饱和—非饱和填埋场衬垫系统中水渗流规律的数值模拟

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1、第32卷第4期武汉工业学院学报Vo1．32No．42013年12月JournalofWuhanPolytechnicUniversityDee．2013文章编号：1009-4881(2013)04-0069-05DOI：10．3969／j．issn．1009-4881．2013．04．017饱和一非饱和填埋场衬垫系统中水渗流规律的数值模拟黄发兴，陆海军，陈威，廖朱玮(武汉轻工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430023)摘要：采用饱和一非饱和渗流场数学模型，通过室内试验测得的黏土渗透系数并运用数值模拟手段研究饱和一非饱和填埋场衬垫系统中水渗流规律。数值模拟结果分析表明：

2、在饱和渗流场中水的运移速度明显大于处于非饱和状态下的运移速度，并导致在相同位置衬垫层处产生不同的压力水头，且随着时间的变化，非饱和渗流场下的压力水头远远小于饱和状态下的数值；此外，还验证了工程实际中采用渗透系数为l0cm／s数量级黏土衬垫系统的合理性。该研究为分析渗滤液水分运移规律时采用非饱和渗流场提供理论数据，并验证所推荐的填埋场衬垫系统土工参数的正确性。关键词：渗滤液；饱和；非饱和；数值模拟中图分类号：X833文献标识码：ANumericalsimulationofseepageinlinersystemundersaturated-UnSaturatedcondt

3、ionHUANGFa—xing，LUHai-jun，CHENWei，LIAOZhu—wei(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，WuhanPolytechnicUniversity，Wuhan430023，China)Abstract：Theconductivitycoeficientofclayistextedinindoorexperiment，andthelawofseepageinlinersystemundersaturated--unsaturatedconditionisstydiedbythemethodofn

4、umericalsimulationbasedonthetwomathemati-calmodeloftheseepagefield．Numericalsimulationresultsshowthatthevelocityofwaterinsaturatedseepagefieldisobviouslylargerthanthatofunsaturated，thuscausingdistinctpressureheadsinthesameheightofthetwolinersystems．Moreover，thepressureheadintheconditiono

5、funsaturatedismuchsmallerthanthatofsaturatedastimegoingby．Inaddition．therationalityoftheadoptionofclayintheorderofmagnitudeof10cm／sinengineeringpractice．ThetheoreticaldataisprovidedtoconductUStousetheunsaturatedseepagewhenanalyzingthemigrationofleachatefromthisstudy，andthecorrectionofthe

6、recommendedgeotechnicalparametersinlandfillisverified．Keywords：leachate；saturated；unsaturated；mumericalsimulation垃圾卫生填埋法能够处理绝大部分城市固体废弃物(MSW)，数据显示，我国城市生活垃圾90％以收稿日期：2013-06—18．作者简介：黄发兴(1989一)，男，硕士研究生；E—mail：Ythuangfx@163．com通信作者：陆海军(1979一)，男，副教授，E—mail：luhanjunl11@163．corn．基金项目：国家自然科学基金资助项

7、目(11002102)．70武汉工业学院学报2013年上采用的是填埋法⋯。封盖系统、气体收集系统、水头(kPa)；D为位置水头(m)；K为渗透系数渗滤液收集系统、衬垫系统构成垃圾填埋场的主要(cm／s)；p，为渗滤液密度(kg／m)；g为重力加速度组成部分。垃圾在自然界稳定化过程中产生的渗滤(9．82m／s)；t为时间(S)；Q为源汇项(1／s)。液COD的浓度高达10o00_20000mg／L，是生活1．2非饱和渗流场方程污水的50一l00倍，衬垫系统在防止渗滤液泄漏、隔离地下水方面起着重要作用，能有效降低可能造(毒+ses／~+△[-