??????? 3. GIS在固體有害廢物安全填埋場選址中的應用途徑
??????? 地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS，是在當代計算機科學和空間技術高速發(fā)展的基礎上應運而生的一門新興邊緣學科。它能將大量空間數(shù)據(jù)轉化為人們在地球資源調查、土地利用管理、城市規(guī)劃及環(huán)境保護等實踐中需要的各種有效信息, 為各專門化分析和決策提供科學依據(jù)。本研究嘗試運用GIS技術, 提高固體有害廢物安全填埋場選址的效率與精度, 并將GIS與場址選擇的綜合評判系統(tǒng)并聯(lián)起來, 形成專門為選址使用的地理信息綜合評判系統(tǒng)。
??????? 3.1場址環(huán)境背景資料的收集與管理
??????? 固體有害廢物安全填埋場的選址技術涉及到自然地理、地質、水文地質與工程地質、社會經(jīng)濟和法律等方面的諸多因素, 它們構成了填埋場選址的環(huán)境背景條件。如何快速、準確地獲得和評價這些大量的具有空間數(shù)據(jù)特征的環(huán)境背景資料是提高填埋場選址效率和精度的關鍵。
??????? GIS所特有的基本功能, 決定了它能充分利用遙感資料這一重要的信息源, 為填埋場選址提供大量及時、準確、綜合和大范圍的各種環(huán)境信息, 包括地形坡度、河網(wǎng)分布、分水嶺位置、土地利用狀況土壤類型、植被覆蓋率、地層巖性及地質構造等大量自然地理和地質的環(huán)境背景資料。而利用不同時相的遙感資料則能實現(xiàn)對場址環(huán)境背景的動態(tài)跟蹤, 獲取動態(tài)的空間參數(shù)序列, 這對水位動態(tài)變化、水質污染監(jiān)測及工程環(huán)境勘察等極為實用。
??????? 3.2場址基本條件的量化分析與空間分析
??????? 固體有害廢物安全填埋場場址的基本條件是由多種因素決定的, 充分利用GIS豐富的數(shù)據(jù)資源和各種表格計算能力, 可以對表征場址自然地理、地質、水文地質及工程地質基本條件的某些參數(shù)設定變量, 相互之間進行各種函數(shù)的統(tǒng)計分析, 確定關聯(lián)方式和相關系數(shù), 其表格計算和分析過程可直接與GIS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相聯(lián), 成果可以表格形式輸出或進一步參與圖件的分析及分類。
??????? 3.3填埋場選址的地理信息綜合評判系統(tǒng)
??????? 地理信息綜合評判系統(tǒng)是專門為固體有害廢物安全填埋場選址而設計的。該系統(tǒng)通過GIS 獲取各種來源的空間數(shù)據(jù), 并通過系統(tǒng)運行向選址人員輸出各種待選場址的綜合評判結果。由于固體有害廢物安全填埋場選址是一涉及多因素、多層次的復雜系統(tǒng), 因此, 在該系統(tǒng)的設計中, 力圖體現(xiàn)以下設計思想, 即Β 復雜系統(tǒng)簡單化Ν 定性因素與定量因素相結合Ν 確定性與不確定性相結合Ν 圍繞系統(tǒng)目標多層次、多變量相協(xié)同進行綜合評判以及將專家知識與決策者決策風格相結合的思想。
??????? 利用GIS進行固體有害廢物安全填埋場的選址, 不僅可將與選址有關的場地空間數(shù)據(jù)與場地屬性數(shù)據(jù)進行綜合, 而且可靈活、迅速、直觀地對這些數(shù)據(jù)進行分析、處理, 從而明顯提高填埋場選址的效率和精度。
??????? 固體有害廢物安全填埋場選址是一個涉及多因素、多層次的復雜系統(tǒng), 對此而設計的地理信息綜合評判系統(tǒng), 一方面能充分利用GIS 的獨特功能進行場地表征變量的空間變異性分析, 另一方面可以對填埋場場地質量進行多因素多層次的模糊綜合評判, 給出不同級別場地劃分的定量指標;場地質量數(shù) , 同時給出不同場址預選方案的綜合排序。
??????? 利用GIS進行固體有害廢物安全填埋場的選址, 不可忽視對各種基礎條件的深入研究, 尤其要盡可能恰當?shù)剡x擇評價因素及確定其分級指標和權重。
??????? 4 安全填埋場建設標準
??????? 安全填埋場建設標準的高低通常從以下幾個方面來控制與衡量：1 先進的防滲技術；2 完善的滲濾液收集處理系統(tǒng)；3 合理的集排氣網(wǎng)絡；4 配套的封場與復墾工程；5 精密的預警監(jiān)測系統(tǒng)。與國外相比，國內對危險廢物安全填埋技術研究與開發(fā)起步較晚，目前尚無完善的安全填埋場建設標準和技術規(guī)范。這就要求在工程設計上借鑒工業(yè)發(fā)達國家的先進技術與經(jīng)驗，結合本地區(qū)的具體條件，建設既達到國際標準又適合國情的安全填埋場。
??????? 4.1 防滲系統(tǒng)
??????? 有毒有害廢物對環(huán)境的污染主要有兩個途徑，一是其直接進入環(huán)境造成的一次污染，另一是其滲濾液進入土壤或水環(huán)境造成的二次污染。實踐證明，控制有毒有害廢物的一次污染并不難，然而控制由滲濾液引起的二次污染則必須在工程上采取必要的安全防滲措施。深圳市危險廢物安全填埋場采用國際上先進的雙層防滲系統(tǒng)，其中主防滲系統(tǒng)為一層高密度聚乙烯防滲膜，次防滲系統(tǒng)由HDPW防滲膜和厚壓實粘土層復合而成。
