CN102182208A - 工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统 - Google Patents

工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统 Download PDF

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一种工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统，设置在堆场防渗膜(10)下方的山体(20)中，包括主导渗盲沟(30)、支导渗盲沟(40)和导水盲沟(50)；主导渗盲沟设置在山谷最低处、其长度沿堆场尾端向堆场下游延伸；支导渗盲沟沿环绕堆场的山坡呈环绕堆场设置，在支导渗盲沟中的导渗管上开有容山坡渗水流入的多个渗水槽，支导渗盲沟位于渣场下游的那一端设有出水口；支导渗盲沟与主导渗盲沟之间以间隔布置的多条导水盲沟或实壁HDPE导水管相连通。该地下水导排系统在废渣堆场的防渗膜下形成蜘蛛网状，可有效地将地下水导排出去、减小地下水对防渗膜的顶托力，防止防渗膜隆起、开裂，从而始终保持防渗膜的完整性，保证防渗膜的防渗功能。

Description

工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统
技术领域
本发明涉及工业废渣堆场防渗，特别是涉及一种工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统。
背景技术
在地下水水位较高的地区建设工业废渣堆场，如果地下水水位高于工业废渣堆场的底部，地下水容易通过砂土颗粒间的孔隙向废渣场内渗透流动，从而造成场内渗滤液增多，污水处理量大，运行费用高，更严重的是废渣产生的有害渗滤液随水的流动而造成地下水污染，因此需要在废渣堆场的底部和周边铺设防渗膜，来防止废渣堆场的渗滤液渗漏。但是，在地下水位较高的地区建设铺膜防渗的工业废渣堆场，如果地下水对膜的顶托力大于膜上部的水压力，防渗膜将隆起、产生裂缝并失去其防渗功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统，用以将地下水导排出去、减小在铺设防渗膜的区域地下水对膜的顶托力，防止防渗膜隆起、开裂，保证防渗膜的防渗功能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统，其特征在于，所述地下水导排系统设置在堆场防渗膜下方的山体中，包括主导渗盲沟、支导渗盲沟和导水盲沟；所述主导渗盲沟设置在山谷最低处、其长度沿堆场上游向堆场下游延伸；所述支导渗盲沟沿环绕堆场的山坡呈环绕堆场设置，在支导渗盲沟上开有容山坡渗水流入的多个渗水槽，所述支导渗盲沟位于渣场下游处设有出水口；所述支导渗盲沟与所述主导渗盲沟之间以间隔布置的多条所述导水盲沟或实壁HDPE导水管相连通。
所述主导渗盲沟由主导渗盲沟体及置于其内的实壁的导水管和主导渗开槽管组成；所述主导渗盲沟体由抗刺穿土工布包裹碎砾石形成的；所述实壁的导水管将堆场上游(渣场尾端)的积水直接导往堆场下游；所述主导渗开槽管与所述支导渗盲沟连通、汇集来自支导渗盲沟的水，并收集堆场底部防渗膜下方渗水，导往渣场下游；所述主导渗开槽管的管身开设有多个渗水槽。
所述导水管为一根实壁管，并排在所述导水管两侧各设一根所述主导渗开槽管。
所述支导渗盲沟为分布在山坡不同高度处的至少两级，相邻两级支导渗盲沟之间通过所述导水盲沟相连通，最低处的支导渗盲沟与所述主导渗盲沟通过导水盲沟相连通。
每级所述支导渗盲沟包括由抗刺穿土工布包裹碎砾石形成的支导渗盲沟体、和置于沟体内的支导渗开槽管；所述支导渗开槽管的管身开设有收集山坡渗水的多个所述渗水槽。
所述导水盲沟包括由抗刺穿土工布包裹碎砾石形成的导水盲沟体和置于沟体内的导水盲沟开槽管；所述导水盲沟开槽管的管身开设有收集山坡渗水的多个渗水槽。
在山坡陡峭、无法铺设导水盲沟的区域，采用实壁HDPE导水管道连通所述支导渗盲沟和主导渗盲沟。
所述主导渗盲沟位于渣场下游端的出水口处设有防止外部水倒灌入内的单向阀。
所述抗刺穿土工布选用的缝隙尺寸为0.2到0.6mm之间。
所述碎砾石采用的粒径介于1到3cm之间。
本发明的地下水导排系统，其多级支导渗盲沟、导水盲沟和主导渗盲沟三者在废渣堆场的防渗膜下山体中形成蜘蛛网状的导渗排水系统，将整个防渗膜下的渗水收集并导排出去。在防渗膜上部压力较小、底部主导渗盲沟完整的情况下，地下水导排系统可将山坡渗水导入防渗膜下最低处，并经主导渗盲沟排出，从而避免了防渗膜被膜下水压力顶托隆起；当主导渗盲沟中的HDPE(高密度聚乙烯)管道因不断增大的上部废渣堆场压力而破坏，堆场下的地下水位上升的情况下，渗水还可通过埋设在较高高程的支导渗盲沟的出水口排出渣场之外。总之，本发明的地下水导排系统可以有效地将地下水导排出去、减小地下水对防渗膜的顶托力，防止防渗膜隆起、开裂，从而始终保持防渗膜的完整性，保证防渗膜的防渗功能。
