填埋场工程计算书

'某填埋场工程设计计算书〈共页〉工程名称工程编号项目名称项目编号]>>!所别专业计算人年—月_日校核人年—月—日 审核人年—月—日库容计算(200)在填埋库区地形图的基础上采用两种计算方法：断面法和凌台法1.断面法断面法是指在库区的纵向方向上，作N根垂直于原地形线和清场地形线的断面线，每根断面线的间距为20米，在每根断面线的位置分别作出库区的请场线和封场线，清场线和封场线组成一个封闭的独立断面，每相邻两个断面构成一个独立的堆体。根据断面的面积A和间距H可计算出堆体的体积，其计算公式如下：y二(Sj+Sj+I+丁碉+])•勺3式中：%:堆体体积Si：断面面积/V断面间距库容容积V二V1+V2+V3+……Vn；根据地形特点，本工程作9根断面线，每个断面面积利间距如表一1表一1断面面积和间距 序号123456789面积(m2)33511382211429642923699202072663间距(m)4040404040404025 （335+1138+^335x1138）x403=27873/按照以上计算方法，分别算出其它堆体的体积，计算结果如表・2表一2各单元堆体的体积计算结果表序号Viv2v3v4v5v6v7V8体积（H?）2787365803127853171760159673112699527608357填埋区的库容VV=V]+V2+V3+……V8=72.6（万n?）2凌台法凌台法是根据每个台体体积的计算原理，在地面等高线做一个封闭的断面线（组成一个封闭独立的断面），每个断面的间距为10米,在库底那层的断面的间距为5米（受地形的影响），各凌台的底面面积和间距见表一3表一3各凌台底面面积和间距序号12345面积（m3）513316056222412945010843间距（m）510101010每个台体体积计算公式:（Sj+Sf+]+少也+]）•九 %:凌台体积S,:凌台断面面积/V凌台断面间距库容容积V=V]+V2+V3+……vn；根据地形特点，本工程可分为5个凌台，每个凌台体积计算结果如表一4表一4各凌台体积计算结果表台体Viv2v3v4v5体积（n?）25665100890190647257613193875填埋区的库容VV=V1+V2+V3+V4+V5=76.8（万n?）3库容误差分析误差分析是检验两种计算方法的准确性，误差用〃表示匕麦台X100%76.8-72.6""761X100%=5.5%<10%根据以上误差分析可知，这两种计算方法是可行的，考虑到工程设计的安全性和不可预见性，本工程填埋库区的库容V取最小值,即72.6万m3 地下水导排系统的计算（201）填埋库区地下水产量计算利用达西定律:7dhV=K—dlO=vA地下水导排管管径的计算管道尺寸的计算Q=-r^-i^-An式中：Q：渗滤液导排管净流量（”『/d）nx管壁糙率，无量纲（HDPE管取0.011）A：过水断面面积（加彳）z：管道坡度，无量纲Ar：水力半径（厂=—）（m）匕:湿周（m）管道尺寸以下游管道设计为依据，因为Q下游〉Q上游，D下游〉。上游,如果下游能够满足流量的要求，上游管道就不会出现尺寸偏小的情况。设计管道充满度为0.5,管道半径为R。所以:P、=兀R=3・4RA=1.57/?2 r==0.57?把A、厂代入到管道尺寸计算公式：0=丄尸％.必.人n=丄（0.5尺）％•必1.57Fn1-=x0.63x0.23xl.57x7?30.0118=20,=0.05所以：R二物0.0025=0.106加设计所需的管道的直径D=2R=2l2mm,考虑到地下水产量的不可预见性，实际设计的管道尺寸应大于计算值，本工程所选用的管道尺寸取值为280mmo导流层的计算导流层厚度是根据垃圾地下水产量、导流层面积和排水管间距L来计算；地下水导流层的渗透系数为K,地下水导流管的水位为h”则地下水导流层的最大积液深度为hmax;可由下列公式计算：+/<4K勺式中：Amax:导流层最大积液深度Q：地下水产量（0.0007n?/s）A:导流层面积（4622n?） £：地下水导排管的间距(40m)K：地下水渗透系数(10_3m/s)%:地下水导排管的水位(0.1m)所以:力max0.0007]600=V0.0455=0.213m从安全性考虑，地下水导流层的厚度应保留一定的富余性，所以,本工程地下水导流层的厚度为0.3m(300m/n) 渗滤液调蓄池区域地下水产量计算地下水导排管管径的计算管道尺寸的计算Q=-r^-i^-An式中：2：渗滤液导排管净流量（zn"/d）nx管壁糙率，无量纲（HDPE管取0.011）A：过水断面面积（加J/：管道坡度，无量纲Ar：水力半径（厂=—）（m）PwPw:湿周（m）管道尺寸以下游管道设计为依据，因为Q下游〉Q上游，D下游〉D上游，如果下游能够满足流量的要求，上游管道就不会出现尺寸偏小的情况。