成都市長安填埋場雨污監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)及要點

謝 林

（成都市城市環(huán)境管理科學(xué)研究院，四川 成都 610031）

成都市長安填埋場雨污監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)及要點

謝 林

（成都市城市環(huán)境管理科學(xué)研究院，四川 成都 610031）

介紹了填埋場降雨量與垃圾滲瀝液自動實時監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)過程，重點分析了建設(shè)過程中監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)架、站點的選點原則、設(shè)備安裝要點和難點的處理以及系統(tǒng)調(diào)試，并提出了在監(jiān)測系統(tǒng)基礎(chǔ)上進一步建立預(yù)警系統(tǒng)的建議。

生活垃圾填埋場；降雨量；滲瀝液；自動實時監(jiān)測系統(tǒng)

1 項目研究背景

成都市長安填埋場（亦稱成都市固體廢棄物處置場）位于成都市龍泉區(qū)洛帶鎮(zhèn)萬興鄉(xiāng)，是成都市惟一的大型生活垃圾衛(wèi)生填埋場，主要承擔(dān)中心城區(qū)和二圈層區(qū)縣生活垃圾無害化處置，目前日填埋處置生活垃圾約5 000 t。場區(qū)位于構(gòu)造剝蝕淺切脊?fàn)畹蜕降纳焦壤?，匯水面積0.6 km2。局部地段地形陡峭，溝谷深切。周邊山脊最高點高程773 m，谷底高程580 m，相對高差193 m。南部谷坡坡度14°～18°，東西兩側(cè)陡坡部位坡度30°左右，谷底坡度3°左右［1］。此山谷型填埋場易發(fā)生垃圾堆體滑坡、垃圾滲瀝液滿溢等災(zāi)害情況［2］，對現(xiàn)場作業(yè)人員人身安全、周邊環(huán)境以及地下水環(huán)境保護都構(gòu)成嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)階段長安填埋場降雨量和滲瀝液液位監(jiān)測主要依靠人工觀測為主，無法滿足自動采集、實時監(jiān)測、即時報警的需求。因此，啟動長安填埋場地區(qū)的降雨量、滲瀝液液位自動化實時監(jiān)測系統(tǒng)的研究與建設(shè)具有重要意義。

2 項目系統(tǒng)構(gòu)架

長安填埋場降雨量與滲瀝液監(jiān)測系統(tǒng)從總體上分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理3層結(jié)構(gòu)，是一套針對于降雨量、滲瀝液液位的自動化實時監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對填埋場區(qū)域內(nèi)的降雨量、滲瀝液液位數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠自動采集、遠(yuǎn)程傳輸、自動處理入庫、短信發(fā)送通知等功能，如圖1所示。

圖1 監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1） 數(shù)據(jù)采集層（自動化雨量站與液位監(jiān)測站）：主要是指安裝于現(xiàn)場的各種監(jiān)測設(shè)備（本項目的數(shù)據(jù)采集層包括雨量監(jiān)測站及液位監(jiān)測站）。用于現(xiàn)場采集各類監(jiān)測站的相關(guān)原始數(shù)據(jù)，進行初步的處理并進行現(xiàn)場儲存。

2） 數(shù)據(jù)傳輸層（自動化雨量站與液位監(jiān)測站）：主要是指各類型的通訊設(shè)備及通訊網(wǎng)絡(luò)（本項目采用2G/3G網(wǎng)絡(luò)的方式），用于實現(xiàn)各種監(jiān)測站與監(jiān)測中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。

3） 數(shù)據(jù)處理層（監(jiān)測數(shù)據(jù)解算工控機）：主要是指部署于“監(jiān)測中心”的硬件設(shè)備及軟件設(shè)備。監(jiān)測中心的工控機/服務(wù)器在接收到來自于各個監(jiān)測站的相關(guān)數(shù)據(jù)后，將自動進行對應(yīng)的數(shù)據(jù)整理、解算及入庫等處理。

4） 數(shù)據(jù)應(yīng)用層（短信收發(fā)機）：本項目中，在監(jiān)測中心預(yù)留有短信接發(fā)收機，根據(jù)需要可進一步開發(fā)應(yīng)用模塊。