进一步的技术方案中，在主盲沟管道的出水口设置单向阀，只有当管道内的水压力大于外部水压力时，水才会从管道中排出；当下游河流水位迅速上涨，管道出水口外部水压力大于管道内水压力时，阀门自动关闭，从而有效避免了下游河水倒灌入堆场的风险。而且，本发明优选了包裹盲沟的抗刺穿土工布的缝隙尺寸，在保证渗水顺利进入导渗盲沟的同时将土颗粒挡在导渗盲沟之外，保证盲沟始终通畅。组成盲沟的碎砾石也采用了恰当的粒径，使之在保证水流畅通的情况下能够被充分压实，从而为HDPE管道提供良好的支持，使得管道在设计的上覆压力作用下不被破坏。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
图1是本发明的地下水导排系统剖面示意图。
图2是主导渗盲沟的剖面示意图。
图3是支导渗盲沟的剖面示意图。
具体实施方式
如图1所示，工业废渣101堆场100底部设有防渗膜10，图中可见废渣堆场的底部低于雨季水位，本发明的地下水导排系统，位于废渣堆场下，埋设在防渗膜10下方的山体20中，该系统包括主导渗盲沟30、支导渗盲沟40和导水盲沟50。
所述主导渗盲沟30设置在山谷最低处、其长度沿堆场上游方向(即渣库尾端，尾端地势高，水自上往下流动)向堆场下游方向延伸，在图1中示出该主导渗盲沟的横截面，其长度方向是自纸面向外，该主导渗盲沟用于将堆场尾端的积水直接从渣场底部导往渣场下游排出，以及将到达渣场底部的渗水导往渣场下游排出。如图1和图2所示，该主导渗盲沟30包括主导渗盲沟体31、置于该沟体内的实壁导水管32和主导渗开槽管33；主导渗盲沟体31是由抗刺穿土工布1包裹碎砾石2形成；所述实壁(即管身无开槽)导水管32为一根埋在沟体中间的HDPE管，用来将堆场尾端的积水直接导往堆场下游排出；在该导水管32的两侧各设一根主导渗开槽管33，该主导渗开槽管33的管身开设有多个渗水槽，以便收集到达堆场底部下方的渗水、导往渣场下游排出。这两根主导渗开槽管33与导水管32并排布置，三条管均优选采用抗压HDPE管道。
该主导渗盲沟30还包括单向阀(图中未示出)，设在主导渗盲沟30的出水口处，导水管32和主导渗开槽管33均设有单向阀，只有当管道内的水压力大于外部水压力时，水才会从管道中流出。当下游河流水位迅速上涨，管道出水口外部水压力大于管道内水压力时，阀门自动关闭，从而有效避免了下游河水倒灌入堆场的风险。
所述支导渗盲沟40沿环绕堆场的山坡呈环绕堆场的形式设置，在图1中示出该支导渗盲沟的分布。所述支导渗盲沟40为分布在山坡不同高度处的至少两级，图1中所示例出一级支导渗盲沟41和二级支导渗盲沟42，实际上可根据需要设置更多级。如图3所示，每级所述支导渗盲沟41、42包括由抗刺穿土工布1包裹碎砾石2形成的支导渗盲沟体411、和置于沟体内的支导渗开槽管412；所述支导渗开槽管的管身开设有收集山坡渗水的多个渗水槽。支导渗盲沟40用来收集和引导山坡渗水202，山坡渗水202如图中箭头所示。所述支导渗盲沟位于渣场下游处设有出水口，收集到的山坡渗水可直接排出。支导渗盲沟的出口高于渣场下游雨季水位201，高于最高洪水位，因此不设单向阀。
每相邻两级支导渗盲沟的支导渗开槽管412之间通过间隔布置的多条导水盲沟50相连通，并且，位于最低处的一级支导渗盲沟41与前述主导渗盲沟30的主导渗开槽管33通过间隔布置的多条导水盲沟50相连通。支导渗盲沟40收集的山坡渗水可通过导水盲沟50导往主导渗盲沟30、并从渣场下游排出。可见，多级支导渗盲沟、导水盲沟和主导渗盲沟三者在废渣堆场的防渗膜下形成蜘蛛网状的导渗排水系统。
在坡度较缓的区域，所述导水盲沟50由抗刺穿土工布包裹碎砾石形成的导水盲沟体和置于盲沟体内的导水盲沟开槽管组成(可参阅图3)，导水盲沟开槽管的管身开设有收集山坡渗水的多个渗水槽，这样可以进一步增强导排水系统收集地下渗水的能力。在坡度较陡、无法埋设导水盲沟的区域，使用实壁HDPE导水管道代替上述导水盲沟50连通主导渗盲沟与支导渗盲沟。
本发明的各个管道，均采用抗压HDPE管，渗水槽可以为槽状或孔状。本发明包裹各盲沟的抗刺穿土工布选用的有效孔径为0.2到0.6mm之间，在保证渗水顺利进入导渗盲沟的同时将土颗粒挡在导渗盲沟之外，保证盲沟始终通畅。组成各沟体的碎砾石采用的粒径范围为1到3cm之间，使之在保证水流畅通的情况下能够充分压实，从而为HDPE管道提供良好的支持，使得管道在设计的上覆压力作用下不被破坏。