设计管道充满度为0.5,管道半径为R所以：P、=兀R=3・4R A=1.57/?2Ar==0.5R把A、厂代入到管道尺寸计算公式:°=丄尸％.必.人n=丄(0.57?)%・必・1・57疋=xO.63xO.23xl.57x/?30.0118=20,=0.05所以：R二物0.0025=0.106加设计所需的管道的直径D=2R=2l2mm,考虑到渗滤液产量的不可预见性，实际设计的管道尺寸应大于计算值，本工程所选用的管道尺寸取值为315mmo导流层的计算导流层厚度是根据垃圾渗滤液产量、导流层面积和排水管间距L来计算；渗滤液导流层的渗透系数为K,渗滤液导流管的水位为山,则渗滤液导流层的最大积液深度为hmax；可由下列公式计算:"max式中:导流层最大积液深度Q：渗滤液产量(0.0023m3/s)A：导流层面积(24100n?) £：渗滤液导排管的间距(20m)K：导流层渗透系数(4X10"3m/s):渗滤液导排管的水位(0.32m)所以:"max0.0023400=70.124=0.35m从安全性考虑，渗滤液导流层的厚度应保留一定的富余性，所以，木工程渗滤液导流层的厚度为0・4m(400mm) 调蓄池池容的计算1渗滤液产量的计算2=（C1A1+C2A2）/X1O~3式中：0渗滤液产量（zn"/d）G：C2:正在填埋的填埋区渗透系数，无量纲（0.6）己封场填埋区的渗透系数，无量纲（0.3）A:正在填埋的填埋区面积（加勺:7：已封场填埋区的面积（加J多年平均日降雨量（mm）根据填埋作业工序，先在地形图上计算出不同填埋高度的AA,其结果如表一1表一1不同填埋高度的填埋和封场面积序号12345填埋高度（m）205215225235245正在填埋面积（n?）78761501719785269568477封场面积（H?）0324079481441641399把表・1中的数据代入渗滤液产量计算公式，如X10"3(7876x0.6+0x0.3)x10力365=13.9m3/d依次方法，分别算出215、025、。235和045,其计算结果如表-2表一2渗滤液产量计算结果表 序号12345填埋高度（m）205215225235245渗滤液产量（加3/〃）13.929.542.160.551.7从表・2结果可知，填埋高程在235米处时，渗滤液产量最大，Q=60.5（〃『/〃），考虑到渗滤液处理的安全稳定性，本工程渗滤液产量为填埋服务年限范围内最大平均产量，即60.5（m3/J）o2调蓄池池容的计算基础资料表一320年逐月平均降雨量月份123456789101112降雨量（mm）19233995146173200135119924925调蓄池是起调节渗滤液水质和储蓄渗滤液水量的作用，根据渗滤液产量计算公式，先计算出月平均渗滤液产量2=（^4.+C2A）/x10-3式中：Q：渗滤液月平均产量（/"/〃）C1：正在填埋的填埋区渗透系数，无量纲（0.6）C2：已封场填埋区的渗透系数，无量纲（0.3）A：正在填埋的填埋区而积（26956m2） A2：已封场填埋区的面积(14416m2)1:20年逐月平均降雨量(mm)把各月逐月平均降雨量代入计算公式，求出各月平均渗滤液产量，计算结果如表一4表一420年逐月渗滤液平均产量月份123456789101112降雨量(mm)19233995146173200135119924925渗滤液产牛量(m3Id)3854637931941300135404104276924351886996512考虑到滲滤液处理设施的不稳定性和渗滤液产生的不可预见性，确定渗滤液口处理量为65("f/d),渗滤液月平均产量扣除月平均处理量即得富余水量，一年的富余水量为调蓄池的最小池容。其计算结果如表一5表一5调蓄池有关水量计算结果表月份123456789101112降雨量(mm)19233995146173200135119924925渗滤液产生量(加3/月)3854637931941300135404104276924351886996512去除量"/月)195019501950195019501950195019501950195019501950富余水量(m3/月)■1565-1487-1157■9105115902154819485・64・954-1438渗滤液的年富余量Q(调蓄池的池容V) "调蓄池池容=工岭余水量=1051+1590+2154+819+485=6099/723调蓄池的池容主要由两个因素决定：渗滤液的产量与处理量；本工程在渗滤液传坝管处设置了阀门井，其主要作用是预防在极端降雨条件下（暴雨期）渗滤液产量对调蓄池池容的冲击，因此，暴雨时期渗滤液参量对池容的影响较小，但考虑到夜间暴雨时期，没有人及时关闭阀门井，渗滤液产量》60.5吨/日，因此多出的渗滤液主要靠调蓄池来储存，因此这部分富余容量取3—5%。