【正文】 洪峰流量 及截洪溝斷面 如 下 表。 28 洪峰流量計(jì)算表 名 稱 匯水面積（ km2） 50 年一遇洪峰流量（ m3/s） 截洪溝 斷面尺寸 前段 截洪溝 500500700mm(H) 中段 截洪溝 600600800mm(H) 終段 截洪溝 700700900mm(H) 截洪溝 主要是對降雨進(jìn)行 導(dǎo)排，減少滲瀝液的產(chǎn)生量。本工程 截洪溝 主要為沿垃圾最終填埋邊界線設(shè)置，用于 截流 山體內(nèi)側(cè)與填埋區(qū)之間的雨洪水 。其計(jì)算方法按明渠均勻流公式計(jì)算： Q=Cω Ri ， 式中， Q——流量（ m3/s） R——水力半徑 (m) I——渠道底坡 ，此處取 5‰ C——流速系數(shù)（ ） ω——過水?dāng)嗝婷娣e（ m2） 經(jīng)計(jì)算， 截洪溝 斷面為矩形，截面 尺寸見 上 表 ， 總 長度為 1005m，截洪溝采用漿砌片石結(jié)構(gòu)。 2） 環(huán)庫排水溝 環(huán)庫排水溝 用于導(dǎo)排垃圾高出地表后未經(jīng)污染的雨水 。 本 生活垃圾填埋場 進(jìn)入 環(huán) 庫排水溝 的 總匯水面積為 ，經(jīng)計(jì)算 環(huán)庫 排水溝 斷面為矩形，截面 尺寸 為 400400600mm(H)， 總 長度為 815m，采用漿砌片石結(jié)構(gòu)。 填埋區(qū)防滲系統(tǒng) 1）填埋場防滲方案選擇 防滲處理是生活垃圾衛(wèi)生填埋場建設(shè)要考慮的重要因素之一。垃29 圾填埋后，其中的水分及有機(jī)物分解的液體會形成 滲濾液 ，如果滲入地下，將對地下水和周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染，所以必須采取有效防滲措施防止 滲濾液 泄漏。在填埋場自然條件達(dá)不到《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》（ CJJ 172021） 規(guī)定的天然防滲 要求時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施。 采用人工的防滲層，切斷庫區(qū)內(nèi) 滲濾液 向庫外泄漏的通道，徹底杜絕 滲濾液 的外滲，同時(shí)防止地下水向填埋庫區(qū)的滲入，確保垃圾填埋場安全可靠的運(yùn)作，減少 滲濾液 產(chǎn)生量，避免造成二次污染。 2） 防滲方式 填埋場的防滲處理包含垂直防滲和水平防滲兩種方式。垂直防滲是指防滲層豎向布置，防止垃圾 滲濾液 向周圍滲透污染地下水；水平防滲是指防滲層水平方向布置，防止垃圾 滲濾液 向下滲透污染地下水。目前水平防滲已成為發(fā)達(dá)國家普遍采用的填埋防滲方式，也是我國垃圾填埋防滲的發(fā)展趨勢。 本工程采用水平防滲方式。 根據(jù)填埋場 滲濾液 收集系統(tǒng)、防滲系統(tǒng)和保 護(hù)層、過濾層的不同組合， 水平 人工防滲系統(tǒng)一般可分為單層襯層防滲系統(tǒng)、單復(fù)合襯層防滲系統(tǒng)、雙襯層防滲系統(tǒng)。 A、 單層防滲系統(tǒng) 此防滲系統(tǒng)只有一層防滲層，其上是 滲濾液 收集系統(tǒng)和保護(hù)層，這種類型的襯墊系統(tǒng)只能用在抗損性低的條件下。對于場地低于地下水水位的填埋場，只要地下水流入速率不致造成 滲濾液 量過多或地下水的上升壓力不致破壞襯墊系統(tǒng)，則可采用此系統(tǒng)。 30 B、 復(fù)合襯層防滲系統(tǒng) 此防滲系統(tǒng)采用復(fù)合防滲層，即由兩種防滲材料相貼而形成的防滲層。