貴州省生活垃圾填埋場截洪溝設計的探討

劉　志（貴州省城鄉規劃設計研究院，貴州 貴陽 550004）

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貴州省生活垃圾填埋場截洪溝設計的探討

劉志（貴州省城鄉規劃設計研究院，貴州 貴陽 550004）

十二五期間，貴州省垃圾填埋場建設進入高峰期，但在設計、建設、運營過程中，仍然存在諸多問題。為促進未來貴州省垃圾填埋場建設工作有效的開展，結合貴州省山區地形，本文從截洪溝的相關設計參數，對截洪溝的流量計算、斷面選擇、截洪溝材質、平面及縱向布置設計進行探討，為以后貴州省填埋場截洪溝的設計提供建設性的建議。

貴州省；生活垃圾填埋場；截洪溝

引言

在國家政策的指引下，貴州省城鎮化步伐加快，隨著城鎮的不斷擴大、人民生活水平的提高，生活垃圾處理問題也得到高度的重視，在眾多需要解決的社會問題中，生活垃圾被列為亟待解決的三大環境問題之首。而目前貴州省生活垃圾隨意堆放的現象非常嚴重，它不僅污染環境，還給居民的身體健康帶來威脅。近年來，我國政府已將垃圾無害化處理列入《中國二十一世紀議程優先項目計劃》，并且出臺一系列鼓勵和優惠政策，并從國債中拿出21億元專項資金用于城鎮生活垃圾的處理處置。為貴州省生活垃圾的處理處置提供了良機。

目前貴州省已建成的垃圾處理設施主要以衛生填埋場為主，有少部分是采取垃圾焚燒發電和垃圾焚燒與水泥窯協同處置。在填埋場設計、建設、運營的過程中，仍然存在不少問題。因此，結合貴州省的山谷地形，對填埋場的截洪溝設計進行分析探討，促進以后垃圾填埋場建設既快又好的進行。

1　貴州省生活垃圾填埋場的選址

貴州省境內地勢西高東低，自中部向北、東、南三面傾斜，平均海拔在1100m左右，全省地貌以高原、山地、丘陵和盆地四種類型為主，高原山地居多，是全國唯一沒有平原支撐的省份。因此，填埋場的選址主要以溝谷地形為主，并且需避開河谷沖積物松散層和巖溶發育區，防止污染地下水，以免防滲處理費用過高。由于貴州境內卡斯特地貌分布廣泛，并且場址選擇還應符合城鎮總體規劃和環衛設施專項規劃的要求，為填埋場的選址增加了難度。因此，符合要求的場址常常會出現邊坡較陡、石頭出沒等現象，從而截洪溝的設計就顯得尤為的重要。

2　截流溝功能

貴州省生活垃圾填埋場選址大多數在山谷中，匯水面積較大，山地形雨水匯集能力很強，在雨季，如雨水經匯流一旦進入填埋場庫區，將極大的增加滲濾液的產生量，對調節池、滲濾液處理站均會造成威脅，同時還會增加運行成本，給管理單位增加經濟負擔。因此，為減少地表徑流進入填埋場庫區，在填埋場邊界外設置永久性截洪溝、在庫區內設置臨時性截洪溝，將填埋場內外分區的對地表徑流進行分流，可以有效的減少地表徑流對填埋場的威脅。

3　截洪溝的設計

3.1設計原則

填埋場防洪系統設計應符合國家現行標準 《防洪標準》（GB50201）、《城市防洪工程設計規范》（CJJ50）、《生活垃圾衛生填埋處理技術規范》（GB50869-2014）及相關標準的技術要求。防洪標準應按不小于50年一遇洪水水位設計、按100年一遇洪水水位校核。

填埋場庫區外匯水面積較大時，宜根據地形設置數條不同高度的截洪溝。

填埋場庫區雨污分流系統應阻止未作業區域的匯水流入生活垃圾堆體，應根據填埋庫區分區和填埋作業工藝進行設計。

垂直分區宜結合邊坡臨時截洪溝進行設計，生活垃圾堆體高度達臨時截洪溝高程時，可將邊坡臨時性截洪溝改建成滲濾液收集盲溝。

3.2截洪流量計算

根據 《生活垃圾衛生填埋處理技術規范》（GB50869-2014）的要求，填埋場庫區外匯水面積小于10km2或填埋場建設區域缺乏水文氣象資料時，可用公路巖土所經驗公式計算洪水流量。