渗滤液处理量为60.5吨/口，采用的工艺为水解酸化+接触氧化工艺。在运行期间，渗滤液处理设备可能存在故障，故障期间未处理的渗滤液产量主要是靠调蓄池来储存；本工程考虑2个星期的设备检修，2个星期的渗滤液产量为847吨，占整个池容的14%。综合考虑两方面的因素，渗滤液调蓄池池容富余考虑量为17—19%,本工程取20%的富余量。即：伙设计二K十算xl・2=6099x1.2=7318m3因此，本工程调蓄池容积设计值为7318m3（实际取7300m3）o 渗滤液导排系统的计算1.导排管的计算管道尺寸的计算n式中：Q：渗滤液导排管净流量n：管壁糙率，无量纲（HDPE管取0.011）A：过水断面面积（加2）i:管道坡度，无量纲Ar：水力半径（厂=—）（m）Pw:湿周5）管道尺寸以下游管道设计为依据，因为Q下游〉Q上游，D下游〉D上游,如果下游能够满足流量的要求，上游管道就不会出现尺寸偏小的情况。本工程以口最大降雨量的渗滤液产量作为设计依据Qma严GA+C?®/吨Xi。-?<2niax:FI最大渗滤液产量（m3/d）C｛：正在填埋的填埋区渗透系数，无量纲（0.6）C2：已封场填埋IX的渗透系数，无量纲（0.3）A：正在填埋的填埋区而积（26956m2） A2：已封场填埋区的面积(14416m2)/max:日最大降雨量d)所以，渗滤液日最大产生量为：^^(C.A+GA^/^xlO-3=(29656x0.6+14416x0.3)x192x10-3=4040m3Id-0.05m3/s设计管道充满度为0.5,管道半径为R所以：Pw=ttR=3・14RA=l・57疋r=—=0.5R把A、厂代入到管道尺寸计算公式：Q=-r^-i^-An=丄(0・5&%必・1・57疋n1§=xO.63xO.23xl.57x7?30.0118=20,=0.05所以：7?=物0.0025=0.106加设计所需的管道的直径D=2R=212mm,考虑到渗滤液产量的不可预见性，实际设计的管道尺寸应大于计算值，本工程所选用的管道尺寸取值为315mm。 2导流层的计算导流层厚度是根据垃圾渗滤液产量、导流层面积和排水管间距L来计算；渗滤液导流层的渗透系数为K,渗滤液导流管的水位为山，则渗滤液导流层的最大积液深度为hmax；可由下列公式计算：+/彳4K勺式中：Amax:导流层最大积液深度Q：渗滤液产量(0.0007m3/s)A:导流层面积(7880n?)£：渗滤液导排管的间距(40m)K:导流层渗透系数(10_3m/s)说:渗滤液导排管的水位(0.1m)所以:"max0.0007]600=J0.0455=0.213加从安全性考虑，渗滤液导流层的厚度应保留一定的富余性，所以,本工程渗滤液导流层的厚度为0.3m(300mm) 填埋气体导排系统的计算1填埋气体产量气体产量计算公式=叫h（i-戶）v=—（当/=0时,dt式中:v：气体产生量速率Sid）加o：垃圾的质量/0：产生气体的潜力140—180（m3/f）2：时间常数，1/年0.10—0.35Vmax=叫0几=70x150x0.2=2100m3/J2抽气井的布置最有效的布置通常为正三角布置（其重叠区域的有效率最高）,其井距由下列计算公式得出:X=厂cos30"式中：X：三角形布置井的间距（加）r：影响半径，通常取45米所以:X=厂cos30°=45x=39m 本工程的填埋气体导排石笼间距为40米 环刚度计算根据06MS201-2《埋地塑料排水管施工》埋地塑料管在外压作用下，管壁界面的环向稳定性计算应符合下列要求：^>KF“k——管道失稳的临界压力标准值（kN/m2）Fvk——管道在各种竖向压力下的标准值（kN/n?）Ks——管道的环向稳定抗力系数（不得低于2）厂,l2SxE,A（2x8x6x1000一.%"｛匸产叫1—0.42"352.2E式中：S为HDPE管的环刚度（=8）,Ed为管侧图的综合弹性模量（查表知为6000）,vp为HDPE管的泊松比,取0.4。灌顶的竖向压力值，垃圾厚度45〜60m，垃圾的重力密度为10kN/m3,所以：Fvk=Y垃圾XHs+qvk=450、600kN/m2因为填埋深度过大，上式中qvk近似为0电二丰空=2.253>2,因此选用环刚度为8的HDPE管道，能满足F,600管道结构计算要求。'