路从旁边加分支，道路宽5米，为白色混凝土路面。作为垃圾进入填埋场的主干道。 (6)输配电工程 由于填埋的规模不大，从节省成本考虑，从最近的电网供电。 3.2卫生填埋场 3.2.1库容及使用年限 3.2.1.1库容 库容计算是采用CAD估算，具体根据填埋高程不同先将总填埋场化为6部分计算，划分情况如下图所示。 图1 库容估算图 总库容为每两条高程线所间的库容之和，库容以绘制面域的方法计算，结果如下表。 表1 垃圾填埋场库容计算表 序号 高程 高程差 面积 库容 累计库容 1 750 2.5 74.97 62.48 62.48 2 755 5 757.33 1784.30 1846.78 3 760 5 2303.23 7302.13 9148.91 4 765 5 4046.00 15669.85 24818.76 5 770 5 5507.90 23790.99 48609.76 6 775 5 5634.21 27854.68 76464.43 7 780 5 5332.80 27414.07 103878.51 8 780 5 2427.49 18930.42 122808.92 9 785 5 252.90 5773.19 128582.12 3.2.1.2使用年限估算 垃圾场的有效容积，垃圾质量容量有效使用年限,每年产生的垃圾量，垃圾填埋覆土系数 本次设计中垃圾质量容量取0.86t/m3，垃圾填埋覆土系数取1.3。年均产垃圾量按下表取值反复计算，直至有效使用年限与其所对应的年均产垃圾量大致相当。计算得有效使用年限为15年，即总处置垃圾累积量为12.858万吨。使用年限内填埋场年均处理量为0.56万吨，日均处理量为15.34吨。 3.2.2填埋工艺 本次设计的填埋作业方法为平面作业法、斜坡作业法、沟填法;作业单元采用分层压实方法，垃圾压实密度为860kg/m3;单元每层垃圾厚度为2.5m。 3.2.3覆盖材料 每层垃圾压实后，采用土壤进行覆盖。 3.2.4填埋场主要机械设备 垃圾填埋场的主要设备有压实机、推土机、装载机、地磅、挖掘机、运输卡车等。 3.2.5防渗工程(水平防渗及垂直防渗) 根据填埋场防渗设施 (或材料) 铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防渗，根据所用防渗材料的来源不同又可将水平防渗进一步分为自然防渗和人工防渗两种。 3.2.5.1 水平防渗 技术方法: 防渗是卫生填埋处理技术的主要标志，它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液、填埋气体对填埋场的水体和土壤污染，减少渗滤液的产生量，并为以后对填埋气体有序、可控制地手机和利用创造空间。防渗的技术关键是防渗层的构造，其结构形式直接决定了防渗效果和工程建设投资。 水平防渗层的构造形式，经历了最初的不加限制到早期的粘土单层设计，直至进气的柔性膜与粘土复合层的发展历程。用于填埋场防渗层的天然材料主要有粘土、亚粘土、膨润土，人工合成材料主要有聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)，条状低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)、氯化聚乙烯(CPE)和氯磺化聚乙烯(CSPE)。 高密度聚乙烯(HDPE)膜作为一种高分子合成材料，有其抗拉性好、抗腐蚀性强、抗老化性能高等优良的物性、化学性能，使用寿命50年以上。比如防渗功能比最好的压实粘土 高107 倍(压实粘土的渗透系数级数为10-7 级，而HDPE防膜的渗透系数级数为10-14 级);其断裂延伸率高达600%以上，完全满足垃圾填埋运行过程中由蠕变运动所产生的变形;其它有利于施工、填埋运行。 根据地质勘查情况，为达到既保证安全又经济可行的目的，本设计作出三种防渗方案进行技术经济比较，以便确定最合适的防渗结构体系。 方案一:单层HDPE膜，粘土复合衬垫 1)竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别入图所示 图2 单层膜，粘土复合垫 2)工程造价:HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为142.5元/m3。 方案二:双层HDPE膜复合防渗衬垫 1)竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别如图所示: 图 3双层膜，粘土复合垫 2)工程造价:HDPE膜选用进口产品，土工网格、土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为173.1元/m3。 方案三:单层HDPE，膨润土复合防渗衬垫 1)竖向结构 其竖向结构构造自上而下分别如图所示: 图4 单层膜，膨润土复合垫 2)工程造价:HDPE膜、含膨润土交织土工布选用进口产品，土工布选用国内产品，其余按当地市场价格，单位工程造价大概为166.1元/m3。 各方案技术经济对比 1)对方案一的评价 A)次方案是三个方案中较经济的一个方案 B)适用性:若在填埋作业是，第一层所填垃圾很有尖锐物或在填埋过程中压实机械操作不当，使单层膜被刺穿，则防渗系统基本失效，造成水体污染。故本方案对填埋作业是的技术要求较高，且发生膜刺穿时造成的危害较大。 2)对方案二的评价 A)次方案造价较贵，并要求较高的监管水平 B)适用性:双层膜具有双保险的作用。若第一层被刺穿，还有下层膜及土工布可阻挡渗滤液进一步向下渗透，因此可将经过上层膜孔洞的渗漏量减至最少，从而可大大减少通过防渗衬垫的渗漏量。 3)对方案三的评价 A)次方案造价在三个方案中相对经济 B)适用性:单层膜，膨润土的复合防渗衬垫最为经济实用。既可解决单层摸的穿刺问题，又可减少造价，不仅防渗效果良好，可靠性、耐久性也好，且施工方便，膨润土能够对局部渗漏点起到补漏的作用。 因此，本设计采用方案三的方案。 施工工艺: (1)特点和要求 HDPE膜是高密度聚乙烯合成材料，具有较强的延展性和良好的防渗性能，但遇尖锐物易破裂。因此，HDPE膜的垫层、铺衬、覆盖及其他相关作业等在施工过程中均应十分严格地加以保护，这是保证垃圾填埋场防渗系统质量的关键。 (2)坡面可分为土质坡面和石质坡面，根据设计规定，坡面放破系数不得德育1:1.25。土质坡面经机械开挖后，用人工整平夯实，彻底清除树根、砾石等尖锐杂物，然后铺垫一层土工布(400g/m2)、铺衬HDPE膜，再在膜上铺垫一层土工布;石质坡面应与周围土质坡面厚度一致，经修凿的石质坡面上用水泥砂浆抹平，然后铺衬HDPE膜，上覆一层土工布。 