断面法计算库容,一般是根据填埋场地形图资料操作完成,其方法就是在某一填埋面,以一定的间距将填埋体划分成n个平行断面,算出每个断面的面积S,根据相邻两断面的面积及距离d,按照积分学的数学方法,算出每相邻两断面间的体积。测量中断面法常用的库容计算公式有:一般计算公式和严密计算公式。
一般计算公式:V=1/2(Si+ Si +1)d
严密计算公式:V=1/3[Si+ Si +1 + (Si+Si+1)1/2]d
式中: Si — i断面面积;
Si+1 — i+1断面面积(i=1,2,3,?, n);
d — 两断面的间距。
由此种方法从左到右依次类推由多个近似柱体相加最后得出填埋场的总库容。需要说明的是用该方法来计算库容时d(断面间距)越小体积就越准确,在实际操作中要根据工程大小来确定断面间距。
3、 等高线剖切法
电子填埋场地形图使得等高线求积变得相对简单方便且准确。等高线法计算库容,是把城市固体废物堆体看成是一个不规则体,即为填埋场的库容,根据填埋场地形图资料,以相同高距d从不规则的底部向上剖切,这样就可以近似地得到许多近似柱体(上下底为两个平行的平面,所有的顶点都在两个平面上的多面体),再根据相邻等高线的面积和等高距按照积分学中旋转体体积计算原理来计算的,其计算公式同断面法公式。
一般计算公式:V=1/2(S上+ S下)?h
严密计算公式: V=1/3[S上+ S下+(S上+S下)1/2]?h
式中:V— 拟柱体体积m;
h— 剖切高度m;
S上—上底面积m(在同一等高线上的点所围合而成的面积); S下—下底面积m(在同一等高线上的点所围合而成的面积);
由此种方法从下到上依次类推由多个近似柱体相加最后得出填埋场的总库容。需要说明的是用该方法来计算库容时h(剖切高度)越小体积就越准确,在实际操作中要根据工程大小来确定剖切高度。 223
3.2.2 填埋场填埋信息
填埋压实密度为0.8 t/m,覆土比例为垃圾量的10%。垃圾坝的标高定为352.5m,当垃3
圾填到坝顶高程后,按1:3的坡度向后推进,每升高5米留一个3米宽的马道,随着马道的攀升再进行第二个坡度的推进。
3.2.3 设计计算
由上述方法并根据相应的条件,我们采取断面法进行计算,由表1中的数据,我们计算出20年内所需填埋量。
计算公式:
垃圾填埋量(?104m3)?
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垃圾年产量?清运率?10
压实密度
考虑覆土占用体积(×10m)=垃圾填埋量×1.1
由上式分别计算出垃圾填埋量,累计填埋量和考虑覆土占用体积量,见表2
3.3 库容确定
垃圾坝标高为353m,绘制终场平面图,终场剖面图和计算断面图
由图可以得出填埋场库容为27.73×10m。累计库容表计算结果见表3。
表3 累计库容表
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3.4 填埋服务年限确定
填埋场服务年限是填埋场从填入垃圾开始至填埋垃圾封场的时间。
从理论上讲,填埋场使用年限越长越好,但考虑到填埋场建设投资的合理性和设施运行的可靠性,一般认为,填埋场服务年限在10—20年之间较为合理(规范规定特殊情况下填埋场服务年限不得少于8年)。填埋场服务年限的确定必须在选址规划阶段就进行考虑。通常可按以下几个步骤来确定:首先,根据计划收集垃圾区域的现状人口数量及人口(或垃圾)年增长率、垃圾人均产生量、垃圾清运率及填埋处理量、垃圾压实密度等计算出不同年份的垃圾累计填埋量;其次,根据计算的垃圾累计填埋量,选定合适场址,根据坝高绘制填埋场终场平、剖面图,并前述方法计算填埋场库容;最后根据垃圾填埋处置量和覆土体积,求出填埋场的服务年限。
考虑10%覆土比例处理余量,由表可知,2025年满足,年限为2016~2025年共10年。 结论
由计算可知,该填埋场的库容较大,因为该城市的人口众多,所以产生的垃圾量较大。而计算出来的服务年限结果为10年,正好在填埋场服务年限的正常范围内。所以该填埋场在库容方面设计计算合理。可以再考虑其他方面,让填埋的利用更加充实,减少因填埋而产生的污染。
参考文献
【1】张英民,尚晓博,李开明,等.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策.环境生态学报.2011.20
【2】周玉莲.浅谈中小型生活垃圾卫生填埋场的设计特点.工程建设.2006.(4)
【3】陈曦,孙俊.简述生活垃圾的特点及其处理技术.科技创新导报.2012.(9)
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