兩種防滲材料相互緊密地排列，提供綜合效力。比較典型的復(fù)合結(jié)構(gòu)是上層柔性膜，其下 為滲透性地的黏土礦物質(zhì)。與單層襯墊系統(tǒng)相似，復(fù)合防滲層的上方為 滲濾液 收集系統(tǒng)，下方為地下水收集系統(tǒng)。研究表明，用黏土和高密度聚乙烯（ HDPE）材料組成的復(fù)合襯層的防滲效果優(yōu)于雙層襯層的防滲效果。復(fù)合襯層的關(guān)鍵是使柔性膜與黏土礦物質(zhì)層緊密接觸，以保證柔性膜的缺陷不會引起沿兩者結(jié)合面的移動。 C、 雙襯層防滲系統(tǒng) 此種防滲系統(tǒng)有兩層防滲層，兩層之間是排水層，以控制和收集防滲層之間的液體或氣體。襯層上方為 滲濾液 收集系統(tǒng)，下方可有地下水收集系統(tǒng)。透過上部防滲層的 滲濾液 或者氣體受到下部防滲層的阻擋而在中間的排水層中得到 控制和收集，在這一點(diǎn)上它優(yōu)于單層襯墊系統(tǒng)，但在施工和襯層的堅(jiān)固性等方面不如復(fù)合襯層系統(tǒng)。 具體采用何種防滲系統(tǒng)，則主要取決于填埋場場址的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。 3）防滲方案 確定 根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》，填埋場人工合成襯里的防滲系統(tǒng)應(yīng)采用復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)，位于地下水貧乏地區(qū)的防滲系統(tǒng)也可采用單層襯里防滲系統(tǒng)，在特殊地質(zhì)和環(huán)境要求非常高的地區(qū)，庫區(qū)底部應(yīng)采用雙層襯里防滲系統(tǒng)。由于本場區(qū)不屬地下水貧乏區(qū)，且31 沒有特別的環(huán)境要求，因此，選擇的防滲方案為規(guī)范要求的單層復(fù)合襯里防滲系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如下： 庫區(qū)底部 防滲 結(jié)構(gòu) 序號 防滲結(jié)構(gòu)名稱 采用材料 厚度 1 土工織物層 300g/m2織制土工布 / 2 滲濾液導(dǎo)流層 圓礫石、卵石，滲透系數(shù) ≥103cm/s 3 膜上保護(hù)層 無紡布，規(guī)格 600g/m2 / 4 HDPE 土工膜 聚乙烯土工膜 5 膜下防滲保護(hù)層 GCL，規(guī)格 5000g/m2 / 壓實(shí)粘土，滲透系數(shù) ≤107cm/s 6 基礎(chǔ) 場區(qū)剝離表層土后的自然層，夯實(shí) / 庫區(qū)邊坡防滲 結(jié)構(gòu) 序號 防滲結(jié)構(gòu)名稱 采用材料 厚度 1 保護(hù)土袋 袋裝土 / 2 膜上保護(hù)層 無紡布，規(guī)格 600g/m2 / 3 HDPE 土工膜 聚乙烯土工膜 4 膜下保護(hù)層 無紡布，規(guī)格 600g/m2 / 5 基礎(chǔ) 場區(qū)剝離表層土后的自然層，夯實(shí) / 4） 防滲膜的鋪設(shè)要求 由于庫區(qū)防滲膜的鋪設(shè)范圍很大， 建議 選用 擠壓生產(chǎn)的 幅寬 8m的 HDPE 膜。 