沟谷一般由数条支沟和1条主干沟组成。支沟上设渗滤液收集沟(下设地下水收集盲沟)和鱼刺状渗滤液收集支沟;主干沟上设汇集渗滤液收集沟的渗滤液主盲沟(下设地下水主干沟)。 场底为垃圾堆填区，场底基础为土方层填筑，机械碾压平整。场底土层(30cm厚)应 由人工彻底清除树根、石块等杂物，然后铺筑40cm粗砂层，粗砂层中不得含有粒径>2.5cm的角砾或其他尖锐物。在粗砂层表面铺垫一层土工布，然后铺衬HDPE膜，上覆50cm过筛的优质粘土保护层，再铺筑40cm粗砂过滤层，才能用于垃圾堆填。 图5 水平防渗结构图 (3)在坡面进行HDPE膜铺衬时，坡面上端应进行锚固，锚固采用锚固沟法，即在坡面上端距破口100cm处开挖宽、深各100cm的矩形沟槽，将HDPE膜和下层土工布沿沟槽底部及边缘铺设，然后用粘土分层回填夯实。石质坡面的锚固方法与土质基本相同，但锚固沟的尺寸可适当缩小，沟内采用低强度等级素混凝土回填。 HDPE膜的拼接接口采用专用机械熔焊，局部破损也可采用焊接法修补。由于HDPE膜是进口产品，铺衬和焊接施工时应有专家现场指导。 3.2.5.2垂直防渗 填埋场的垂直防渗系统是根据填埋场的工程、水文地质特征，利用填埋场基础下方存在的独立水文地质单元、不透水或弱透水层等，在填埋场一边或周边设置垂直的防渗工程(如防渗墙、防渗板、注浆帷幕等)，将垃圾沥出液封闭于填埋场中进行有控制地导出，防止沥出液向周围渗透污染地下水和填埋场气体无控制释放，同时也有阻止周围地下水流入填埋场的功能。 垂直防渗系统在山谷型填埋场中应用较多，在平原区填埋场中也有应用。垂直防渗系统广泛用于新建填埋场的防渗工程和已有填埋场的污染治理工程，尤其对于已有填埋场的污染治理，因目前对其基底防渗尚无办法，因此周边垂直防渗就特别重要。根据施工方法的不同，可用于垂直防渗墙工程施工的方法有地基土改性法、打入法和开挖法等。 防渗墙的施工有以下方法: 1 地基土改性法施工防渗墙 地基土改性方法施工防渗墙是通过充填、压密地基土等方法使原土渗透性降低而形成的防渗墙。在填埋场垂直防渗墙施工中主要有注浆法、喷射法和原土就地混合法3种。 (1) 注浆法施工防渗墙 注浆法即注浆帷幕的一种方法，按一定的间距设计钻孔，采用一定的注浆方法和压力把防渗材料通过钻孔注入地层，使其充填地层孔隙，达到防渗的目的。该方法在我国的垃圾填埋场防渗中应用较广泛。 (2) 喷射法施工防渗墙 喷射法施工是指通过高压旋喷或摆喷方法使浆液与地基土搅拌混合，凝固后成为具有特殊结构、渗透性低、有一定固结强度的固结体。该方法可使防渗墙的渗透系数达到10- cm/ s，固结体强度可达到10-20MPa。浆液可使用膨润土—水泥浆液或者化学浆液，如中科院研制的中化-798 注浆材料。 (3) 原土就地混合法施工防渗墙 原土就地混合法施工方法是将欲形成防渗墙位置的原状土用吊铲等工具挖出，并使其与水泥或其他充填材料就地混合后重新回填到截槽中。为了保证切槽的连续施工，采用膨润土浆液护壁。该方法在美国应用较多。这种方法适用于深度较浅的防渗墙。 2 打入法施工防渗墙 打入法施工防渗墙是利用夯击或振动的方法将预制好的防渗墙体构件打入土体成墙 ,或者利用夯击或振动方法成槽后灌浆成墙的一种方法。用这种方法施工的防渗墙有板桩墙、复合窄壁墙及挤压灌注防渗墙等。 (1) 板桩墙 板桩墙的施工是将已预制好的板桩构件垂直夯入地层中。常用的板桩有钢板桩和外包铁皮的木板桩，板桩之间要用板桩锁连接 ,两板桩之间要有重叠，间隙要保持闭合或进行密封，防止渗漏。板桩墙还要有耐腐蚀性。板桩墙比较适宜在软弱土层中使用，对于硬塑性土层则由于打夯困难而受到限制。 (2) 复合窄壁墙 复合窄壁墙施工是:首先通过夯击或振动将土体向周围排挤形成防渗墙空间，把防渗板放入已形成的防渗墙空间，然后注浆充填缝隙形成防渗墙体复合窄壁墙的施工有梯段夯入法和振动冲压法等。 梯段夯入法是先夯入厚的夯入件，最后分梯段夯入最薄的夯入件达到预计深度。打夯结束后，把含有膨润土和水泥的浆液注入形成的槽内，硬化后便形成了防渗墙体。 振动冲压法是用振动器把板桩垂直打入土体里，直至进入填埋场基础下方的粘土层里，板桩以外的空隙注浆充填。施工时还要求振动板之间的排列和搭接闭合成一体，两板的间隙要保证闭合和封闭板桩墙通常是耐腐蚀的。 (3) 挤压灌注防渗墙 利用冲击锤或振动器将夯入件打入到所要求的深度，夯入件在土体中排挤出一个槽段空间，一般5 —6 个夯入件循环使用 ,当第 3 个和第 4 个夯入件打入后，前 2 个打入件可起出，向槽段灌注防渗浆材成墙。灌注浆材料可使用由骨料(砂和粒级为 0 —8mm 的砾石) 、水泥、膨润土和石灰粉加水混合而成土状混凝土。土状混凝土各成分配比要根据对防渗墙体要求的渗透性、强度和可施工性等指标而定防渗墙体材料应满足制成防渗墙体的渗透系数(k ?10 - cm/ s) ,并满足抗腐蚀性、能用泵抽吸、具有流动性、便于填充等要求。 3 开挖法施工防渗墙 开挖方法施工防渗墙是通过挖掘地下土形成沟槽，槽壁的稳定由灌入的泥浆维护，然后在沟槽中灌注墙体材料并将泥浆排挤出而形成的防渗墙。 3.2.6渗滤液收集系统及调节池 垃圾填埋场渗滤液污染控制是填埋场运行的关键问题。渗滤液的产生量受多种因素影响，从填埋场工程设计和运行管理的角度看，渗滤液水量对渗滤液处理系统的规模、处理工艺和填埋场环境评价都是至关重要的。 3.2.6.1渗滤液产量确定: 经过计算，渗滤液产量为每年20528.48m3。 3.2.6.2调节池容积计算: 经过计算，调节池取15000m3 。 3.2.6.3结构设计: 调节池的结构形式主要有钢筋混凝土结构和自然开挖加 HDPE 土工膜防渗结构，这种结构形式主要考虑调节池的容积、场地的地形地貌、场地地址条件、资金等几个方面。通过对同等容量的钢筋混凝土池和土工膜防渗池结构比较，永福垃圾填埋场的渗滤液调节池采用 HDPE土工膜防渗结构。调节池的进水处设有人工格栅，可以初步去除大块杂物。出水经过提升泵后送往污水处理厂。调节池的剖面图如图 所示。 施工时，粘土层密实度底部为 93 %以上，边坡可为 90 %以上;防渗膜的铺设从低位开始向高位延伸。与钢筋混凝土结构相比，此种结构具有防渗性能高、价格便宜、便于施工等优点。 以往的调节池设计通常采用露天敞口形式，导致填埋场及周边地区臭气污染严重，影响工作人员的身体健康，为了控制蚊蝇滋生、臭气外逸，本设计中调节池采用浮盖密封的形式。这种HDPE土工膜浮盖，密度比水低，可浮在渗滤液表面，使得整个调节池呈封闭厌氧状态，在去除臭味的同时，可对COD有一定的去除率，还可以收集沼气用于发电，同时可避免雨季过多的雨水注入调节池。 