环境岩土研讨汇报

潘超2017.1.3环境岩土研讨问题汇报ResearchonenvironmentimpactandinfluentialpartitionbydewateringandexcavationinSuzhoumetropitengineering01填埋场问题PARTONE01Q1:Wastemanagementservicesareplanningtobuildalandfillwithaplanareaof300m*400m.Thethicknessofthedrainagelayeratthebasewillbe1.5manditspermeabilitywillbe2.5*10-3ms-1.Thedesignbriefassumesthatthelevelofleachatewillbekept100mmbelowthetopsurfaceofthedrainagelayer.LargePVCpipeswithanouterdiameterof560mmarelaidataspacingof200m.Thenaturalslopeatthesiteintheshortdirectionis1:2000.Assumingthat10%oftherainfallwillendupasleachateinthelandfill.(1)calculatethemaximumrainfallatthesite,inmm/yr,thatwillensurethatthepipeswillonlyrunhalf-full;(2)alsocalculatetheflowvelocityinthePVCpipes.02废物管理服务计划兴建一个面积为300米*400米的堆填区。在底部的排水层的厚度将为1.5m，并且其渗透系数是2.5*10-3ms-1。设计假定渗滤液的液面高度在排水层的顶部表面下方100mm。铺设外径为560mm间距为200m的大型PVC管。在短程方向内，自然坡度为1：2000。假设10％的降雨量将作为填埋场中的渗滤液，问题一：计算站点的最大降雨量，以mm/年为单位，并确保管道只运行半满；问题二：计算PVC管道中的流速。03问题分析：降雨量•最大降雨量Qr与导流层的最大流量q呈正相关流量•最大流量和导流层的渗透系数、最大水头差成正相关，和导流管之间的距离成负相关流速•即明渠的平均流速的问题，考虑曼宁公式04解：假设在重力的作用下，渗滤液在导流管中均匀扩散；则导流管中渗滤液的流量为：q=𝑘·（ℎmax𝐿2）2=2.5×10−5×（1.5−0.12002）2=4.9×10−7𝑚𝑠=154.5264mmyr所以最大降雨量为：𝑄𝑟=𝑞10%=1545𝑚𝑚𝑦𝑟05解：根据曼宁公式，PVC管中渗滤液的流速为：𝑉=𝑘𝑛·𝑅ℎ23·𝑆12=1.4860.01×0.2823×1/200012=1.422m𝑠𝑅ℎ−水力半径𝑆−明渠的坡度𝑛−糙率，对于PVC管𝑛=0.01𝑘−曼宁系数02海底固体废物分布问题PARTTWO06Q2:Explainhowthetemperatureandoceanfloortopographycanaffectthedistributionofdisposedintothesea.解释温度和海底地形如何影响处置到海中的固体废物的分布。07问题分析：这里的固体废物主要指被水泥包裹着的废物垃圾；海水中固体污染物的分布与压力差和水中的阻力系数CD有关；温度主要影响海水内的压强和密度，进而影响固体废物的分布；地形对污染物分布的影响主要体现在海底平原地区，固体污染物会随着潮汐的流动而迁移。081）温度—压强—固体污染物分布根据热胀冷缩的理论,如果液体在密闭的容器内,温度越高,则液体产生的压强就越大。海底深处的海水可以近似看作是密闭容器内的液体，因此，固体污染物往往在压力的作用下，有从海水温度高的区域向海水温度低的区域移动的趋势。092）温度—密度—固体污染物分布雷诺数公式：Re=ρvd/μ102）温度—密度—固体污染物分布根据雷诺数公式：Re=ρvd/μ海水密度ρ与温度、压力有关：温度越高,压力越小,则密度越小，水中阻力系数就越大。因此，结合上文对温度—压强的分析，温度越高的区域，海水密度越小，雷诺数Re越小，水中的阻力系数越小，固体污染物越容易发生迁移。03盐水平衡法的应用PARTTHREE11Q3:Explainhowliquidwastecanbedisposedofintosolution-minedcavernsbyusingthebrinebalancemethod.解释如何使用盐水平衡法将液体废物处置到开采的矿物洞穴中。渗透平衡原理11反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。