基于法国规范的水处理池设计_单永体

文章编号:0451-0712(2008)09-0295-05中图分类号:U418.9文献标识码:B基于法国规范的水处理池设计单永体,陈波(中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安市710075)摘要:以阿尔及利亚东西高速公路设计中普遍存在的水处理池为对象,结合环境敏感性分区说明了水处理池设置的原则及其工作原理,对水处理池的水文和各项指标的计算方法进行了分析说明,并结合实例进行了设计计算。关键词:高速公路;水处理池;环境保护1概述1.1引言水处理池在高速公路设计中普遍存在。国内对于普通路段的路面排水,一般采用在公路旁设置浆砌片石衬砌的棱台蒸发池,且不用考虑收集全部路基水,只在跨越具有饮用、养殖等功能的水体时,才考虑收集全部的路基排水。阿尔及利亚由于长期受法国影响,在高速公路水处理池设计方面完全遵循法国规范,要求东西高速公路对于环境敏感分区中1区和2区的路基排水,在水排放到自然环境之前必须经过处理池的简单沉淀、隔油处理。对于处理池的具体要求主要有以下几点:处理池的规模根据汇水面积而变;对1区的处理池需做防水处理,且设置旁通系统,对2区处理池采用30cm粘土即可,也可不设置旁通系统;处理池周围需设置维修道路,以便平时维护及突发事件发生时可迅速进入处理池;处理池出口设油水分离装置,并考虑一定的安全高度。1区及2区水处理池如图1所示。图1水处理池总体平面收稿日期:2008-08-08公路2008年9月第9期HIGHWAYSep.2008No.91.2环境敏感性分区及处理池设置原则环境设计根据环境敏感程度将项目所在地区分为3个区域,处理池设计对每个区域区别对待。原则如下。1.2.1强敏感区在强敏感区,收集路基水的排水系统必须是密封、不渗水的(混凝土边沟、混凝土排水沟……),处理池也是不渗水的,水在排放到自然环境之前必须经过处理池的处理。1.2.2中等敏感区在该区内,排水管网可以不密封,处理池是土质的,水在排放到自然环境之前必须经过处理池的处理。处理池通过沉淀作用能够治理长期污染,并且能用阀门关闭泄水构造物来阻隔偶发事故带来的污染。1.2.3弱敏感区在该区内,路基水可以漫流到自然环境中,不需设置任何类型的处理池,水流通过横向构造物排放。1.3处理池工作原理1.3.1沉淀原理由于处理池有一定的“死水体积”,正常营运期间路基排水在处理池中有一定的水力停留时间(即水由入口流至出口所经历的时间),在此期间水中的杂质在重力作用下沉入池底,进而得到处理。1.3.2隔油原理由于油水分离装置鼻型阀门出水口高度高于进水口高度,故水在排出油水分离装置时,漂浮于水面上的油即被隔油板挡住,水从底部的开口通过从而达到除油的目的。1.3.3竖向阀门设置1区处理池,进、出口均设置阀门。2区(汇水面积大于1ha)多功能水处理池的阀门设置于出口处,2区(汇水面积小于1ha)水平植草处理池的阀门设置于进口处。正常营运期间,所有阀门均开启,当遇到突发性事件时,1区首先关闭出口阀门,待水位达到最高水位时再关闭进口阀门,多余的路面排水进入处理池旁通系统;对于2区多功能处理池,关闭出口板式阀门即可,对于2区水平植草处理池,关闭出口鼻型阀门即可实现收集并封闭污染物的目的,待水位达到最高水位时再关闭进口阀门,多余的路面排水进入处理池旁通系统。1.3.4鼻型阀门设置鼻型阀门设置于油水分离装置用于控制渗透的流量。当路基水排到处理池中,在出现偶然污染的情况下,鼻型阀门将关闭以控制处理池中的污染。2处理池各项指标计算方法2.1水文计算处理池流量计算采用法国高速公路和道路技术研究所编写的技术指南《公路排水系统设施》中介绍的方法进行估算。2.1.1流量Qev的计算用有理式方法计算的处理池流量:Qev=2.78×C×I×A(1)式中:Qev为处理池流量,l/s;C为雨水平均漫流系数(C=1,有铺装的路面;C=0.8,经处理的高稳定性路肩;C=0.5,没有处理的高稳定性路肩;C=0.7,收集公路路面水的铺有草皮的植被地;C=0.3,不收集公路路面水的铺有草皮的植被地,地中海区的边坡除外;C=0.5,不收集公路路面水的铺有草皮的植被地,位于地中海区的边坡);I为设计降雨周期内的平均降雨强度,mm/h,与雨水汇集时间相对应;A为汇流面积,ha(A=项目的长×宽)。2.1.2降雨强度I的计算I=a×tc-b(2)式中:I为设计降雨周期内的平均降雨强度,mm/min;tc为雨水汇集时间,min;a和b为Montana系数,对于阿国东西高速公路西段,a、b取值见表1。表1Montana系数省份标段系数2年5年10年20年50年100年谢里夫W1～W6,W9新建段a3.124.585.927.5211.0713.97b0.640.640.640.640.640.64奥兰W9改建段a2.703.984.725.587.