HDPE 膜的鋪設(shè)設(shè)計(jì)要滿足以下要求： A、 防滲膜的鋪設(shè)必須平坦、無 較大 褶皺； B、 膜的搭接必須考慮使用焊縫盡量減少； C、 在斜坡上鋪設(shè)防滲膜，其接縫應(yīng)從上到下，不允許出現(xiàn)斜坡上有水平方向接縫，以避免斜坡上由于滑動力可 能在焊縫處出現(xiàn)應(yīng)力集中； D、 基礎(chǔ)底部的防滲膜應(yīng)盡量避免埋設(shè)垂直穿孔的管道或其他構(gòu)32 筑物； E、 邊坡必須錨固，推薦采用矩形槽覆土錨固法； F、 邊坡與底面交界處不能設(shè)焊縫，焊縫不在跨過交界處之內(nèi)。 滲濾液 收集系統(tǒng) 滲濾液收集系統(tǒng)主要包括滲濾液導(dǎo)流層、盲溝和滲濾液收集設(shè)施等。 1）滲濾液收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下原則： A、必須能及時(shí)有效的收集和導(dǎo)排匯于填埋場邊坡和場底防滲層以上的垃圾滲濾液； B、應(yīng)具有防淤堵能力； C、不得對防滲層造成破壞； D、應(yīng)保證收集導(dǎo)排系統(tǒng)本身的長期穩(wěn)定 性。 2）滲濾液的收集設(shè)計(jì) 滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)由設(shè)置在底部防滲層上的導(dǎo)流層和滲濾液收集管組成。滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)的工作機(jī)理：各垃圾層的滲濾液沿垃圾層向底部流動，通過收集管排出。 A、導(dǎo)流層：在填埋區(qū)底部防滲層上鋪設(shè)一層粒徑為 1632mm 級配卵石作為導(dǎo)流層，并以不小于 2%的坡度傾向收集管路。 B、收集管路系統(tǒng)：主盲溝負(fù)責(zé)滲濾液的最終排放，將滲濾液從場區(qū)內(nèi) 穿過垃圾壩通過重力 排往滲濾液 調(diào)節(jié)池 。為了便于滲濾液的收集和排放， 設(shè)置 主盲溝 和支盲溝 ，主盲溝斷面為梯形，下底寬33 1000mm，上底寬 2021mm，深 400mm， 其中鋪設(shè) DN250mm 的 HDPE穿孔花管，由導(dǎo)流層形成盲溝斷面，并用 300g/m2 織制土工布包裹。支盲溝 斷面為梯形，下底寬 800mm，上底寬 600mm，深 400mm，其中鋪設(shè) DN200mm 的 HDPE 穿孔花管，由導(dǎo)流層形成盲溝斷面，并用300g/m2 織制土工布包裹 。 滲濾液產(chǎn)生量 垃圾進(jìn)填埋場后，在生物降解過程中會產(chǎn)生高濃度有機(jī)液體，另外還有滲入填埋場的水 (包括雨水 )，總量超過垃圾極限含水量的部分就以滲濾液形式排出。 垃圾滲濾液產(chǎn)生量受多種因素影響，如降雨量、蒸發(fā)量、垃圾特性等，但這些因素各有主次， 有關(guān)滲濾液產(chǎn)生量的計(jì)算方法也很多。本工程滲瀝水收集總原則是實(shí)行雨污分流。對于已填埋區(qū)應(yīng)設(shè)表面排水，填埋區(qū)與非填埋區(qū)和已填埋區(qū)應(yīng)做到雨污分流以盡量減少滲濾液產(chǎn)生量。降雨量滲入垃圾層而產(chǎn)生的滲濾液，可按年平均降雨量作計(jì)算依據(jù)。 填埋場的滲濾液產(chǎn)生量按照《城市生活垃圾填埋場設(shè)計(jì)指南》垃圾滲濾液的水量預(yù)測中的合理式經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行預(yù)測，其計(jì)算公式為： Q=I C A 103 式中： Q — 滲濾液的日平均產(chǎn)生量（ m3/d）； I— 采用年平均降雨量轉(zhuǎn)換為日平均降雨量（ mm/d）； A— 填埋區(qū)作業(yè)區(qū)面積（ m2）； 34 C— 填 埋作業(yè)區(qū)滲出系數(shù)，本工程取 ； 本工程所處地區(qū)的年平均降水量為 380mm，日均降雨量為。