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论文题目城市生活垃圾填埋场中水分
运移律研究
作者姓名张文杰
指导教师
学科专业岩土工程
所在学院
提交日期年月
浙江大学申请博士学位论文
城市生活垃圾填埋场中水分运移律研究
国家自然科学基金重点资助项目
城市垃圾填埋场固、液、气相互作用及土力学机理
国家自然科学基金资助项目
非饱和垃圾土水、气运律的试验研究和数值模拟
姓名张文杰
学科专业岩土工程
指导老师陈云敏教授
詹良通副教授
浙江大学岩土工程研究所
年月
一
一
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浙江大学博士学位论文
城市生活垃圾填埋场中水分运移律研究
摘要
伴随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快?城市生活垃圾急剧增加?
垃圾填埋场的数量也在不断增加。目前我国南方垃圾填埋场内的渗滤液水位普遍
较高?过高的水位将会加剧渗滤液渗漏及污染物扩散?同时亦对垃圾堆体稳定造
成严重影响?因此?研究垃圾填埋场内水分运移律具有重要的现实意义。同时?
垃圾填埋场水分运移是大孔隙介质的非饱和土力学问题?对此问题的研究也具有
重要的学术价值。
本文围绕填埋场中“水”的问题?进行了室内试验、现场测试和有限元分析?
所做工作和主要结论如下
首先介绍了土中饱和一非饱和渗流的相关理论?以库岸边坡为例?进行了
水位升降情况下的饱和一非饱和渗流分析?结果表明?饱和渗透系数和土
水特征曲线是影响岸坡渗流律的重要参数。
利用现场钻孔取得不同深度处的垃圾样?在室内测定了其土一水特征曲线
和饱和渗透系数?推导了其非饱和渗透系数并进行了试验验证。与土相比
垃圾的饱和含水量和残余含水量较高?进气值很小?垃圾的饱和渗透系数
随填埋龄期和上覆压力的增大而减小?土一水特征曲线及渗透性函数在低
基质吸力时存在陡降段?这与垃圾的大孔隙特性对应。试验研究表明?基
于土一水特征曲线预测垃圾的非饱和渗透系数是可行的。
针对我国南方垃圾填埋场存在上层滞水的现象?将垃圾视为非饱和多孔介
质?用饱和一非饱和渗流理论分析垃圾填埋单元的水分运移?揭示了中间
覆盖粘性土层是造成上层滞水的主要原因。分析结果还表明?降雨强度、
中间覆盖层渗透系数和垃圾初始含水量的变化对局部滞水的影响很大?渗
透系数过大和渗透系数过小的土料都不宜用作中间覆盖层材料。
针对我国南方垃圾填埋场渗滤液水位普遍较高的现象?分析了填埋场渗滤
液导排层和垃圾坝透水棱体的渗透性能对填埋场内渗滤液水位的影响
律?分析表明?导排系统淤堵是造成渗滤液水位过高的主要原因。计算了
七子山填埋场实际工况下的渗滤液水位和产量?计算得到填埋场非饱和