黄土地区垃圾填埋场设计及替代底衬等效性研究

摘要

在查阅和总结国内外相关资料的基础上，本论文提出了垃圾填埋场污染控制“等效性”原理并论述了其科学涵义。论文以甘肃临夏垃圾卫生填埋场为实例，通过场地工程地质、水文地质调查，结合当地的气象、水文资料，进行现场取样、试验测试分析，设计了临夏市生活垃圾处理工程方案，并论证了选址的合理性。基于“等效性”原理，提出了标准底衬、替代底衬的具体设计方案。在对设计方案进行水力学简化的基础上，建立了垃圾场底衬等效性研究的物理模型和基于多孔介质对流.弥散方程的保守污染物在底衬中扩散的数学模型。根据污染物衰减模拟试验结果，对比分析了不同结构垃圾场底衬的污染控制效果。取得了以下研究成果： 论文提出的压实黄土替代方案，最大限度地利用了垃圾场自然地质条件，表现出对污染物良好的阻滞、拦截效果，具有潜在的推广应用价值。规范推荐的垃圾填埋场底衬标准设计方案可以通过其它的结构形式进行等效替代。“等效性”可以表达成两种不同的形式，即基于渗滤液流量相等的“达西等效”和基于污染物浓度衰减率相等的“浓度衰减等效”。 替代方案的设计可以通过两个步骤完成：(1)根据达西等效原则初步确定填埋场底衬合理的渗透系数和衬层厚度参数等；(2)根据浓度衰减等效原则，应用污染物扩散数学模型计算污染物通过不同衬层时的浓度衰减率，验证和优化替代设计方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章综述

1.1选题背景与研究意义

1.2研究目标

1.3研究内容

1.4研究技术路线

1.5论文解决的关键问题及创新点

1.6国内外相关研究综述

1.6.1露天堆放与卫生填埋

1.6.2天然衰减与监测天然衰减

1.6.3标准底衬和替代底衬

第二章生活垃圾处理与填埋处置

2.1城市固体废弃物

2.1.1城市固体废弃物产生量

2.1.2城市固体废弃物组成

2.1.3城市固体废弃物的危害

2.2城市固体废弃物的管理技术政策

2.3城市固体废弃物的处置

2.3.1固体废弃物土地填埋处置进程

2.3.2城市固体废弃物卫生填埋处置

2.4填埋体中发生的反应

2.5填埋体气体

2.5.1填埋体气体的产生

2.5.2填埋体气体对环境的影响

2.6渗滤液

2.6.1渗滤液的产生

2.6.2渗滤液的组成

2.6.3渗滤液的天然衰减

2.6.4渗滤液对环境的影响

2.7小结

第三章废弃物包封设施

3.1底衬系统的结构

3.2污染物阻隔屏障

3.2.1压实粘土底衬(Compacted Clay Liner,CCL)

3.2.2土工膜(Geo-membrane)

3.2.3土工聚合粘土底衬(Geo-synthetic Clay Liner;GCL)

3.3最终覆盖系统

3.3.1最终盖层的功能

3.3.2最终覆盖系统结构设计

3.4小结

第四章临夏垃圾场工程设计

4.1场址区工程地质条件

4.1.1地形地貌条件

4.1.2气象及水文地质条件

4.1.3地质构造

4.1.4地层结构

4.2场地特性

4.2.1基本条件

4.2.2地基土工程特性

4.2.3场地地震效应

4.3填埋场设计

4.3.1填埋场平面布置

4.3.2填埋场整平

4.3.3防渗工程

4.3.4填埋区封场覆盖

4.4 小结

第五章 黄土替代底衬可行性研究

5.1替代衬层的概念模型

5.2替代方案应当遵循的原理

5.3替代衬层的物理模型

5.4替代衬层的数学模型

5.5替代衬层的等效性问题

5.6小结

结 论

参考文献

致 谢