图 6调节池剖面图 3.2.7 地下水层排 3.2.7.1雨水分流系统 由于垃圾渗滤液主要是垃圾在填埋过程中被压实和有机物降解过程等造成垃圾中水份脱离垃圾而形成的，而大气降雨进入卫生填埋场垃圾内的水量则构成渗滤液的主要来源，因此垃圾填埋场内必须导排垃圾场内外的雨水，从而最大限度地减少大气降水进入垃圾内并与之接触后转化而形成的渗滤液，以减少垃圾渗滤液的产生。雨水分流系统分为三部分，即场外迳流与场内雨水分流系统，作业区域与非作业区域的雨水分流系统，填埋封场后雨水的迳流排出系统。填埋场四周修筑截洪沟沟以拦截场外的雨水汇入场内。将场区分为甲乙两区，各区设独立排渗系统。先期使用甲区时，乙区雨水将通过排渗系统引至场外，不进调节池，实现清污分流，减少污水处理负荷，节省基建投资与运行费用。由于封场后，填埋场顶面形成4% 的平整斜坡。垃圾坝上修筑雨水渠以汇集封场后的场顶迳流水，最终排入湖区。 3.2.7.2垃圾渗滤液的收集系统 盲沟和石笼的布置，为了能够有效地排除填埋场底部的渗滤液，渗滤液收集系统采用纵向主盲沟与横向支盲沟系统和竖向石笼相结合的构造形式，即在场底盲沟内设置水平收排渗管网，垂直方向设置石笼，形成一个纵横相连，上下相接的收排渗系统。排渗管网主、支管分别采用DN 300 与DN 200 的高浓度聚乙烯(YSHDPE C 型)花管。主支管均设于盲沟内，并采用管外壁包缠2002Ë 型号的水井专用土工布，外填粒径为d12,5 mm的填砾构成的防淤堵的技术措施。石笼直径<1 500 mm，外包钢丝网，其中心设置DN 200 穿孔ABS 管，钢丝网包垫土工布，然后用d20,30 碎石填充于ABS 管与钢丝网间的环状空间内 3.2.8 填埋气体导排 填埋场中有机垃圾的生物降解分为好氧阶段、厌氧阶段，厌氧甲烷不稳定阶段，厌氧甲烷稳定阶段四个过程，前三个阶段的持续时间为180,500 d，而厌氧甲烷阶段的稳定时间可持续多年，这主要取决于垃圾构成、填埋深度、气候条件和土壤类型等条件, 在稳定阶段甲烷爆炸的报道已有多起，从而决定了导气系统的设计便成为垃圾卫生填埋的重要环节。 小型垃圾填埋场采取自然排气法，而本设计属于大型垃圾填埋场，应设置导气管道，为确保该垃圾填埋场的安全运行，仍设置导气系统。场内设置64个导气竖管，每个导气竖管的服务半径为20 m，导气竖管与场底水平收排渗系统相连，起导气及垂直收渗双重作用，导气竖管随着垃圾堆高而加高。为避免操作机械对导气竖管的碰撞，以保护导气竖管的稳定，同时亦为加强导气效果，在导气竖管的外侧设置石笼。导气竖管高出卫生填埋场封场面2 m。 采用石笼导气、并增设小型清洗、过滤装置及燃烧喷咀定期处理产出的沼气，以便为将来气体回收利用打下基础。其简易处理流程如图1 所示。 图7 简易处理流程 3.2.9防洪工程设计(截洪沟) 防洪工程(截洪沟) 为了确保垃圾填埋场的防洪安全，必须截取填埋库区四周山坡的地表径流，尤其是降雨时期产生的地表径流，减少进入填埋库区的水量和垃圾渗滤液的处理负荷，在工程措施上便采取设置截洪沟来进行防洪。 现场地质勘探结果 地形地貌|: 镇内地形、地貌复杂，中山、低山、丘陵、盆地互相交错，河流峡谷穿过其间，大部分地区为博平岭山脉所盘踞，地势高峻，四周群山耸峙，下浙溪贯穿全境，形成平均海拔750米左右的山间盆地，向有“永福半空吊”之称。 垃圾场区水文地质、工程地质条件: 垃圾场位于永福镇封候村苦田岭对面公路边的山沟内。两侧山坡陡峭由基岩构成，坡度50? ~ 60?，表层风化壳较厚，为强风化花岗岩，坡面植被繁盛。沟长约360m，底宽度5 ~ 19m，纵坡降15%，是一个“V”型谷。截洪沟范围内表面积14707m2，垃圾场长度245m，宽度45 ~ 90m，有效容积12万m3。现场调查初步确定，该沟是一个相对独立的水文地质单元，沟口是地下水和地表水排泄的唯一通道。调查时沟内未见地表径流，估计雨后沟内有流水，平时没有水。 排洪方式选择: 由于该区属山地地形，且由高程图可以看出，填埋区坡度从垃圾坝开始延填埋方向逐步升高;整个填埋区呈一口袋形;应此填埋场地区采用环场截洪沟，作业面(坡面)采用排水沟和排洪渠组成的场区排水系统，而污水调节池采用截洪沟方式排除雨水。 截洪沟设计防洪标准以20年一遇设计、50年一遇校核。沿填埋场垃圾最终填埋边界线外侧设置永久截洪沟，沟渠采用混凝土保护层设计，断面形式为等边梯形，沟渠底宽1.0m，沟高0.6m，设计水深0.4m，坡度m=2%。截洪沟总长为430m，通过地形高差较大的地段时，用陡坡连接上下游沟渠，每5m设一陡坡，以调整纵坡，达到效能的目的。水流进入陡坡即成为跌落急流，脉动剧烈，有很大的冲刷能力，常用砌石或混凝土做护面，本设计中采用与截洪沟相同的浆砌块石护面。 截洪沟的设计是根据场区周围的汇水面积、降雨量、地表径流等因素来确定的。通过计算截洪沟的洪峰流量，就可以求出截洪沟的设计尺寸。 3.2.10垃圾坝及截污坝 垃圾坝:填埋区地形为一山沟，呈簸箕形，为增加填埋容量，在沟口设垃圾坝，拦挡和防止垃圾下滑。 可行性研究曾确定此坝为不透水的石坝，坝基采用帷幕灌浆，兼有截污坝作用，经研究，认为截污坝和垃圾坝合并建造虽能节约少量投资，但国内尚无成熟的经验，且存在一定问题。为稳妥可靠，故本设计将垃圾坝与截污坝分别设置。按照填埋场的地形、地质条件，尽量减少坝的长度，确定坝址设在沟下游两山坡接近的沟口处。截污坝要根据产生的渗滤液的量，再根据渗滤液的量算出调节池的容积来确定截污坝的高程和坝高，是防污的重要设施。必须要设置在山谷的狭窄处，其主要作用就是防止调节池内的渗滤液渗出。本工程设计的截污坝的尺寸为25×40×15m。 3.2.11垃圾填埋场终场处理 当填埋场的填埋容量使用完毕后，需要对整个填埋场或填埋单元进行最终覆盖。填埋场最终覆盖系统的基本功能是将垃圾与环境分隔离，减轻感官上的不良印象，避免为小动物或细菌提供滋生的场所，便于设备的使用和车辆的行驶，为植被的生长提供土壤，同时控制填埋气体的迁移扩散并使地表水的渗入量最小化从而减少渗滤液的产生。根据垃圾的特性、可获取的覆盖材料及场址情况的不同，最终覆盖系统必须和每一个特定填埋场的特殊情况相适应，因此，和填埋场有关的设计和建设标准所规定的一般性最终覆盖系统只具有指导性意义，当涉及某个具体的场址的时候必须根据实际情况来确定。 技术现状 中国在《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ17-88)中对垃圾填埋场的终场覆盖处理规定:填埋场上应覆一层20,30cm厚、渗透率不大于10-7cm/s的黏土，其上再覆盖45,50cm厚的自然土，并均匀压实;如果种植浅根系植物，应在最终覆土上加营养土15cm，如果种植深根系植物，应适应加厚营养土，总覆土厚度应在1m以上;封场顶面坡度不应大于33,封场顶面坡度超过10,的地方应建造水平台阶。