Qp=KFn

式中：Qp——設計頻率下的洪峰流量（m3/s）；

K——徑流模數，可根據表1進行取值；

F——流域的匯水面積（km2）；

n——面積參數，當K＜1km2時，n=1；當F大于1km2時，可按表2進行取值。

表1　徑流模數K值

表2　面積參數n值

填埋場建設區域水文氣象資料較為完整時，要求采用暴雨強度公式計算洪水流量。

Q=φ·q·F

式中：Q——雨水設計流量（L/s）；

q——設計暴雨強度，［L/（s·hm2）］；

φ——徑流系數；

F——匯流面積（km2）。

3.3斷面選擇

截洪溝的斷面尺寸應根據各段截流洪水量的大小和截洪溝的坡度等因素計算確定，斷面形式可采用梯形斷面、矩形斷面、U形斷面等。斷面計算按如下公式：

w=（b+mh）h（m2）

式中：b——排洪明渠底寬（m）；

h——排洪明渠水深（m）；

m——邊坡系數。

3.4截洪溝材料及基礎

截洪溝砌筑材料需根據填埋場場區地質條件來選擇，一般情況下，截洪溝的砌筑材料一般為漿砌塊石、磚砌、混凝土等材料，由于貴州省為山地地形，山體石頭分布廣泛，取材較為容易，因此，在沒有特定限制條件下，填埋場截洪溝砌筑材料建議采用漿砌塊石，截洪溝溝內采用水泥砂漿抹面，溝壁粗擦系數為0.025。

截洪溝基礎墊層一般采用厚100mm、粒徑為30～50mm的碎石墊層或C10混凝土，基礎黏土壓實密度為0.93～0.96g/cm3，非黏土壓實密度為0.70～0.75g/cm3。

3.5截洪溝跌水設計

截洪溝坡度較大時，需采用跌水或陡坡設計，以防止渠道沖刷，并根據相關規范對流速的要求設置跌水，跌水一般采用臺階跌水，跌水高度宜按照0.3～1.2m設置。

3.6出口形勢選擇

截洪溝出水口需根據場區外地形、受納水體或溝渠位置等確定，出水口建議采用八字出水口，出水口端墻上部及翼墻兩側，應根據具體工程情況，采用干砌塊石襯砌，并采取防沖刷、消能、加固等措施。出水口翼墻墻身及端墻采用M7.5水泥漿砌筑，墻身外露部分用1.2水泥砂漿勾縫。

3.7截洪溝轉彎半徑的確定

截洪溝轉彎段的轉彎半徑應根據截洪溝的平面布置確定，在滿足截洪溝水力條件的要求下，根據排水設計規范的要求設計。通常情況下，貴州省生活垃圾填埋場的截洪溝采用明溝設計，則轉彎半徑不宜小于設計半徑的5倍，在截洪溝局部轉彎段，需設置蓋板溝，則轉彎半徑不宜小于設計半徑的2.5倍。在實際工程實施時，需根據設計文件，并結合工程實際地形、地質條件，合理確定截洪溝轉彎段的轉彎半徑。

3.8平面、縱向設計

截洪溝平面布置時，宜根據地形、地質條件，并應結合填埋場的功能結構，充分利用現有的河、湖、洼地、溝渠等排水、滯水水域。永久性截洪溝一般宜按照設計坡度沿著地形等高線設計，在與道路合建段，宜設置在靠近山體一側，并充分利用與道路排水溝溝合建的形式。庫區臨時性截洪溝一般情況下采用與錨固溝合建的形式，庫內臨時性截洪溝的砌筑材料建議采用袋裝沙土，當垃圾堆體高度達到臨時性截洪溝高程時，在庫內臨時性截洪溝內填滿卵石再改建為滲濾液收集導排盲溝。為順暢的導排庫區內的地表徑流，截洪溝的坡度需保證在1%以上。

同時，在沿每一垃圾平臺內側及垃圾壩壩頂設置M7.5漿砌石矩形排水溝，與垃圾平臺兩側及壩肩排水溝連通，排水溝斷面采用矩形斷面，排水溝斷面尺寸需根據匯流洪水量進行計算確定，排水溝溝底縱坡為1%以上。

4　結束語

貴州省處于山區地形，土地資源較為緊張，工程建設難度較大，多數填埋場的局部邊坡較為陡峭，這給填埋場截洪溝的設計、建設增加了難度，因此，對于此類截洪溝的設計，必須充分做好前期工作，盡量收集完善水文、氣象、地質資料，并結合地質勘察資料，認真的分析難點、重點，同時根據填埋場場區的地質條件，優選截洪溝的砌筑材料，降低工程投資的同時，減少運營期滲濾液的處理成本，為填埋場的正常、安全的運行提供必要的條件。

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2016-5-20

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2095-2066（2016）16-0137-02