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：11()3iiiiiiSSSShV式中：iV：堆体体积iS：断面面积ih：断面间距库容容积V=V1+V2+V3+……Vn；根据地形特点，本工程作9根断面线，每个断面面积和间距如表－1表－1断面面积和间距序号123456789面积（m2）33511382211429642923699202072663间距（m）40404040404040251212113()3(33511383351138)40327873SSSShVm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－2各单元堆体的体积计算结果表序号V1V2V3V4V5V6V7V8体积（m3）2787365803127853171760159673112699527608357填埋区的库容ＶV=V1+V2+V3+……V8＝72.6（万m3）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－３表－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：11()3iiiiiiSSSShViV：凌台体积iS：凌台断面面积ih：凌台断面间距库容容积V=V1+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－４表－４各凌台体积计算结果表台体V1V2V3V4V5体积（m3）25665100890190647257613193875填埋区的库容ＶV=V1+V2+V3+V4+V5＝76.8（万m3）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100%76.872.6100%76.85.5%10%VVV断面凌台凌台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：dhvkdlQvA地下水导排管管径的计算管道尺寸的计算21321QriAn式中：Q：渗滤液导排管净流量（3/md）n：管壁糙率，无量纲（HDPE管取0.011）A：过水断面面积（2m）i：管道坡度，无量纲r：水力半径（wArP）（m）wP：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：3.14wPRR21.57AR0.5wArRP把A、r代入到管道尺寸计算公式：213221232838311(0.5)1.5710.630.231.570.011200.05QriAnRiRnRR所以：380.00250.106Rm设计所需的管道的直径D=2R=212mm，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280mm。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h1，则地下水导流层的最大积液深度为hmax；可由下列公式计算：22max14QLAhhK式中：maxh：导流层最大积液深度Q：地下水产量（0.0007m3/s）A：导流层面积（4622m2）L：地下水导排管的间距（40m）K：地下水渗透系数（10-3m/s）1h：地下水导排管的水位（0.1m）所以：22max1340.0007160078800.014100.04550.213QLAhhKm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（300mm）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21321QriAn式中：Q：渗滤液导排管净流量（3/md）n：管壁糙率，无量纲（HDPE管取0.011）A：过水断面面积（2m）i：管道坡度，无量纲r：水力半径（wArP）（m）wP：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：3.14wPRR21.57AR0.5wArRP把A、r代入到管道尺寸计算公式：213221232838311(0.5)1.5710.630.231.570.011200.05QriAnRiRnRR所以：380.00250.106Rm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。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h1，则渗滤液导流层的最大积液深度为hmax；可由下列公式计算：22max14KQLAhh式中：maxh：导流层最大积液深度Q：渗滤液产量（0.0023m3/s）A：导流层面积（24100m2）L：渗滤液导排管的间距（20m）K：导流层渗透系数（4×10-3m/s）1h：渗滤液导排管的水位（0.32m）所以：22max144K0.0023400241000.144100.1240.35QLAhhm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0.4m（400mm）调蓄池池容的计算1渗滤液产量的计算31122()10QCACAI式中：Q：渗滤液产量（3/md）1C：正在填埋的填埋区渗透系数，无量纲（0.6）2C：已封场填埋区的渗透系数，无量纲（0.3）1A：正在填埋的填埋区面积（2m）2A：已封场填埋区的面积（2m）I：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－１表－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（m2）78761501719785269568477封场面积（m2）0324079481441641399把表-1中的数据代入渗滤液产量计算公式，如32053(78760.600.3)10771036513.9/Qmd依次方法，分别算出215Q、225Q、235Q和245Q，其计算结果如表－2表－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（3/md）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（3/md），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（3/md）。2调蓄池池容的计算基础资料表－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31122()10QCACAI式中：Q：渗滤液月平均产量（3/md）1C：正在填埋的填埋区渗透系数，无量纲（0.6）2C：已封场填埋区的渗透系数，无量纲（0.3）1A：正在填埋的填埋区面积（269562m）2A：已封场填埋区的面积（144162m）I：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－4表－420年逐月渗滤液平均产量月份123456789101112降雨量（mm）19233995146173200135119924925渗滤液产生量（3/md）3854637931941300135404104276924351886996512考虑到渗滤液处理设施的不稳定性和渗滤液产生的不可预见性，确定渗滤液日处理量为65（3/md），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－5表－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（3/m月）3854637931941300135404104276924351886996512去除量（3/m月）195019501950195019501950195019501950195019501950富余水量（3/m月）-1565-1487-1157-9105115902154819485-64-954-1438渗滤液的年富余量Q（调蓄池的池容V）31051159021548194856099VVm调蓄池池容富余水量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/日，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：31.260991.27318VVm设计计算因此，本工程调蓄池容积设计值为73183m（实际取73003m）。渗滤液导排系统的计算1.导排管的计算管道尺寸的计算21321QriAn式中：Q：渗滤液导排管净流量（3/md）n：管壁糙率，无量纲（HDPE管取0.011）A：过水断面面积（2m）i：管道坡度，无量纲r：水力半径（wArP）（m）wP：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。本工程以日最大降雨量的渗滤液产量作为设计依据3max1122max()10QCACAImaxQ：日最大渗滤液产量（3/md）1C：正在填埋的填埋区渗透系数，无量纲（0.6）2C：已封场填埋区的渗透系数，无量纲（0.3）1A：正在填埋的填埋区面积（269562m）2A：已封场填埋区的面积（144162m）maxI：日最大降雨量（192/mmd）所以，渗滤液日最大产生量为：3max1122max333()10(296560.6144160.3)192104040/0.05/QCACAImdms设计管道充满度为0.5，管道半径为R所以：3.14wPRR21.57AR0.5wArRP把A、r代入到管道尺寸计算公式：213221232838311(0.5)1.5710.630.231.570.011