坡度小于20,时，坡度每升2m建一台阶，坡度大于20,而小于33,时，根据实际情况适当增加台阶。 中国的垃圾填埋场终场覆盖系统仅采用了单层的防渗系统，且不设导流层和基础层，阻隔层粘土厚度较低。同欧美国家相比，我国的垃圾终场覆盖要求偏低，且越来越不适应经济水平的发展及环境保护的要求。目前中国已逐渐开展这方面的研究，并开始在实际封场公称中拟采用高标准的覆盖要求。 对策与方案选择 本设计的填埋垃圾属于生活垃圾，应采用多重的覆盖处理系统，并吸收借鉴发达国家的终场覆盖技术策略，根据当地的经济发展水平和环境保护的要求，制定高标准的技术规范或技术指导，用以指导填埋场的封场工程。 4.环境保护与环境监测 4.1环境质量现状 4.1.1 大气环境 评价区地处山区农村，按照GB3095-1996《环境空气质量标准》的规定，属于环境空气质量二类区，执行二级标准。永福镇以农副业为主，评价区大气环境空气质量良好，完全可以达到二级标准的要求。据2000年的监测资料，镇政府所在集镇区环境空气质量可达一级标准，详见表2。 表2 永福镇环境空气质量监测结果表 mg/m3 环境空气质量二级标准 监测项监测点位置 一次浓度范围 日均值 目 一小时平均 日平均 SO2 0.033 ~ 0.051 0.043 0.50 0.15 镇政府 NO2 0.011 ~ 0.027 0.020 0.24 0.12 TSP 0.075 ~ 0.151 0.123 / 0.30 SO2 0.032 ~ 0.050 0.041 0.50 0.15 邮电局 NO2 0.010 ~ 0.024 0.019 0.24 0.12 TSP 0.107 ~ 0.146 0.124 / 0.30 4.1.2地表水环境 垃圾场位置在封候村苦田岭对面赴漳平的公路西侧山沟内。垃圾场排水经公路边的排水沟，流入永福溪的支流文星溪，最终汇入永福溪。根据福建省地方标准《九龙江流域水污染物排放总量控制标准》(DB35/424-2001)中九龙江各河段水环境功能的规定，永福溪为GB3838-2002《地表水环境质量标准》III类水域，执行地面水环境质量III类标准。排入永福溪的污水(垃圾渗滤液)应执行GB 16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》表1中的一级标准，主要污染物SS、BOD5、CODCr和NH3-N的浓度限值分别为70mg/L、30 mg/L、100 mg/L和15 mg/L。 受当地居民排放生活污水和乱倒垃圾的影响，永福溪遭受一定的人为污染，但是目前上游水质较好。永福溪4个断面的水质监测结果表明，该河段水质可以达到地表水环境质量III类标准的要求，各断面主要污染物浓度及地表水环境质量III类标准浓度限值列于表3。 表3永福溪水环境质量监测结果表 mg/L(pH值除外) 断面名称 pH值 DO BOD5 CODMn F- NH3-N NO3-N NO2-N 燕溪桥 8.04 7.94 1.74 2.76 0.02 0.02 0.032 0.084 镇政府 8.03 7.86 1.79 2.76 0.02 0.02 0.034 0.084 8.05 7.72 1.8 2.87 0.02 0.02 0.034 0.081 一中心小 学 福洋村 8.04 7.82 2.1 2.80 0.02 0.02 0.024 0.077 III类标6 ~ 9 5 4 6 1.0 1.0 10 / 准 其它监测项目Cr6+、挥发酚、氰化物浓度均可达到III类标准的要求，并且还有较大环境容量。总硬度浓度为38.02 ~ 38.56 mg/L、电导率为9.4 ~ 10.6。 4.1.3 声环境 永福镇垃圾卫生填埋场附近属于农村地区，执行GB3096-93《城市区域环境噪声标准》的1类标准。评价区没有大的工业污染源，声环境质量较好，可以达到1类标准要求。 4.1.4 生态环境 评价区山清水秀，植被覆盖率高，生态环境良好。 4.2环境保护设计依据 经环保部门批准的环境影响报告书(表)，是项目建设的环境保护设计依据。环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法律、法规，合理开发和充分利用各种自然资源，严格控制环境污染，保护和改善生态环境。 主要设计依据:永福溪，根据福建省地方标准《九龙江流域水污染物排放总量控制标准》(DB35/424-2001)中九龙江各河段水环境功能的规定，为GB3838-2002《地表水环境质量标准》III类水域，执行地面水环境质量III类标准。排入永福溪的污水(垃圾渗滤液) 应执行GB 16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》表1中的一级标准。 4.3设计执行的环保标准 设计执行的环保标准主要有: 《环境空气质量标准》(GB3095-1996); 《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93); 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002); 《九龙江流域水污染物排放总量控制标准》(DB35/424-2001); 《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997); 《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93); 《城市生活垃圾卫生填埋场技术规范》(CJJ17-2000); 《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》。 4.4主要污染物和主要污染源 卫生填埋场也存在着诸多污染问题，填埋过程中产生的大量二次污染物，如不妥善处理。会对周围的水体、大气和土壤造成严重污染。这些污染物如不加处理排放，极易对周边环境造成影响，其中最主要的是对水、大气和土壤的污染。 1、水污染。垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。这是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液成分复杂，其中含有难以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、邻苯二甲酸脂、酚类类和苯胺类化合物等。渗滤液对地面水的影响会长期存在，即使填埋场封闭后一段时期 内仍有影响 2、大气污染。卫生填埋场中的生活垃圾含有大量有机物，这些有机物被微生物厌氧消化、降解，会产生大量的垃圾填埋气。