基于有机污染物扩散的复合衬垫厚度的概率设计
2013-09-22冶雪艳
吉林大学学报(地球科学版) 2013年1期
关键词:扩散系数
何 俊,冶雪艳
1.湖北工业大学土木工程与建筑学院,武汉 430068
2.吉林大学环境与资源学院,长春 130021
0 前言
复合衬垫是我国卫生填埋场最常采用的衬垫形式之一,包括压实黏土复合衬垫和钠基膨润土复合衬垫2种。填埋场产生的渗滤液为高浓度废水,成分复杂,污染物浓度高,按其成分可以分为2类,无机污染物和有机污染物。无机污染物主要通过复合衬垫中的缺陷向下运移;而有机污染物除了在缺陷处运移外,还通过完好土工膜扩散后在黏土衬垫中运移[1-2]。而当复合衬垫铺设质量较好时,扩散量可达缺陷处运移量的4~6个数量级,因此有机污染物的扩散运移更应重视[3]。由于有机污染物危害性大,所以很多研究者对衬垫性能的分析都是基于有机污染物的运移进行的[1-5]。
在进行填埋场衬垫的设计和评价时,目前大都采用确定性方法。但由于衬垫材料参数、渗滤液成分和浓度、计算模型和评价标准的不确定性等原因,使得填埋场中不确定性大量存在,因此对于衬垫性能的不确定性研究也受到一定的重视。垃圾填埋场衬垫的防渗性能是决定填埋场有效性的关键,很多研究都是针对渗透系数的,研究表明,衬垫渗透系数具有较大的变异性。Benson和 Daniel[6-7]基于污染物的对流运移机制,分析了渗透系数对黏土衬垫厚度的影响,得到压实黏土衬垫的最小厚度为60~90 cm;Lo等[8]用溶质运移的风险评价模型来预测污染物超过允许浓度的概率,基于一维溶质运移确定性模型,考虑了对流、弥散和阻滞等污染物运移机制,采用蒙特卡罗法分析了孔隙率、对流速度、吸附系数、弥散系数、渗滤液水头、下伏土孔隙率和地下水流速等不确定参数对溶质运移的影响;……
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