3 項目監(jiān)測站站點選擇

長安填埋場雨污監(jiān)測站分為雨量站、液位站2種類型，分別監(jiān)控場區(qū)降雨量與滲瀝液液面高度。根據(jù)監(jiān)測需要，經(jīng)有關(guān)單位現(xiàn)場實地勘查、綜合考慮設(shè)備安裝技術(shù)要求、現(xiàn)場的設(shè)備安全問題、安裝施工條件，同時避免造成對場內(nèi)交通條件及其他設(shè)施的影響后，確定共建設(shè)2套雨量站，3套液位站，選點位置如圖2所示。

圖2 監(jiān)測站點位示意

1） 雨量站1：雨量站理想的安裝位置一般為樓房房頂，利于保護，受人為干擾較小。位于長安填埋場同一區(qū)域的糞渣處理廠門衛(wèi)室高度相對較低，屋頂有足夠空間，且對其他設(shè)施沒有影響。因此雨量站1選點于門衛(wèi)室屋頂。

2） 雨量站2：選點于長安填埋場滲瀝液池旁草坪上。該區(qū)域地勢空曠，不受交通干擾，不影響其他設(shè)施設(shè)備。

3） 液位站1、液位站2：位于長安填埋場擋壩下方滲瀝液井口，由于東側(cè)幾排井口已用磚墻圍擋，且樹木茂密，遮擋嚴(yán)重，影響太陽能板供電，其他井口又有較多管線。綜合考慮現(xiàn)場環(huán)境條件和監(jiān)測要求，確定液位站2安裝于西側(cè)第1排第1個滲瀝液井口；液位站1安裝于西側(cè)第1排第5個滲瀝液井口。

4） 液位站3：需對滲瀝液池液位進行監(jiān)測，由于滲瀝液池左側(cè)半邊為交通道路。設(shè)備安裝會對道路通行造成影響。右側(cè)近處為進水口，排水管線、設(shè)備較多，沒有安裝設(shè)備的空間。右側(cè)遠(yuǎn)端攝像頭立柱旁位置較寬，交通便利，滿足液位監(jiān)測要求及設(shè)備安裝條件。因此液位站3安裝在滲瀝液池遠(yuǎn)端，攝像頭立柱附近。與其他設(shè)施保持一定距離，不造成相互影響。

4 項目監(jiān)測站建設(shè)要點

4.1 雨量站建設(shè)要點

雨量站1在不破壞門衛(wèi)室房頂原有防水層及房屋結(jié)構(gòu)的前提下，采用預(yù)埋螺栓，澆筑混凝土水泥墩的方式，固定在房頂上。立柱、雨量、通信等設(shè)備依次安裝在墩基礎(chǔ)上。

雨量站2在土質(zhì)綠化草坪內(nèi)在地面開挖基坑，預(yù)埋地腳螺栓，澆筑混凝土，相關(guān)設(shè)備依次安裝于墩基礎(chǔ)上。安裝實物如圖3所示。

圖3 雨量站1、2安裝實物

4.2 液位站1、液位站2安裝

液位站1、2在選定的滲瀝液井口旁開挖基坑，預(yù)埋地腳螺栓，澆筑混凝土，在預(yù)埋螺栓上固定立柱，安裝設(shè)備箱及供電系統(tǒng)。立柱上支出橫桿，在井口正上方安裝監(jiān)測雷達探頭和浮子液位計。安裝實物如圖4所示。

圖4 液位站1、2安裝實物

4.3 液位站3安裝

液位站3安裝在滲瀝液池旁，由于滲瀝液池邊緣有一定坡度，液面會隨著液位下降而后退。因此監(jiān)測探頭需要深入到池內(nèi)較遠(yuǎn)的距離。液位站3采用特別定制的6 m長橫桿，將監(jiān)測探頭架設(shè)越過滲瀝液池邊緣斜坡。

