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湿润气候区固废堆场封场土质覆盖层性状研究

原文作者:
  詹良通,贾官伟,邓林恒,陈云敏
发布时间:
  2014-08-14
来    源:
  浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室
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摘要:固废堆场封场土质覆盖层由天然非胀缩土料组成,其造价及后期维护费用明显低于传统覆盖层,是填埋场封场覆盖的理想型式。采用基于非等温多孔介质中水热耦合运移控制方程的软件,考虑外界气候条件、地表蒸发作用、植被蒸腾作用,建立土质覆盖层–植被–大气相互作用数值模型,针对中国湿润气候区典型城市长期实测气象条件,系统分析了不同结构型式土质覆盖层的性状。分析结果表明,毛细阻滞型覆盖层可把水分阻滞在根系生长层,便于植被蒸腾作用的提取,其性能优于单一土层型覆盖层。土质覆盖层内水分的排出主要依靠植被蒸腾和地表蒸发,二者与植被特征相关,植被条件越好则腾发总量越大;根系生长区内的含水率变化幅度大于其它区域。在本文气候条件下,选择厚度为1.4 m 的毛细阻滞型覆盖层并结合一定植被条件可防止产生深层渗漏。
0 引 言
    填埋场封场覆盖层的主要功能是减少降雨入渗,以减小渗滤液的产量。若覆盖层弱化或失效,则渗滤液产量会显著增加,造成填埋场内渗滤液水位升高,诱发填埋场失稳和加剧污染物的扩散。覆盖层就像填埋场的“皮肤”,直接暴露在外部气候环境中,它必须能够经受长期干湿、冷暖、冻融循环的考验(图1)。由于气候条件复杂多变以及当前愈演愈烈的全球气候变化,使得这一层“人工皮肤”的设计成为难题。填埋场封场系统的发展经历了简易覆土®压实黏土覆盖层®由土工膜和压实黏土组成复合覆盖层®在防渗层上设置砂砾排水层®土工聚合膨润土垫(GCL)替代压实黏土,土工排水网替代砂砾排水层®基于水分储存–释放原理的土质覆盖层的发展阶段[1]。早期人们希望低渗透性的压实黏土能起到防渗作用,但是多年实践表明在季节性气候变化过程中压实黏土覆盖层易发生干缩或冻胀开裂,使其防渗效果大打折扣[2-3]。
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