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城市生活垃圾的压缩和渗透特性及填埋场水力特性研究

作　者: 冉龙
导　师: 陈云敏；柯瀚
学　校: 浙江大学
专　业: 岩土工程
关键词: 垃圾填埋场城市固体垃圾渗滤液渗滤液集排层试验研究渗透压缩 HELP模型
分类号: TU993
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 351次
引　用: 8次
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内容摘要

填埋法是处理城市固体垃圾(MSW)最经济和有效的方法之一。为避免填埋场对周围环境产生二次污染，通常在填埋场底部的隔离衬垫上方设置渗滤液的收集排放系统(LCRS)，将填埋场内产生的渗滤液进行收集，并输送至净化设施中处理。渗滤液的收集排放层必须确保渗滤液能够迅速排出，将衬垫上方的水头控制在一定的安全范围之内。因此填埋场水力学问题的关键课题之一就是确定渗滤液收集排放层内的最大水头。本课题依据标准Dupuit(1971)假设，提出了稳定状态下衬垫上的成层介质内最大水头的计算方法。通过参数分析，总结了成层介质中的不同因素对渗滤液最大水头的影响规律。与目前填埋场水力学研究中常采用的McEnroe(1993)公式和Qian(2004)方法的计算结果比较，本文提出的方法更加准确合理。填埋场内垃圾体的成分复杂，结构不稳定，压缩机理非常复杂。本文详细分析了MSW三相的压缩物理力学特征，特别考察了压缩过程中固相内部气体对MSW干密度的显著影响，并建立了一个压缩模型。并通过大尺寸室内试验比较验证了该模型的合理性。本课题探讨了城市生活垃圾在不同压力条件下水力学参数的实验测试方法，设计并制作了一套实验装置，并进行了实验测试。通过对实验结果的拟合分析，阐述了垃圾体渗透系数随孔隙比变化的规律。渗滤液的产量是在进行填埋场设计时，必须考察的另一个重要的参数。本课题采用美国环保署的HELP(Hydrologic Evaluation of Landfill Performance)模型，利用垃圾体在不同压力条件下的渗透试验结果，对填埋场进行了水体平衡分析。结果表明压力场对填埋场水文状况的影响不容忽略。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-16
  1．1 现代卫生填埋场概况  7-13
  1．2 填埋场水力学问题概况  13-14
  1．3 压缩MSW渗透实验介绍  14-15
  1．4 本文的主要研究工作  15-16
第二章垃圾填埋场的水力学的一般性问题及优化研究  16-35
  2．1 概述  16-18
  2．2 覆盖系统排水设计  18-22
    2．2．1 渗流和稳定性计算  19-21
    2．2．2 排水层设计  21-22
  2．3 填埋场浸润线传统解法  22-26
    2．3．1 计算模型及边界条件  22-23
    2．3．2 简化浸润线自由面曲线方程  23-24
    2．3．3 浸润线自由面曲线方程求解  24-26
  2．4 成层介质中渗滤液最大饱和深度的确定  26-28
  2．5 方法验证及算例分析  28-30
  2．6 参数分析  30-33
  2．7 结论  33-35
第三章考虑封闭气体的MSW压缩模型  35-48
  3．1 概述  35-36
  3．2 MSW压缩特性  36-41
  3．3 MSW压缩模型  41-45
    3．3．1 基本假定  41
    3．3．2 压缩模型建立  41-43
    3．3．3 模型参数选择及其灵敏性  43-45
  3．4 实验结果及算例  45-47
    3．4．1 实验过程  45
    3．4．2 实验结果及算例  45-47
  3．5 结论  47-48
第四章考虑压缩荷载水平的MSW渗透实验与HELP模型分析  48-65
  4．1 实验原理与实验设备  48-50
    4．1．1 实验原理  48-49
    4．1．2 实验设备  49-50
  4．2 实验与结果分析  50-54
  4．3 HELP模型  54-61
    4．3．1 水文过程  55
    4．3．2 数据要求  55-57
    4．3．3 设计和土壤数据  57-61
  4．4 模拟结果分析  61-65
第五章结论与展望  65-67
  5．1 主要结论  65
  5．2 对进一步研究工作的展望  65-67
参考文献  67-74
致谢  74

城市生活垃圾的压缩和渗透特性及填埋场水力特性研究

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