填埋气主要成为为CH4、CO2以及其它一些微量成分，如N2、H2S、H2和挥发性有机物等，其中CH4的含量达到40%,60%。CH4和CO2是主要的温室气体，CH4对O3的破坏是CO2的40倍，产生的温室效应比CO2高20倍以上，CH4和CO2产生的温室效应会使全球气候变暖。甲烷易燃易爆，当其与空气混合比达到5%,15%时，极易引发爆炸和火灾事故。填埋气的恶臭气味会引起人的不适，其中含有多种致癌、致畸的有机挥发物。这些气体如不采取适当措施加以回收处理，而直接向场外排放，会对周围环境和人员造成伤害。3、土壤污染。城市生活垃圾中含有大量的玻璃、电池、塑料制品，它们直接进入土壤，会对土壤环境和农作物生长构成严重威胁，其中废电池污染最为严重。大量不可降解的塑料袋和塑料餐盒被埋入地下，百年之后也难以降解，使垃圾填埋场占用后的土地几乎成了废地。 主要污染源就是垃圾填埋场 4.5环境保护措施 1、填埋场场底防渗。为防止垃圾渗滤液污染地下水，必须在填埋场底采取有效的防渗措施。以前垃圾填埋场底部都铺放一层防渗材料，主要有黏土、沥青、塑料膜等合成橡胶等。 近几年国外开始采用人工合成防渗层，有的采用双防渗层，效果明显好于前者。垂直防渗可采用帷幕灌浆、不透水布等。 2、渗滤液的收集处理。渗滤液由于成分复杂、污染大，在排放前必须进行处理。但目前国内外尚无完善的能够适应各种垃圾渗滤液的处理工艺。一般来说，渗滤液可采取“清污分流—渗滤液回灌—预处理—汇入城市污水处理厂合并处理”的方法进行处理。 3、填埋气的回收利用。垃圾填埋气(也称沼气)是一种可回收利用的能源，其热值与城市煤气的热值相近。但由于填埋气回收设备复杂，投入大而效益低，我国目前运行的垃圾填埋场中，大多没有气体回收系统，大量有毒有害气体被放入空中，不仅造成污染，也是一种资源浪费。一般来讲，沼气回收利用可通过“收集—净化—利用”的方式进行。 4、土壤污染的防治。(1)搞好垃圾源头控制。垃圾减量化、无害化是解决城市生活垃圾问题的关键。要大力推行清洁生产，控制过份包装，严格限制一次性商品的生产。倡导绿色消费，呼吁老百姓重新拿起菜篮子、米袋子、饭盒子，少用或不用塑料包装物。要推广使用可降解餐盒及包装材料，鼓励包装材料的合理重复利用，通过“少用一点、回收一点、降解一点、替代一点”的办法，消除“白色污染”。 (2)实行垃圾分类回收。城市垃圾中含有大量污染物，也含有大量可回收再利用的资源，实行垃圾分类回收，不仅可以解决垃圾污染问题，还可以创造可观的经济效益。对废纸、玻璃、废塑料等废品要实行分类回收，搞好再利用。据测算:每回收1吨废纸，可以重新造纸800公斤，相当于10棵大树的造纸量。对废旧电池及对环境影响较大的废旧电器，要回收送到指定地点进行处理，保证不对环境产生危害。对经过分类回收的垃圾，再进入填埋场进行填埋处理。(3)搞好填埋区植被覆盖。理想的植被覆盖是卫生填埋法成功推广的重要因素，也是已关闭的垃圾填埋场重新开发利用的关键。在填埋过程中，应边填埋边绿化，尽量减轻污染。对建成封场后的填埋场，要大力搞好植被覆盖，为填埋区的重新开发利用创造良好条件。 5、加强监测消除隐患要在场区周围设立观测井，配置有害气体检测仪，定期对地下水质和大气环境进行监测，消除污染隐患 4.6施工期环境影响简要分析 垃圾填埋场是典型的土地开发型工程，可能会造成植被破坏、水土流失严重。所以要合理安排施工的顺序，以防止和减少水土流失。由于本填埋场是设计在山谷中，通常的做法是在山谷出口处设一垃圾坝，在填埋场上方设挡水坝，在填埋场四周开挖排洪沟，严格控制地表排水不进入填埋场。而开挖产生的后果必定会造成植被的破坏和水土流失等，所以必须采取一定的环境保护措施进行施工后的植被保护和防止水土流失，尽量把产生的生态破坏降低到最低要求，并采取不同的措施对已被破坏的植被进行恢复。还有施工过程中会产生大量的粉尘、噪声，应采取一定的措施减少对环境和周围居民的影响。在填埋场的施工过程中，由于要开发土地进行施工设计。 4.7生态保护(影响 及措施) 此次工程对环境的影响是比较大的，为此要制定一系列的措施来保护生态免受破坏。例如设置垃圾渗滤液的收集系统;沼气的收集系统;施工后的绿化环境问题;截洪沟的布置，实现雨污分离的处理;防止水土流失，进行坡面防护;等等。通过这些措施的施行，保证生态环境的平衡，减少污染。 4.8环境监测 对于环境的监测主要包括五个方面，分别是:地下水环境监测，大气环境监测，噪声监测，沼气监测，污水监测。 地下水环境监测包括填埋场运行以前的本底值监测、填埋场运行阶段的定期监测和填埋场封场直至稳定阶段的跟踪监测，监测井的布设，地下水采样，地下水监测项目及分析方法(地下水监测项目:高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚、总大肠菌群、总硬度、pH、氯化物、总氰化物、总砷、总汞、铬(六价)、总铅、氟化物、地下水水位以及反映本地区主要水质问题的其他项目。) 大气监测包括监测点的布设，大气采样，大气监测项目及分析方法，大气表境质量评价方法。 表4 大气环境质量监测基本项目及分析方法 序号 监测项目 执行标准 1 总悬浮颗粒物 GB/T 15432-1995 2 甲烷 GB/T 10410.2-1989 3 硫化氢 GB/T 14678-1993 4 氨 GB/T 14679-1993 5 二氧化氮 GB/T 15435-1995 6 一氧化碳 GB/T 9801-1988 7 二氧化硫 GB/T 15262-1994 8 臭气浓度 GB/T 14675-1993 噪声监测 垃圾处理设施应在每年4月进行一次噪声监测。当设施处理工艺、处理量有较大调整时 需重新监测。噪声的评价按照GB 12348的规定执行。 沼气监测包括沼气安全监测，沼气成分监测。 表5监测项目及方法 序号 监测项目 执行标准 1 二氧化碳 GB/T 10410.1-1989 2 氧气 GB/T 10410.3-1989 3 甲烷 GB/T 10410.2-1989 4 硫化氢 GB/T 14678-1993 5 氨 GB/T 14679-1993 6 一氧化碳 GB/T 9801-1988 7 二氧化硫 GB/T 15262-1993 污水监测包括生活垃圾处理设施渗沥液监测。 表6工艺废水的监测内容和方法 监测项目 执行标准 序号 1 pH GB/T 6920-1986 2 悬浮物 GB/T 11901-1989 3 化学需氧量(COD) GB/T 11914-1989 cr 4 五日生化需氧量(BOD) GB/T 7488-1987 5 5 氨氮 GB/T 7478-1987 6 总大肠菌值 GB/T 7959-1987 7 电导率 GB/T 13580.3-1992 5(设计计算书 5.1总体设计 5.1.1服务人口 5.1.1服务人口及其垃圾产生量 永福镇位于漳平市南部，地处戴云山脉和博平岭山脉结合部，是福建省最南端的高山盆地，东临厦、漳、泉“金三角”，南与南靖县和溪镇毗邻，北可直通永安、三明，西和龙岩市接壤。