填埋區(qū)最大填埋面積 約 30 畝，折合 20210m2。由此可以計(jì)算出在填埋期間的日平均滲濾液產(chǎn)生量： Q 平均 = 20210/1000=根據(jù)《小城鎮(zhèn)生活垃圾處理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo) 1492021）第十八條，滲濾液處理應(yīng)優(yōu)先考慮填埋場回灌和排入城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行處理。由于本工程滲濾液處理規(guī)模過小，且附近沒有城鎮(zhèn)污水處理廠，因此本工程滲濾液處理采用回灌填埋區(qū)處理，回灌規(guī)模按 5m3/d計(jì)。 滲濾液 回灌條件必須緊密配合垃圾填埋體的形成并結(jié)合填埋操作的具體條件和可能，以控制回灌量處于最適宜的程度（即填埋體內(nèi)持水量不致形成通道），并限制在最適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)（以不影響填埋作業(yè)）。 在新建的填埋區(qū)內(nèi)，建議在投產(chǎn)初期為回灌先設(shè)一個(gè)試驗(yàn)區(qū)，通過試驗(yàn)區(qū)的實(shí)際管理，定期觀察并進(jìn)行水質(zhì)分析，可以得出一整套最合適本項(xiàng)目的回灌技術(shù)要領(lǐng)及最切合本項(xiàng)目實(shí)際的回灌率來。 調(diào)節(jié)池容積計(jì)算 由于決定填埋場垃圾滲濾液產(chǎn)生量的主要因素是大氣降水量，而一年內(nèi)同一地區(qū)的大氣降水量是極不均勻的，因此，為恒定滲濾液水量與 水質(zhì)，就必須設(shè)置滲濾液調(diào)節(jié)池。 根據(jù)《生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》與《生活垃圾35 衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》，根據(jù)國內(nèi)外填埋場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，填埋場滲濾液調(diào)節(jié)池容量計(jì)算步驟如下：首先根據(jù)多年逐月降雨量計(jì)算出每個(gè)月的滲濾液產(chǎn)生量，然后扣除當(dāng)月的 回灌 量，最后計(jì)算出最大累積余量即為滲濾液調(diào)節(jié)池最低調(diào)節(jié)容量。 但由于缺乏 趙家蓬區(qū) 附近的逐月降雨量，因此和相同規(guī)模的垃圾填埋場類比，估算本工程調(diào)節(jié)池有效容積為 600m3。 滲濾液調(diào)節(jié)池尺寸： （超高 ），采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)壁全部做防滲 處理。 填埋氣導(dǎo)排系統(tǒng) 1）填埋氣體的產(chǎn)生及性質(zhì) 填埋場氣體 (LFG)是垃圾降解的主要產(chǎn)物之一。用重型壓實(shí)機(jī)壓實(shí)的垃圾，在填埋場隔絕空氣的狀態(tài)下，綠色垃圾和廚房垃圾、廢紙、紙板及其它有機(jī)殘余物由于微生物的強(qiáng)烈作用而腐爛分解，產(chǎn)生出填埋氣體，經(jīng)驗(yàn)表明，填埋場氣體在垃圾填埋后不久就開始產(chǎn)生并一直持續(xù)幾十年，其產(chǎn)生過程分為下述 5 個(gè)階段。 