毛細阻滯式覆蓋系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、垃圾填埋場的防滲覆蓋系統(tǒng)具有防止降水入滲、減少場內(nèi)滲濾液數(shù)量的重要作用。毛細阻滯覆蓋系統(tǒng)作為土質(zhì)防滲覆蓋系統(tǒng)的一種，具有材料易得，造價低廉，綠色環(huán)保，維護費用低等優(yōu)點。本文通過數(shù)值模擬的方法，探究毛細阻滯覆蓋系統(tǒng)在亞熱帶濕潤氣候條件下使用的可能性。在此基礎(chǔ)上對該系統(tǒng)提出改進，并在相應(yīng)的工況條件下對改進的毛細阻滯系統(tǒng)的防滲過程進行數(shù)值模擬，將所得結(jié)果與改進前的防滲系統(tǒng)進行比較，以檢測其性能。本文主要的研究工作及研究成果如下：
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2、1）采用Ross基礎(chǔ)理論對數(shù)值模擬研究毛細阻滯覆蓋系統(tǒng)的可行性進行了驗證，通過建立Ross理論假設(shè)條件下的數(shù)值模型，比較數(shù)值解的側(cè)向排水距離和側(cè)向排水量與Ross解析解數(shù)值解的側(cè)向排水距離和側(cè)向排水量之間的差異。研究表明，可以通過數(shù)值模擬的方法來研究毛細阻滯覆蓋系統(tǒng)。
　?。?）基于Ross理論提出的毛細阻滯現(xiàn)象失效判定條件，建立不同覆蓋層厚度，不同材料，不同坡度，不同降雨條件下的數(shù)值模型，并對比不同工況下覆蓋系統(tǒng)的失效時間，分析

3、土層厚度，材料，和坡度因素在不同降雨條件下對覆蓋系統(tǒng)性能的影響。研究表明，土層厚度越厚，系統(tǒng)的失效時間越長。坡度對系統(tǒng)防滲性能的影響，在不同的降水條件下，表現(xiàn)出了不同的特性，小雨作用下，表現(xiàn)出坡度越大，覆蓋系統(tǒng)越有利排水的特性；暴雨作用下，各坡度下不同觀測點的失效時間基本相同，說明此時坡度變化對覆蓋系統(tǒng)失效時間影響不大。覆蓋系統(tǒng)使用的材料要結(jié)合當(dāng)?shù)爻Ｒ姷慕涤昵闆r考慮，長時間小雨作用下，上部土層選用滲透系數(shù)較大的材料有利于覆蓋系統(tǒng)排水和延

4、長失效時間，短時間暴雨作用下，上部土層選用滲透系數(shù)較小的材料有利于覆蓋系統(tǒng)的排水和延長失效時間。
　?。?）提出用多層系統(tǒng)代替原有的單層系統(tǒng)，以達到增強覆蓋系統(tǒng)防滲性能的目的。對比相同工況下單、多層毛細阻滯覆蓋系統(tǒng)的模擬結(jié)果，檢驗改進的毛細阻滯系統(tǒng)的性能。研究表明，長時間的小雨條件下，材料選擇對多層毛細阻滯覆蓋系統(tǒng)性能的影響較大，要慎重選擇，否則不僅不會加強系統(tǒng)效能，反而還會削弱系統(tǒng)的防滲能力；短時間暴雨條件下，使用多層覆蓋系統(tǒng)的