永福镇国土面积535.5km2，下辖一个居委会、27个行政村和2个林场，总人口2万人，预计未来的人口增长率在3?左右。 (1)未来的人口预测采用下公式 nA,A，(1，P)0n An式中:第n年的服务人口数，人; A0:初始服务人口数，人，本次设计中据永福镇当地的资料取2万人; P:人口自然增长率，本次设计中据永福镇当地的资料显示，p,0.003。 n:第n年。 (2)垃圾产率 根据当地的调查资料显示，该镇现在的人均垃圾产生率为0.7 kg/(d?p)，结合该城市以生产农产品为主的特点，设计该镇的生活垃圾将在未来的几年呈连续增长的趋势，其增长系数取0.01，采用下公式预测该镇垃圾产生量在未来的变化趋势。 na,a(1，0.01)n 式中a:初始垃圾人均日产生率，kg/(d?p) an:第n年的垃圾人均日产率，kg/(d?p); (3)垃圾产生量预测 A，annW,n1000 Wn式中:第n年的日产垃圾量，t/d; An:第n年的服务人口数，人; 由以上三式得该镇各年的服务人口及垃圾产生量如下表所示: 表 7永福镇各年份垃圾产量表 人均垃生活垃垃圾年圾日产生活垃圾序人口/生活垃圾年圾累积均产量年份 量日产量号 万人 产量(t/a) 量(万(万吨/(kg/d(t/d) 吨) 年) •p) 1 2006 2.000 0.700 14.000 5110.000 0.511 0.511 2 2007 2.006 0.707 14.182 5176.583 1.029 0.514 3 2008 2.012 0.714 14.367 5244.034 1.553 0.518 4 2009 2.018 0.721 14.554 5312.364 2.084 0.521 5 2010 2.024 0.728 14.744 5381.584 2.622 0.524 6 2011 2.030 0.736 14.936 5451.706 3.168 0.528 7 2012 2.036 0.743 15.131 5522.742 3.720 0.531 8 2013 2.042 0.750 15.328 5594.703 4.279 0.535 9 2014 2.049 0.758 15.528 5667.602 4.846 0.538 10 2015 2.055 0.766 15.730 5741.451 5.420 0.542 11 2016 2.061 0.773 15.935 5816.262 6.002 0.546 12 2017 2.067 0.781 16.143 5892.048 6.591 0.549 13 2018 2.073 0.789 16.353 5968.821 7.188 0.553 14 2019 2.079 0.797 16.566 6046.595 7.793 0.557 15 2020 2.086 0.805 16.782 6125.382 8.405 0.560 16 2021 2.092 0.813 17.001 6205.196 9.026 0.564 17 2022 2.098 0.821 17.222 6286.050 9.654 0.568 18 2023 2.104 0.829 17.446 6367.957 10.291 0.572 19 2024 2.111 0.837 17.674 6450.931 10.936 0.576 20 2025 2.117 0.846 17.904 6534.987 11.590 0.579 21 2026 2.123 0.854 18.137 6620.138 12.252 0.583 22 2027 2.130 0.863 18.374 6706.398 12.922 0.587 23 2028 2.136 0.871 18.613 6793.783 13.602 0.591 24 2029 2.143 0.880 18.856 6882.306 14.290 0.595 25 2030 2.149 0.889 19.101 6971.982 14.987 0.599 5.2垃圾填埋场工程设计 5.2.1库容与使用年限 5.2.1.1库容 库容计算是采用CAD估算，具体根据填埋高程不同先将总填埋场化为6部分计算，划分情况如下图所示。 总库容为每两条高程线所间的库容之和，库容以绘制面域的方法计算，结果如下表。 表 8垃圾填埋场库容计算表 序号 高程 高程差 面积 库容 累计库容 1 750 2.5 74.97 62.48 62.48 2 755 5 757.33 1784.30 1846.78 3 760 5 2303.23 7302.13 9148.91 4 765 5 4046.00 15669.85 24818.76 5 770 5 5507.90 23790.99 48609.76 6 775 5 5634.21 27854.68 76464.43 7 780 5 5332.80 27414.07 103878.51 8 780 5 2427.49 18930.42 122808.92 9 785 5 252.90 5773.19 128582.12 5.2.1.2使用年限估算 垃圾场的有效容积，垃圾质量容量有效使用年限,每年产生的垃圾量，垃圾填埋覆土系数 本次设计中垃圾质量容量取0.86t/m3，垃圾填埋覆土系数取1.3。年均产垃圾量按下表取值反复计算，直至有效使用年限与其所对应的年均产垃圾量大致相当。计算得有效使用年限为15年，即总处置垃圾累积量为12.858万吨。使用年限内填埋场年均处理量为0.56万吨，日均处理量为15.34吨。 5.2.3渗滤液及气体的产生量 5.2.3.1渗滤液产生量 渗滤液产量的计算比较复杂，目前国内外已提出多种方法，主要有水量平衡法、经验公式法和经验统计法三种。水量平衡法综合考虑产生渗滤液的各种影响因素，以水量平衡和损益原理而建立，该法准确但需要较多的基础数据，而我国现阶段相关资料不完整的情况限制了该法的应用;经验统计法是以相邻相似地区的实测渗滤液产生量为依据，推算出本地区的渗滤液产生量，该法不确定因素太多，计算的结果较粗糙，不能作为渗滤液计算的主要手段，通常仅用来作为参考，不用作主要计算方法;经验公式法的相关参数易于确定，计算结果准确，在工程中应用较广。