生活垃圾优先流特性及其对填埋场水分运移的影响研究

基本信息
批准号:51478256
项目类别:面上项目
资助金额:85.00
负责人:张文杰
学科分类:
依托单位:上海大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李玉岐,林永亮,高俊丽,贾文强,张啸地,刘颖,孙铖
关键词:
优先流非饱和两域模型垃圾填埋场水分运移
结项摘要

Many problems in municipal solid waste (MSW) landfill are caused by water or leachate and its movement. The prevailing approach for modeling water flow processes in MSW is based on the assumption of a homogeneous porous media, and cannot reflect the macroporous nature of MSW. Taken MSW as a heterogeneous porous material composed of a channel domain and a surrounding matrix domain, unsaturated flow and channel flow are considered in this program to study the water movement in MSW. A series of MSW column leaching test and dye tracing test will be carried out to investigate character of macropore and channel flow in MSW. Water holding capacity and unsaturated permeability of MSW will be examined by field and laboratory tests. Based on concept of preferential flow, a two-domain model will be used to simulate the water movement and distribution in MSW. Model test will be conducted to check the two-domain model. Considering preferential flow, pattern of leachate production, contaminant transport, leachate recirculation and leachate drawdown analysis will be carried out and corresponding proposal to project will be given. This program is helpful to safe operation of landfills and will contribute to prevention of environmental problems. At the same time, this research is of theoritical significance in further developing preferential flow theory and promoting the intersection of Geotechnical, Hydraulic and Environmental Engineering.

生活垃圾填埋场若干关键问题都与填埋场中的水(渗滤液)及其运移有关。对于渗滤液运移,目前一般将垃圾视为具有一定渗透系数的均质体进行研究,未能反映垃圾大孔隙特性。本项目将垃圾视为由基质和大孔隙组成的非均匀多孔介质,结合非饱和流与大孔隙流理论,研究垃圾中水分运移规律。通过一系列的垃圾柱出流试验和染色示踪试验研究垃圾大孔隙特征和大孔隙流规律;通过室内和现场试验研究垃圾的持水与非饱和导水特性;基于优先流理论与非饱和渗流理论,建立大孔隙和基质两域模型模拟垃圾中水分运移与分布;通过模型试验进一步揭示垃圾中优先流规律并对两域模型进行验证;使用两域模型模拟填埋场渗滤液产出、污染物迁移、渗滤液回灌和填埋场抽排降水等水分运移过程,揭示相应规律,提出工程建议。本项目研究对填埋场安全运营和污染防治具有实际意义;对于进一步揭示大孔隙介质优先流机理,促进岩土、水利与环境工程的学科交叉,具有重要理论意义。

项目摘要

生活垃圾填埋场若干关键问题都与填埋场中的水分运移有关。生活垃圾成分复杂,垃圾中同时存在细粒基质和大孔隙,以大孔隙流为特征的优先流是垃圾中水分和溶质运移的重要方式。本项目以室内试验为主,结合理论分析和数值模拟,将垃圾视为由基质和大孔隙组成的非均匀多孔介质,基于非饱和土理论与优先流理论,揭示垃圾中的优先流机理和特征,研究垃圾中水分运移规律。现场取不同埋深垃圾试样进行室内试验研究了生活垃圾持水特性和非饱和导水特性;基于完整土-水特征曲线确定了垃圾的孔径分布,通过核磁共振试验测试了垃圾孔径分布,两种方法均揭示了垃圾具有大小双重孔径分布特征;进行垃圾优先流特征的染色示踪试验,研究了入渗强度、初始含水率、不同埋深对垃圾优先流的影响规律;进行溶质出流试验,使用对数正态分布模型和双峰概率密度模型对出流曲线进行回归分析,得到各因素对垃圾优先流的影响规律及两域模型相关参数;建立两域模型模拟垃圾中水分运移,探讨了两域模型和非饱和渗流模型的适用条件;使用非饱和土柱的对流-扩散装置,研究了非饱和土中污染物迁移机理;试验研究了优先流加快污染物迁移的机理和规律。结合本项目共发表论文10篇,其中SCI或EI收录9篇,国际会议论文1篇。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
4

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
5

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019

张文杰的其他基金

批准号:31700848
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30470981
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:41772300
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:31170944
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51178260
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30571925
批准年份:2005
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81771993
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81702344
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81271714
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:41205115
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50908140
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51108108
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30871289
批准年份:2008
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:30671051
批准年份:2006
资助金额:30.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

垃圾填埋场气体渗透特性与三维运移规律研究

批准号:41072201
批准年份:2010
负责人:冯世进
学科分类:D0705
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
2

垃圾填埋场覆盖屏障气体运移特性与长期服役性能评价方法

批准号:51278452
批准年份:2012
负责人:谢海建
学科分类:E08
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
3

农村生活污水再生利用滴灌养分运移特征及对作物生长的影响

批准号:51109197
批准年份:2011
负责人:裴亮
学科分类:E1004
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

城市生活垃圾填埋场垃圾渗滤液中抗生素与抗性基因的分布特征及其影响因素分析

批准号:51608506
批准年份:2016
负责人:王洋清
学科分类:E1006
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目