安裝時在原有混凝土地面上預(yù)處理后澆筑基座，預(yù)埋地腳螺栓，并安裝相關(guān)設(shè)備。因橫桿較長，立柱受力不平衡，為增加立柱的穩(wěn)定性，在橫桿反方向澆筑2個混凝土錨定，錨定間形成約60°夾角，牽拉鋼絲繩，對立柱進行加固，保證設(shè)備安裝支架牢固可靠。

同時，由于監(jiān)測探頭位于液面上方，考慮到液位站3安裝調(diào)試及日常維護的便捷性和安全性，橫桿與立柱設(shè)計采用活頁連接，可以繞立柱大于90°橫向擺動。安裝、維護時，可將橫桿轉(zhuǎn)動到池岸邊的位置。設(shè)備工作時轉(zhuǎn)到池液面上方，用螺絲固定即可。安裝實物如圖5所示。

圖5 液位站3安裝實物

5 設(shè)備調(diào)試

設(shè)備安裝完成后，確認(rèn)傳感器、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元等設(shè)備線纜連接正確，然后給設(shè)備上電，觀測設(shè)備指示燈或顯示屏，確認(rèn)設(shè)備工作是否正常，傳感器是否正常采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是否與現(xiàn)場實際情況相符。各傳感器、數(shù)據(jù)采集器等工作正常后，給設(shè)備配置數(shù)據(jù)中心IP地址、端口號，將數(shù)據(jù)發(fā)回數(shù)據(jù)中心，測試數(shù)據(jù)通訊鏈路、接收軟件等功能是否正常。調(diào)試結(jié)果顯示正常，如圖6所示。

圖6 所有測站數(shù)據(jù)回傳監(jiān)控中心截圖

6 結(jié)論與建議

1）長安填埋場雨污監(jiān)測系統(tǒng)共建設(shè)完成2座雨量監(jiān)測站和3座滲瀝液液位站，實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測中心數(shù)據(jù)解算工控機，自動進行數(shù)據(jù)整理、解算及入庫等處理，并安裝了短信收發(fā)機以便后續(xù)使用。

2）長安填埋場雨污監(jiān)測系統(tǒng)初步實現(xiàn)了降雨量與滲瀝液液位自動采集，實時監(jiān)測的功能，為下一步研究及建設(shè)提供了硬件基礎(chǔ)。

3）為應(yīng)對填埋場場區(qū)異常氣候影響，尤其夏季暴雨天氣，建議在該雨污監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進一步挖掘數(shù)據(jù)應(yīng)用層，開發(fā)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括：監(jiān)測成本展示模塊、預(yù)警信息發(fā)布模塊、其他輔助模塊等；同時在監(jiān)測中心利用有短信接發(fā)收機，采用短信的方式向指定的管理人員及時發(fā)送相關(guān)的監(jiān)測預(yù)警信息，整合建立長安填埋場雨污監(jiān)測預(yù)警綜合系統(tǒng)，實現(xiàn)填埋場降雨量與垃圾滲瀝液“智慧化”、“信息化”管理。

［1］ 張澄博，孔德坊，張蓮花.成都市長安垃圾填埋場地質(zhì)特征及其防滲意義［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護，1998，9（1）：17-21.

［2］ 何晟，蘭吉武，詹良通.南方山谷型填埋場滲濾液產(chǎn)量及水位控制措施［J］.中國給水排水，2010，26（8）：1-5.

Construction and Key Points of Rainfall and Wastewater Monitoring System from Changan Garbage Landfill Site in Chengdu

Xie Lin
（Chengdu Urban Environment Management Science Institute，Chengdu Sichuan 610031）

The construction process of rainfall and wastewater monitoring system from Changan garbage landfill site in Chengdu was introduced.The monitoring system architecture，the principle of selecting site，the key points of equipment installation including difficulty processing and debugging were mostly analyzed.The suggestion on establishing a new warning system on the basisofmonitoring system wasput forward.

solid waste landfill；rainfall；landfill leachate；automatic real-time monitoring system

X84

B

1005-8206（2017）05-0094-03

2017-01-19

謝林（1986—），碩士研究生，工程師，主要從事環(huán)境衛(wèi)生工程規(guī)劃、設(shè)計工作。