??????? 4.2 滲濾液收集系統(tǒng)
??????? 有毒有害廢物對環(huán)境的危害主要來自其滲濾液。為防止有害廢物滲濾液的擴散所造成的環(huán)境污染，深圳市危險廢物安全填埋場在場底設計了兩套滲濾液收集系統(tǒng)，即在主、次防滲系統(tǒng)上分別設置滲濾液的主收集系統(tǒng)和次收集系統(tǒng)，以此使?jié)B透到防滲系統(tǒng)上的滲濾液能夠得到迅速而及時的收集并移出場外。
??????? 4.3 集排氣網(wǎng)絡
??????? 場內有害廢物不僅在降雨淋濾作用下產生滲濾液，而且物理、化學及生物的作用也會促使生成消化氣體，這就要求場內應設置集排氣網(wǎng)絡將氣體導出場外。集排氣網(wǎng)絡有主動系統(tǒng)和被動系統(tǒng)兩種類型，深圳市危險廢物安全填埋場的集排氣網(wǎng)絡設計中，考慮到其場容不大，產氣量有限等情況，采用了被動系統(tǒng)，即集排氣網(wǎng)絡由豎向導氣管和頂部集氣層組成。豎向導氣管為全穿孔管，為增強其集導氣功能，周圍輔以礫石過濾層，外包無紡布以防堵塞。頂部集氣層為粗砂層，豎向集導氣管底部與滲濾液主收集系統(tǒng)的礫石層連接，頂部與集氣砂層相通，場內氣體由其自然導出場外。
??????? 4.4 封場工程
??????? 封場工程是為了盡量減少大氣降雨滲入場內而設置的，所以當全部廢物入場填埋后必須進行封場處理。封場工程包括場頂防滲層和雨水集排系統(tǒng)，頂部防滲層由壓實粘土層和防滲膜復合而成，雨水集排系統(tǒng)由鋪設于防滲膜之上的礫石疏水層和盲溝排出場外。疏水層之上為厚砂壤土保護層，最上部為耕植土，以便封場后進行復墾綠化。
??????? 4.5 監(jiān)測系統(tǒng)
??????? 安全填埋場的監(jiān)測系統(tǒng)主要包括大氣監(jiān)測、地表水和地下水監(jiān)測以及滲濾液收集井水位監(jiān)測等。深圳市危險廢物安全填埋場除了對大氣和地表水定期采樣監(jiān)測外，在場區(qū)周圍還專門設置了地下水監(jiān)測井并監(jiān)測地下水水質，通過場區(qū)上、下游地下水水質的比較，判明填埋場是否發(fā)生泄漏的問題。在滲濾液收集井內安裝有數(shù)字式自動水位觀測儀，以便記錄井內水位變化。
??????? 5 營運管理體制
??????? 安全填埋場建成后，能否安全運行關鍵是要有一個科學的營運管理體制。作為處置工業(yè)有害廢物的安全填埋場一旦建成，一般要運行20 ～30年左右，所以營運管理是一個漫長的過程。好的營運管理體制，能使安全填埋場得到有效利用，保證安全的工作環(huán)境，而不引起環(huán)境問題。
??????? 6. 滲瀝液導排系統(tǒng)施工監(jiān)控
??????? 在安全填埋場場底設置水平滲瀝液導排層和樹枝狀收集盲管, 以收集填埋場產生的滲濾液。
??????? ( 1) 滲瀝液導排系統(tǒng)的原材料如卵石顆粒級配、碳酸鈣含量、含泥量和強度等, HDPE 管材的規(guī)格、抗拉強度、斷裂伸長率、沖擊強度和線膨脹系數(shù)等必須符合設計和規(guī)范要求, 并在進場時進行見證取樣復檢。
??????? ( 2) 導排管道安裝高程、平面定位、坡度和坡向必須符合設計要求。
??????? ( 3) 導排管穿堤段應在堤壩修建時預埋, 管道在庫區(qū)端出露長度要滿足焊接施工要求。
??????? ( 4) 連接前, 必須將HDPE 多孔管管道清理干凈, 不得將任何可能堵塞的物質留在管道內。
??????? ( 5) 采用同材質的承插管連接HDPE 多孔管;穿堤壩的HDPE 排出管連接采用熱熔焊接, 焊接強度不低于母材強度。
??????? ( 6) 所有管道末端必須采用HDPE 盲板封死。
??????? ( 7) 施工過程中, 為了防止HDPE 管道被破壞,必須妥善保管, 管道上方不可有重型設備通過。
??????? 7. 地下水導排系統(tǒng)施工監(jiān)控
??????? 地下水導排系統(tǒng)是為了防止地下水頂托防滲膜, 破壞防滲層結構而設置的。主要是在場區(qū)底部設置碎石盲溝及多孔HDPE 管, 從而將地下水導出場區(qū), 降低地下水水位。施工監(jiān)控要點如下:
??????? ( 1) 必須在清基后立即進行施工。
??????? ( 2) 原材料如碎石顆粒級配、碳酸鈣含量、含泥量和強度等, HDPE 管材的規(guī)格、抗拉強度、斷裂伸長率、沖擊強度和線膨脹系數(shù)等, 以及復合土工排水席墊抗壓強度、滲透系數(shù)和孔隙率等, 必須符合設計和規(guī)范要求, 并在進場時進行見證取樣復檢。
??????? (3) 地下水導排管道安裝高程、平面定位、坡度和坡向必須符合設計要求。
??????? (4) 導排管穿堤段需要預埋, 堤壩施工中應嚴格控制坐標和高程。
??????? (5) 導排管在連接前必須將管道吹掃干凈, 不得將任何可能堵塞的物質留在管道內, 場底所有管道采用套管連接, 穿堤管采用焊接, 焊接強度不低于母材強度。
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??????? 參考文獻
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