孟凡書,徐 琪,吳冬瑞
(江蘇交科交通設(shè)計研究院有限公司蘇州分公司,江蘇 蘇州 215000;)
我國是人均水資源較為缺乏的地區(qū),保護(hù)水資源不受到污染是重中之重。在我國,對一些特別重要的水體進(jìn)行特殊保護(hù),劃定了水源保護(hù)區(qū)。在水源保護(hù)區(qū)中會出現(xiàn)一些公路網(wǎng),而在水污染事故中,又以公路危險品運輸風(fēng)險事故所引發(fā)的飲用水污染問題最為突出,其所導(dǎo)致的連鎖性社會恐慌影響已經(jīng)遠(yuǎn)大于事故本身[1]。
為降低風(fēng)險事故對飲用水水源地保護(hù)區(qū)的的影響,在水源保護(hù)區(qū)域中的道路沿線設(shè)置事故應(yīng)急池是很有必要的[2]。事故應(yīng)急池旨在于突發(fā)環(huán)境事故狀態(tài)下,為確保事故產(chǎn)生的污水全部處于受控狀態(tài)、事故污水能夠得到有效處理使其達(dá)標(biāo)后排放而設(shè)置的暫時儲存泄露物料及受污染水的水池或收集裝置,防止其對江、河、湖、海等地表水體、地下水體及土壤造成污染。應(yīng)急設(shè)施是核心,為整個應(yīng)急響應(yīng)過程創(chuàng)造了時間與空間,是應(yīng)急響應(yīng)有效與否的關(guān)鍵所在。
事故應(yīng)急池是應(yīng)急設(shè)施的核心,應(yīng)急池主要作用在于當(dāng)發(fā)生危險品車輛泄漏事故時,可儲存泄漏廢水以及處理泄漏廢水的消防廢水,使廢水無法排入水中,防止對水源地造成污染。因此應(yīng)急池的容量和構(gòu)造都尤其重要。
1.1.1 事故應(yīng)急池容積設(shè)計
根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB 50014—2006)(2016版),第4.14.4A條規(guī)定,用于分流制排水系統(tǒng)徑流污染控制時,雨水調(diào)蓄池的有效容積,可按式(1)計算:
式中:V為調(diào)蓄池有效容積(m3);D為調(diào)蓄池(mm),按降雨量計,可取4~8 mm;F為匯水面積(hm2);ψ為徑流系數(shù);β為安全系數(shù),可取1.1~1.5。
根據(jù)GB 50483—2009《化工建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》
式中:(V1+V2+V雨)max為應(yīng)急池事故廢水最大計算量,m3。
(1)V1為最大一個容量設(shè)備(裝置)或儲蓄罐的儲存量,m3。
依據(jù)《道路危險貨物運輸管理規(guī)定》(中華人民共和國交通部令2005年第9號),第八條第7點規(guī)定罐式專用車輛的罐體應(yīng)當(dāng)經(jīng)質(zhì)量檢驗部門檢驗合格。運輸爆炸、強腐蝕性危險貨物的罐式專用車輛的罐體容積不得超過20 m3,運輸劇毒危險貨物的罐式專用車輛的罐體容積不得超過10 m3,但罐式集裝箱除外。
(2)V2為發(fā)生火災(zāi)爆炸及泄漏的最大消防用水量,m3。
式中,最大消防用水量q消取15 L/s,事故設(shè)計消防時間 t消取 2 h(GB 50016—2006、GB 50160—2008規(guī)定為2~6 h);根據(jù)我國現(xiàn)有水罐消防車容積最大規(guī)格為20 m3,泡沫消防車最大規(guī)格為裝水12 m3,泡沫液3 m3。路面發(fā)生火災(zāi)爆炸及泄漏時,一般出動2~3輛重型消防車進(jìn)行撲救滅火。
式中:V消為一輛水罐消防車容積,m3;N為發(fā)生火災(zāi)爆炸及泄漏時出動消防車數(shù)量,輛。
(3)V雨為發(fā)生事故時可能進(jìn)入收集系統(tǒng)的最大降雨量,m3。
(4)V3為事故廢水收集系統(tǒng)的裝置或罐區(qū)圍堰、防火堤內(nèi)凈空容量與事故廢水導(dǎo)排管道容量之和,m3。
1.1.2 事故應(yīng)急池池體設(shè)計
事故應(yīng)急池設(shè)計參照《05S804矩形鋼筋混凝土蓄水池》,但由于一般危險物品腐蝕性較大,因此池體的防腐葉尤為關(guān)鍵,見圖1。
為了保證在發(fā)生事故時,事故廢液不流入正常雨水系統(tǒng),從而保證水體不受污染,且在無事故發(fā)生時,排水系統(tǒng)可以正常運行,因此可設(shè)計溢流井設(shè)備,并對溢流井進(jìn)行了改造。在一側(cè)溢流槽內(nèi)安裝喇叭口事故管,事故管閥門在無事故發(fā)生時處于常閉狀態(tài)。溢流井設(shè)計見圖2。
正常情況下,事故管處閥門處于常閉狀態(tài)。雨水經(jīng)進(jìn)水管,溢流堰到出水管最終排到附近河流中。當(dāng)事故發(fā)生時,廢液經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入單側(cè)導(dǎo)流槽,可在廢液經(jīng)過溢流堰之前將事故管閥門打開,廢液經(jīng)事故排出管流入應(yīng)急池中。防止廢液流入河道中,污染河水。
圖2 溢流井(單位:cm)
雨水徑流以及廢液的收集均由導(dǎo)流槽來完成。導(dǎo)流槽樣式為蓋板邊溝類型,導(dǎo)流槽槽底及槽壁均需要涂抹防水層,防水層涂抹聚氨酯防水涂料。導(dǎo)流槽設(shè)計見圖3。
圖3 導(dǎo)流槽(單位:cm)
水源地防護(hù)設(shè)施運行流程見圖4。
圖4 應(yīng)急設(shè)施運營流程圖
圖5為防護(hù)設(shè)施圖。在事故狀態(tài)下,事故液體通過導(dǎo)流槽進(jìn)入溢流井后被溢流壩阻斷,暫留至導(dǎo)流槽內(nèi),超出承載液體可流入下一段導(dǎo)流槽被下端溢流壩阻斷,重復(fù)多次,事后打開應(yīng)急池處應(yīng)急閥門,將事故液體排入應(yīng)急池。
圖5 防護(hù)設(shè)施圖(單位:cm)
隨著城市建設(shè)發(fā)展對水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)保護(hù)的重視,而水源保護(hù)地周圍不可避免的出現(xiàn)道路網(wǎng)。建設(shè)一套完整的應(yīng)急方案可以很好的解決道路事故后污染水源地水質(zhì)的現(xiàn)象。由于地形、造價等原因的制約,應(yīng)急池的容積限制了對重污染水體的容納,故后期的運營管理也尤為重要。