其公式为: ()ICA，CA1122 Q,1000 3式中:Q――渗滤液年产生量(m/a); I――降雨强度(mm); C――正在填埋区渗出系数(一般取0.4,0.7); 12 A――正在填埋区汇水面积(m); 1 C――已填埋区渗入系数(一般取0.2,0.4); 22 A――已填埋区汇水面积(m)。 2 由于是新设计的填埋场，因此A,0。 2 I(CA，CA)1564，0.5，26251.251122Q,,,20528.48 10001000 3即每年产生20528.48m的渗滤液 5.2.3.2气体产生量 计算公式:L,W×(1,ω)×η×C×V 0有机CODCOD3式中:L0――填埋废物的理论产气量(m); W――废物质量(kg);取5600 C――单位质量废物的COD，kg/kg;取1.2; COD3 V――单位COD相当的填埋场产气量，m/kg;取0.7; COD η――垃圾中的有机物含量质量分数，,(干基)。取45,;; 有机 ω――垃圾中的有机物含量质量分数，,;取0.3。 3L,W×(1,ω)×η×C×V,5600×(1,0.3)×0.45×1.2×0.7,1481.76m 0有机CODCOD 5.2.4渗滤液及气体的收集设备 由于20年内最大月降雨量为475.8mm，则可能由雨水带来的最大渗滤液为475.8×26251.25 33×0.5/1000/30,6426m/d,0.072m/s。 3盲沟的材料选择HDPE管，管道坡降0.27，需要排除的渗滤液流量是0.0024 m/s。根据曼宁公式: 12/31/2Q,，r，S，A hn3式中:Q――管道净流量(m/s); n――曼宁粗糙系数，HDPE材料取0.011; r――水利半径，m;r,A/Pw; hh2 A――管的内截面积，m ; S――管道坡降，0.27; Pw――湿周，m。 把数据带入公式可得: 12/321/20.072,，r，0.27，4,r hh0.011 求得:r,0.034m h 所以HDPE管的管径d,4×0.034,0.136m 根据HDPE管的规格，主盲沟取公称外经为160mm的半花管，公称压力为1.00Mpa，壁厚14.6mm，支盲沟采用160mm的半花管。竖盲沟比主盲沟小一号，选用公称直径140mm的半花管，壁厚12.7mm。 5.2.5调节池的容积 根据国内外填埋场运行和设计经验，填埋场渗滤液量应根据当地 20 年逐月平均降雨量分别计算每个月的渗滤液产生量，停留在调节池的量一般应扣除当月的处理量，累积最大余量即为调节池最低调节容量。 表9渗滤液调节池容积计算表 333月份 降雨量/mm 渗滤液产生量/m 渗滤液处理量/m 渗滤液未处理量/m3 最大累积容量/m 1 55.8 732.409875 620 112.409875 2 121.7 1597.388563 560 1037.388563 3 188.8 2478.118 620 1858.118 4 183.9 2413.802438 600 1813.802438 5 221.1 2902.075688 620 2282.075688 6 220 2887.6375 600 2287.6375 7 152.8 2005.5955 620 1385.5955 8 179.4 2354.737125 620 1734.737125 9 120.1 1576.387563 600 976.3875625 10 46.6 611.654125 620 -8.345875 11 37.5 492.2109375 600 -107.7890625 12 36.3 476.4601875 620 -143.5398125 全年 1564 13228.4775 3因此，调节池的容积为13228.4775m 。考虑到填埋场露天操作的不可预见性，取安全 33系数1.1，调节池容积应为14551m ，还有部分厂区的生活污水，取调节池容积15000m 5.3防洪工程 截洪沟系统设计: 截洪沟沿着填埋区的边界设置以导流雨水，阻止山坡上的雨水直接流进填埋区。 洪峰流量的计算: 1.理论计算公式: qQ,0.278,Fpn, (m3/s) (1) n,1q,H,2424P (mm/h) (2) ，，H,H,1，C,,,H,K24P24V2424p (3) 式中: q——暴雨强度，mm/h; ,——暴雨径流系数，本设计取0.9; ,——降雨历时，即汇水时间，本设计取10min; F——汇水面积 km2;取0.026 km2 n——暴雨衰减指数，本设计取0.60; H24——多年平均最大24小时雨量(mm)，本设计取209mm; H24p——设计频率p最大24小时雨量(mm); CV24——最大24小时雨量的变差系数，查《给水排水设计 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 (第7册) 城市防洪》“全 CV国分区值”得，本设计的变差系数取0.60; ,——皮尔逊?型曲线的离均系数;查《给水排水设计手册 (第7册) 城市防洪》得， ,,当设计频率p=2%时，=2.94;当p=5%时，=2.00。 Kp——皮尔逊?型曲线模比系数，在本设计中可以不用此系数进行计算，可以通过查变差CV24,系数和离均系数来计算流量。 由于本填埋场汇水面积小，汇流时间短，属全面汇流，为了简化计算，上式计算中， 汇流时间(τ)取10分钟，即0.167小时，汇水面积根据1:500地形图以及《工程地质勘 察报告》计算，填埋场汇水面积为0.026 km2，经计算: ,? 当p=5%，即重现期为20年时，=2.00，则: ，，，，H,H,1，C,,,209，1，0.60，2.00,459.8mm24P24V24; 暴雨强度q为: n,10.6,1q,H,24,459.8，24,128.97mm/h24P ; 洪峰流量为: q128.973Q,0.278,F,0.278，，0.9，0.026,2.45m/spn0.6,0.167 ,? 当p=2%，即重现期为50年时，=2.94 由公式(3)求得: ，，，，H,H,1，C,,,209，1，0.60，2.94,577.676mm24P24V24; 由公式(2)求得暴雨强度q为: n,10.6,1q,H,24,577.676，24,162.03mm/h24P; 由公式(1)求得流量为: q162.033Q,0.278,F,0.278，，0.9，0.026,3.09m/spn0.6,0.167 2.暴雨强度公式计算: 1376.228，1，0.599lg，，P,(升/秒,公顷)q0.608，，,，7.133 其中: (升/秒,公顷) q——暴雨强度; P——重现期(年); , ——降雨历时，本次设计取10min，即0.167h。 ? 当p=5%，即重现期为20年时，暴雨强度为: 1376.22810.599lg1376.22810.599lg20，，，，，，，，，P,,,q0.6080.608，，，，,7.133107.133，，435.2843 汇水量公式: ,Qp=F?q? 其中: F——汇水面积 km2 ,——径流系数，0.1,0.3，本设计取0.2 30.026，435.2843，0.2,2.26m/s,=; 填埋区:Qp=Fq ? 当p=2%，即重现期为50年时，暴雨强度为: 1376.22810.599lg1376.22810.599lg50，，，，，，，，，P,,,q0.6080.608，，，，,7.133107.133，，493.5971 汇水量公式: ,Qp=F?q? 其中: F——汇水面积 km2 ,——径流系数，0.1,0.3，本设计取0.2 30.026，493.5971，0.2,2.57m/s,填埋区:Qp=Fq=; 由上述计算可知:暴雨强度公式推导所得流量值小于推理公式计算推导所得流量值值。 故洪水总量以及管渠计算都按推理公式计算结果来求。 一次洪水总量的计算(w) 1、按最大24小时降雨量算 w,,,H,F24p ,式中:——平均径流系数取0.8; F——汇水面积(km2)，本设计设计的汇水面积为0.026 km2; H24p ——设计频率p最大24小时降雨量(mm); 经计算: ? 当p=2%，即重现期为50年时: 一次洪水总量为: 43w,,,H,F,0.8，577.676，0.026，1000,1.202，10mp24 ? 当p=5%，即重现期为20年时: 一次洪水总量为: 43w,,,H,F,0.8，459.8，0.026，1000,0.956，10mp24 2、按最大洪峰流量计算: ? 当p=2%，即重现期为50年时: 一次洪水总量为: 3w,3.09，600,1854m ? 当p=5%，即重现期为20年时: 一次洪水总量为: 3w,2.45，600,1470m 通过以上的计算进行对比可知，按最大24小时降雨量计算所得的洪水总量远远大于用最大洪峰流量计算所得的量，所以为了安全起见，必须以最大24小时的降雨量来算。 截洪沟设计计算: 截洪沟沟底宽度应满足施工要求,因此沟底宽度要不小于0.4m,其过水断面为梯形。 截洪沟的断面面积为: ，，w,b，mh,h (m2) 式中b——截洪沟沟底宽度，m; h——截洪沟内水深，m; m——边坡系数，可通过查表得出，本设计取1.0。 由于山地的土质一般为粘土或非粘土的土壤，查《给水排水设计手册 (第7册) 城市防洪》得，其容许的不冲刷流速都很小，大部分都小于1m/s，抗冲刷能力很差，所以必须进行防护处理。本设计采用的是混凝土护面进行防护，其抗冲刷能力很强。查《给水排水设 m计手册 (第7册) 城市防洪》得，混凝土护面的边坡系数为=1.0，混凝土护面(无抹灰的混凝土)的糙率为n=0.013。流速计算公式为: V,CRi 其中: R——水力半径，m; i——沟底纵坡，其值不小于0.2%，本次设计可取2%; C——流速系数，其值与水力半径R和护面的糙率n有关，可通过查表得出。 取b= 1.0m。 ?假定设计水深为h=0.5m。 断面面积: 2，，，，w,b，mh,h,1.0，1.0，0.5，0.5,0.75m 湿周: 22x,b，2h1，m,1.0，2，0.5，1，1.0,2.41m 水力半径: w0.75R,,,0.31mx2.41 由R和n值查流速系数表得，流速系数C=62.41。 则沟内流速为: V,CRi,62.41，0.31，0.02,4.91m/s 所以流量Q为: 3Q,wV,0.75，4.91,3.6825m/s Qp设计流量的计算公式为: qQ,0.278,Fpn, 由于本设计只给了20年内永福镇的降雨情况，所以设计截洪沟的尺寸以20年一遇的 3Q,2.45m/sp 流量进行计算。由理论推导所得设计流量 校核流量: Q,Qp3.6825,2.45,,33.47%Q3.6825,,5%(5%为设计允许最大误差)所以必须重新进行假 定h的值。 ?假定设计水深为h=0.3m 断面面积: 2，，，，w,b，mh,h,1.0，1.0，0.3，0.3,0.39m 湿周: 22x,b，2h1，m,1.0，2，0.3，1，1.0,1.85m 水力半径: w0.39R,,,0.21mx1.85 由R和n值查流速系数表得，流速系数C=59.51。 则沟内流速为: V,CRi,59.51，0.21，0.02,3.86m/s 所以流量Q为: 3Q,wV,0.39，3.85,1.5015m/s Qp设计流量的计算公式为: qQ,0.278,Fpn, 由于本设计只给了20年内永福镇的降雨情况，所以设计截洪沟的尺寸以20年一遇的 3Q,2.45m/sp流量进行计算。由理论推导所得设计流量 校核流量: Q,Qp2.45,1.5015,,63.17%Q1.5015,,5%(5%为设计允许最大误差)所以必须重新进行假 定h的值。 ?假定设计水深h=0.4m 断面面积: 2，，，，w,b，mh,h,1.0，1.0，0.4，0.4,0.56m 湿周: 22x,b，2h1，m,1.0，2，0.4，1，1.0,2.13m 水力半径: w0.56R,,,0.26mx2.13 由R和n值查流速系数表得，流速系数C=60.96。 则沟内流速为: V,CRi,60.96，0.26，0.02,4.39m/s 所以流量Q为: 3Q,wV,0.56，4.39,2.4584m/s Qp设计流量的计算公式为: qQ,0.278,Fpn, 由于本设计只给了20年内永福镇的降雨情况，所以设计截洪沟的尺寸以20年一遇的 3Q,2.45m/sp流量进行计算。由理论推导所得设计流量 校核流量: Q,Qp2.4584,2.45,,0.34%Q2.4584,,5%(5%为设计允许最大误差)所以假定的h值符合要求。所以截洪沟的设计尺寸为: 沟底宽度b=1.0m; 设计水深h=0.4m; 沟内流速为V=4.39m/s 由于采用的是混凝土作为保护层的方法，因此其抗不冲刷的容许流速较大(一般在10m/s左右)，所以完全不必担心产生冲刷;而一般粘性土壤的最小不淤流速都只在1m/s左右，所以混凝土护面的不淤流速要比粘性土壤小很多，基本不会存在淤积的情况。综上所述，本设计的沟内流速V=4.39m/s可以满足设计要求，同时，为了安全起见，设计水深应加上一安全高度?h=0.2m，所以，最终的设计结果如下: 截洪沟过水断面为梯形，并采用混凝土护面进行防护，沟底宽度b=1.0m;设计水深h=0.6m;沟内设计流速为V=4.39m/s。 5.4防渗工程 见5.2.3。