第一階段：初始調(diào)整階段 廢物中的可降解有機(jī)組分在被放置到填埋場后很快就會發(fā)生微生物分解反應(yīng)。此階段是在生化分解好氧條件下發(fā)生的，原因是有一定數(shù)量的空氣隨廢物夾帶進(jìn)入填埋 場內(nèi)。使廢物分解的好氧和厭氧微生物主要來源于日覆蓋層和最終覆蓋層土壤等。 第二階段：過程轉(zhuǎn)移階段 此階段的特點(diǎn)是氧氣逐漸被消耗，而厭氧條件開始形成并發(fā)展。36 當(dāng)填埋場變?yōu)閰捬醐h(huán)境時(shí)，可作為電子接受體的硝酸鹽和硫酸鹽常被還原為氮?dú)夂土蚧瘹錃怏w。隨著氧化還原電位繼續(xù)降低，將所填埋處置廢物中可降解有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的微生物群落開始進(jìn)入第三步過程，將復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為第三階段描述的有機(jī)酸和其他中間產(chǎn)物。由于存在有機(jī)酸和填埋場內(nèi)氣體中二氧化碳濃度升高的影響，如有滲濾液產(chǎn)生，則其 PH值開始急劇下降。 第三階段： 酸性階段 在此階段，起源于第三階段的微生物活動明顯加快，產(chǎn)生大量的有機(jī)酸和少量氫氣，高分子量化合物 (如類脂物、多糖、蛋白蛋和核酸 )的中間酶轉(zhuǎn)化 (水解 )為適于微生物用作能源和脫硫源的化合物，此時(shí)化合物被微生物轉(zhuǎn)化為低分子量的有機(jī)化合物，典型的中間產(chǎn)物有甲酸或其它更復(fù)雜的有機(jī)酸， CO2 是此階段產(chǎn)生的主要?dú)怏w，少量的氫氣也會在此階段產(chǎn)生。在此轉(zhuǎn)化階段所涉及到的微生物總稱為非產(chǎn)甲烷菌，由兼性厭氧菌和專性厭氧菌組成。 第四階段 產(chǎn)甲烷階段 在此階段，兼性厭氧菌和專性厭氧菌居主要支配地位，將上一階段形成的有機(jī)酸和氫氣轉(zhuǎn) 化為甲烷和二氧化碳。負(fù)責(zé)這種轉(zhuǎn)化的厭氧微生物稱為產(chǎn)甲烷菌（產(chǎn)酸菌）。在某些情況下，這些微生物在第三階段開始結(jié)束時(shí)就會開始繁殖。 第五階段 穩(wěn)定化階段 在廢物中的可降解有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳之后，填埋廢物進(jìn)入成熟階段，或稱為穩(wěn)定化階段，雖然所剩余的不可利用的可生37 化分解有機(jī)物，在水份不斷通過廢物層向下運(yùn)移時(shí)仍將會被轉(zhuǎn)化，但填埋場氣體產(chǎn)生的速度將明顯下降。原因是大多數(shù)可利用的營養(yǎng)物質(zhì)在前面階段己從系統(tǒng)中去除，而仍保持在填埋場內(nèi)的給養(yǎng)基生化降解減慢。在此階段所產(chǎn)生的 LFG 是甲烷和二氧化碳，由于各填埋場的封場措 施不同，填埋場的 LFG 中也可能會存在少量的氨氣和氧氣。 在填埋場產(chǎn)氣階段，填埋場氣體的主要成分為甲烷和二氧化碳，其一般的組成百分比見下表。 城市垃圾填埋氣（ LFG）的典型組成 組分 甲烷 二氧 化碳 氮 氧 硫化物 氨 氫 一氧 化碳 微量 組分 體積百分?jǐn)?shù) % 4550 4060 25 填埋場氣體的典型特征為：溫度達(dá) 4340℃ ，相對密度約，為水蒸汽所飽合，高位熱值在 15630~19537KJ/m3 之間。 甲烷是一種無色無味的有機(jī)氣體，易燃，在空氣中的爆炸臨界濃度是 515%。高濃度甲烷也可成為窒息