填埋垃圾渗透特性测试及抽排竖井渗流分析

论文摘要

针对国内填埋场渗滤液导排系统普遍容易发生淤堵的现状,渗滤液水位过高的现状,本文旨在研究国内典型填埋场填埋垃圾渗透性及其随填埋深度的变化规律,揭示了填埋堆体中抽排竖井工作性能的关键影响因素及规律,提出可行的降低并控制填埋场渗滤液水位的工程措施,从而减小已建填埋场对环境的污染,保证填埋场卫生、安全地运行。本文主要工作和主要结论如下：（1）介绍了竖井渗流分析的主要理论,并阐明其适用条件。（2）基于苏州七子山不同深度的填埋垃圾样,开展了在不同应力状态下的渗透性室内测试,得到不同填埋深度垃圾试样的饱和渗透系数与有效应力的关系曲线。测试结果表明：填埋垃圾渗透系数主要受有效应力控制,随有效应力从10kPa增加到250kPa,填埋垃圾饱和渗透系数由10-3cm／s降低到10-6cm／s,不同填埋深度处垃圾的降解程度对渗透系数的影响不显著。（3）基于苏州七子山填埋场抽水试验和成都长安填埋场渗滤液回灌试验,开展了填埋垃圾渗透性的现场测试,并与室内试验结果对比,得到饱和渗透系数比室内测试结果高一个数量级,饱和渗透系数随填埋深度增加而显著减小,随填埋深度从2m增加到20m,填埋垃圾饱和渗透系数由接近10-3cm／s降低到10-5cm／s。（4）苏州七子山填埋场抽水试验表明：抽水量随时间延长而减小,并最终稳定在15ms／d～25 m3／d之间；竖井的抽水影响范围在40m～50m之间；抽水影响范围内,堆体水位降落速度随时间的延长而变缓。（5）利用SEEP／W软件模拟分析了垃圾渗透系数、土水特征曲线、含水层厚度、抽水井半径、抽水井间距、中间覆盖层等多种因素对抽水竖井工作性能的影响,分析表明影响竖井降水效果的关键因素包括渗透系数、抽水井井间距、中间覆盖层等,由于渗透系数随填埋深度增加而减小,抽水量也随之衰减,越到深层降水效果越不理想。（6）结合深圳下坪填埋场应急抗滑工程和苏州七子山填埋场二期扩建工程实例,提出了采用小口径抽排竖井快速迫降失稳垃圾堆体渗滤液水位的应急迫降技术、采用全场散布小口径竖井迫降扩建工程老填埋场渗滤液水位的方案、提出了采用大口径竖井长期控制既有垃圾堆体渗滤液水位的方法等工程措施。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目次
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 抽排竖井渗流分析理论
• 2.1 引言
• 2.2 竖井稳定流理论
• 2.3 竖井非稳定流理论
• 2.4 斜坡场地竖井渗流理论
• 2.5 小结
• 第3章 填埋垃圾渗透性的室内测试
• 3.1 引言
• 3.2 室内试验方案
• 3.3 试验方法及设备
• 3.4 试验结果及分析
• 3.5 小结
• 第4章 填埋垃圾渗透性的现场测试
• 4.1 引言
• 4.2 苏州七子山填埋场竖井抽水试验
• 4.3 成都长安填埋场渗滤液回灌试验
• 4.4 室内外测试结果比较
• 4.5 小结
• 第5章 垃圾堆体抽排竖井工作性能数值分析
• 5.1 引言
• 5.2 数值分析方法及软件
• 5.3 抽排竖井工作性能数值分析
• 5.4 小结
• 第6章 渗滤液水位控制技术及工程应用
• 6.1 引言
• 6.2 失稳垃圾堆体渗滤液水位应急迫降技术
• 6.3 扩建工程老填埋场渗滤液水位迫降方案
• 6.4 既有垃圾堆体渗滤液水位长期控制方法
• 6.5 小结
• 第7章 结论与建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 进一步研究工作的建议
• 参考文献
• 作者简历