Claims (10)

1.一种工业废渣堆场防渗膜下的地下水导排系统，其特征在于，所述地下水导排系统设置在堆场防渗膜(10)下方的山体(20)中，包括主导渗盲沟(30)、支导渗盲沟(40)和导水盲沟(50)；所述主导渗盲沟(30)设置在山谷最低处、其长度沿堆场上游向堆场下游延伸；所述支导渗盲沟(40)沿环绕堆场的山坡呈环绕堆场设置，在支导渗盲沟上开有容山坡渗水流入的多个渗水槽，所述支导渗盲沟位于渣场下游处设有出水口；所述支导渗盲沟与所述主导渗盲沟之间以间隔布置的多条所述导水盲沟(50)或实壁HDPE导水管道相连通。
2.根据权利要求1所述的地下水导排系统，其特征在于，所述主导渗盲沟(30)由主导渗盲沟体(31)及置于其内的实壁的导水管(32)和主导渗开槽管(33)组成；所述主导渗盲沟体(31)由抗刺穿土工布(1)包裹碎砾石(2)形成的；所述实壁的导水管(32)将堆场上游的积水直接导往堆场下游；所述主导渗开槽管(33)与所述支导渗盲沟(40)连通、汇集来自支导渗盲沟的水，并收集堆场底部防渗膜下方渗水，导往渣场下游；所述主导渗开槽管(33)的管身开设有多个渗水槽。
3.根据权利要求2所述的地下水导排系统，其特征在于，所述导水管(32)为一根实壁管，并排在所述导水管两侧各设一根所述主导渗开槽管(33)。
4.根据权利要求1所述的地下水导排系统，其特征在于，所述支导渗盲沟(40)为分布在山坡不同高度处的至少两级，相邻两级支导渗盲沟之间通过所述导水盲沟(50)相连通，最低处的支导渗盲沟与所述主导渗盲沟(30)通过导水盲沟(50)相连通。
5.根据权利要求4所述的地下水导排系统，其特征在于，每级所述支导渗盲沟(40)包括由抗刺穿土工布(1)包裹碎砾石(2)形成的支导渗盲沟体(411)、和置于沟体内的支导渗开槽管(42)；所述支导渗开槽管的管身开设有收集山坡渗水的多个所述渗水槽。
6.根据权利要求1所述的地下水导排系统，其特征在于，所述导水盲沟(50)包括由抗刺穿土工布包裹碎砾石形成的导水盲沟体和置于沟体内的导水盲沟开槽管；所述导水盲沟开槽管的管身开设有收集山坡渗水的多个渗水槽。
7.根据权利要求1所述的地下水导排系统，其特征在于，在山坡陡峭的区域，采用实壁HDPE导水管道连通所述主导渗盲沟与支导渗盲沟。
8.根据权利要求1所述的地下水导排系统，其特征在于，所述主导渗盲沟(30)位于渣场下游端的出水口处设有防止外部水倒灌入内的单向阀。
9.根据权利要求2或5或6所述的地下水导排系统，其特征在于，所述抗刺穿土工布选用的缝隙尺寸为0.2到0.6mm之间。
10.根据权利要求2或5或6所述的地下水导排系统，其特征在于，所述碎砾石采用的粒径介于1到3cm之间。
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