3.8 . Проектирование нагорных каналов.

С целью исключения поступления на территорию полигона поверхностного стока со стороны водосбора устраивают нагорные каналы. Длину нагорных каналов принимают из условия защиты территории полигона с нагорной стороны, рис.4.1. Поверхностный сток, собираемый нагорными каналами, отводят в ливневую канализацию. При наличии благоприятных гидрогеологический условий на территории полигона (неглубокое залегание водопроницаемых горных пород и низкое залегание уровня грунтовых вод) и незначительном загрязнении поверхностного стока используют водопоглощающие колодцы.

Поперечное сечение нагорного канала принимают трапециидальной формы.

Рис. Поперечное сечение нагорного канала

m=1.5

h_к=0.98

В_к=0.6

В курсовом проекте ширину канала по дну (в_к) можно принимать в_к=0,5…1,0 м, в зависимости от ожидаемого расхода воды. Глубину канала (h_к) определяют расчетным путем. Заложение откосов канала (m) принимают в зависимости от их устойчивости. При заложении откосов канала m =1,5 и вида грунта их устойчивость обеспечивается. При m=1,5; в_к/h_к=0,61. Тогда h_к= в_к/0,61==0,98 м.

Уклон дна нагорного канала принимают с учетом рельефа местности, но не менее 0,003. В курсовом проекте можно принять i=0,003.

Для равнинных районов при водосборной площади бассейна  0,5 км² расчетный расход поверхностного стока определяют по формуле:

Q_СТОКА = 0,56 hF,

где h – толщина слоя поверхностного стока при продолжительности ливня 30 мин, h = 24 мм; F – площадь водосборного бассейна, F = 0,2 км²;  - коэффициент расплывания паводка,  = 1;  - коэффициент неравномерности выпадения осадков,  = 1;  - коэффициент озёрности бассейна,  = 0,8.

Q_CTOKA = 0,56240,2110,8 = 2,15 м³/с.

Далее определяют скорость течения воды () в канале и пропускную его способность (Q_к) запроектированного сечения канала (в_к=0,6м, h_к=0,98м и m=1,5), продольном уклоне i=0,003 и коэффициенте шероховатости n=0,025.

Скорость течения воды, коэффициент Шези по формуле Манинга =,

где - скорость течения воды в канале, м/c; - коэффициент Шези; R – гидравлический радиус, м; у – показатель степени (у= =0,167).

Гидравлический радиус R определяется по формуле:

R==0,54 м

- площадь живого сечения, м²; - смоченный периметр живого сечения канала, м.

Рассчитав скорость течения воды== 1,06 м/сек, определяют пропускную способность канала Q_к==2,03·1,06=2,15 м³/с.

Сравнивая Q_CTOKA = 2,15 м³/с и Q_к = 2,15 м³/с, можно сделать вывод о том, что запроектированное сечение канала обеспечивает отвод расчетного объема поверхностного стока.

3.9 . Проектирование системы дегазации полигона.

Газ образующийся на полигоне входит в одну из ключевых групп продуктов, являющихся результатом биологического разложения органической фракции отходов, складируемых на полигоне. В.течение жизненного цикла определенного обьема отходов на полигоне происходящие в его теле процессы разложения переходят от аэробной стадии. Переходу от аэробного к анаэробному разложению, сопровождающемуся образованием свалочного газа. Характерной чертой свалочного газа, образующегося на полигонах в промышленно развитых странах, является соотношение СН₄ к СО₂ от 40:60 до 60:40. В процессе эксплуатации полигона часть образующегося в свалочном теле биогаза. По мере его накопления и повышения пластового давления выходит на поверхность полигона. После прекращения эксплуатации полигона и его перекрытия продолжается анаэробное разложение отходов с выделением биогаза. Этот период может составлять около10 лет. Поэтому необходимо предусматривать дезазацию полигона. Существует пассивная дегазация ( организованный выпуск биогаза в атмосферный воздух) и активная дегазация( путем принудительной его откачки) для последующего использования в энергитических целях. Для последующего использования биогаза в энергетических целях требуется наличие достаточного количества и стабильного давления. Обычно образование биогаза характеризуется непостоянством объема и низким давлением (30…40 мм вод.ст). Кроме того, при активной дегазации происходит подсос воздуха, что чревато реальной опасностью взрыва газовоздушной смеси. Скорость и объем образования газа зависит от характеристик складируемых отходов, а также от специфических условий, преобладающих на полигоне. К ним относится температура, рН, влагоемкость и размер частиц отходов. Условия в теле полигона могут варьировать с течением времени в зависимости от проектного решения и условий эксплуатации полигона, а также от возраста складируемых отходов. Учитывая, что характеристики отходов и условия полигона существенно варьируют в различных регионах, скорость выделения свалочного газа также колеблется в широком диапазоне. Так по имеющимся оценкам общий объем образующегося свалочного газа варьируетот 64 до 440 м₃/т складируемых отходов. Годовой объем суммарных газов (СН₄ и СО₂) оценивается от 1,19 до 6,8 м³ газ/кг в год складируемых отходов. В большинстве случаев управление свалочным газом, образующимся на полигонах , включают:

• Предотвращение миграции газа на прилегающие участки земельных угодий и сооружения, находящиеся на территории полигона;

• Пассивная вентиляция газа через систему изоляции полигона;

Ао этому, при выполнении окончательной рекультивации полтгона перед создаием верхнего полупроницаемого экрана необходимо предусматреть устройство дренажной системы для сбора и удаления биогаза в атмосферу через специальные вертикальные выпуски. Для предотвращения произвольной миграции газа создаются зоны высокой проницаемости в теле полигона, которые самостоятельно заполняются газом. Это обычно обеспечивается путем кстройства проницаемого слоя для вентиляции газа и ситемы сбора газа в окончательном (верхнее) покрытии. Рис. Вентиляционный слой и вертикальные вытяжные трубы.

Для пассивного выпуска газа в атмосферу вентиляционный слой имеет вытяжные отверстия с трубами. Проникающими сквозь верхнее покрытие.

Как правило, одна поверхностная вентиляциооная труба устанавливается на площади 4000 м² при затрудненном продвижении газа к коллекторам. Окончательный выбор числа газовых скважин и их размещение определяется рядом факторов, наиболее важным из которых являются:

• Вид, состав и объем отходв;

• Метод депонирования, уплотнения;

• Высота(глубина) участка;

• Геометрия участка;

• Покрытие участка