反渗透原理11处理流程：盐水平衡法与反渗透法相似，都是利用浓度差使待处理液中的溶剂发生渗透，达到液体废物处理的目的。但这种方法不适合处理含有胶体、油脂类废物或含放射性元素的液体污染物。污水前处理隔栏装置盐溶液砂滤反渗透加压04污染场地风险评估PARTFOUR11Q4:Howtomakecontaminatedlandriskassessment-detailedprocedure?如何进行污染土地风险评估-详细程序？1.如何定义污染场地？2.做污染场地风险评估的意义？3.怎样去做污染场地的风险评估？111.如何定义污染场地1）污染场地指的是在某一场地由于场地土内的物质存在：a）造成严重的危害和有造成这种严重危害的可能性；b）场地内的污染的地下水会危害到生物或影响局部生态系统的稳定，对于人类而言，包括造成他们的财产损失；2）潜在的污染场地：垃圾填埋场及其他废物处理场炼油厂，石油储存和分配点燃气工厂，煤炭化工厂和辅助副产品工程造纸和印刷工程核电站，放射性储存/处置工程112.风险评估的意义1）随着城市化进程的加快，大量的工业及生活废弃物污染造成的环境岩土工程问题日益严重，如何评价与处置污染土已成为建设生态城市亟待解决的问题，2）污染土体不仅给人类健康带来极大威胁和隐患，而且污染土体中的污染物还会对地下材料，如污染土体本身及混凝土带来重大影响。3）根据场地土体评价结果，需进一步对污染的发展进行预测与判断，从而基于场地的使用目的，决定是否采取降低水位、设置竖向防污屏障等控制土体污染的手段，避免土体污染扩大。4）政府及专业人士需要对建设场地土壤污染程度有全面、客观、系统的评价。需要从环境岩土工程角度，提出污染土的综合风险评价方法。113.风险评估的详细步骤原位调查数据分析风险管理框架场地修复1）原位调查确定污染（污染源，污染范围，污染分布）；确定场地信息（土壤性质现场地质水文环境地下结果如排水沟，电缆）；确定场地周边生物群落及人口分布。112）数据分析进一步确定污染物，建立污染概念模型（污染源-污染路径-受体）评估和量化污染危害（初步筛选-通用评估标准-建模）3）制定风险管理框架确定补救责任确定补救方案4）场地修复污染源：挖掘填埋，生物治理，化学、热破坏，监测下的自然衰减污染路径：表面覆盖，固化和稳定114.建立风险评估综合体系（模型）1）氯离子污染土体地下结构材料风险评估根据Duracrete模型，建立风险值-设计保护层厚度-污染土污染物浓度的计算模型50a风险-污染物曲线公式:Lg(yd1)=－2.1946x2+9.3912x－15.047100a风险-污染物曲线公式:Lg(yd1)=－1.8289x2+8.0182x－13.4149式中:x为污染物浓度，%;yd1为氯离子风险值大小，无量纲。112）侵蚀性二氧化碳污染土体地下结构材料风险评估根据我国学者牛荻涛提出一种理论模型,提出侵蚀性二氧化碳计算模型。50a风险-污染物曲线公式:Lg(yd2)=0.0218x－7.3369100a风险－污染物曲线公式:Lg(yd2)=0.0628x－7.1937式中:x为污染物浓度,%;yd2为侵蚀性碳化风险值大小,无量纲。硫酸盐侵蚀混凝土风险评估根据我国学者陈建康及孙超的研究成果,建立侵蚀性硫酸盐计算模型。Lg(yd3)=－0.0667x2+0.8333x－6.4式中:x为污染物浓度,%;yd3为硫酸盐侵蚀风险值大小，无量纲。113）污染土土体风险评估污染土作为一种特殊土，其特性与原天然土有直接关系，但也与污染物及其浓度有着密切关系，这使得污染土的特性与一般土有着明显的不同.根据学者IvanGratchev·IkuoTowhata的研究成果,建立了浓度-风险值的式:Log(yt)=0.1513(x－7)2+1.2227|x－7|－7.2195式中:x为污染物浓度，%;yt为土体耐久性风险值大小，无量纲。综合风险评估阶段采用的公式为:式中:yc为综合风险值大小，无量纲;ydi为地下结构风险值大小，无量纲;yt为土体结构风险值大小，无量纲;CＲn为土壤中单一污染物经所有暴露途径的总致癌风险，无量纲。𝑦𝑐=ydi3𝑖=1+𝑦𝑡+CR𝑖𝑛𝑖=111综合风险评估阶段采用的公式为:式中:yc为综合风险值大小，无量纲;ydi为地下结构风险值大小，无量纲;yt为土体结构风险值大小，无量纲;CＲn为土壤中单一污染物经所有暴露途径的总致癌风险，无量纲。在判别风险阶段，本文根据各个机构的限制要求，确定了风险评估的限值要求。𝑦𝑐=ydi3𝑖=1+𝑦𝑡+CR𝑖𝑛𝑖=111风险评估综合体系流程图11参考文献1.⟪污染场地综合风险评估体系的建立及应用》吴育林，冯世进，许丽萍，李韬2.《污染场地风险评估技术导则》1999年版3.RiskAssessmentContaminatedLandReportbyEnvironmentAgency谢谢！ThanksforListening