挥发性气体通过填埋场复合覆盖层的一维扩散解析解.PDFVIP

第 35 卷 第 1期 岩 土 工 程 学 报 Vol.35 No.1 2013 年 .1 月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Jan. 2013 挥发性气体通过填埋场复合覆盖层的一维扩散解析解 1 1, 2* 1, 2 1, 2 关 驰 ，谢海建 ，唐晓武 ，陈云敏 (1. 浙江大学建筑工程学院，浙江 杭州 310058；2. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州 310058) 摘 要：为了评价填埋场覆盖层对挥发性气体的防渗性能，建立了挥发性气体在复合覆盖层中的扩散运移模型并采用 分离变量法获得了模型解析解。解析解的计算结果与数值解结果吻合得较好。分析结果表明，对于土工膜/土工复合膨 润土垫 （GM/GCL ）与土工膜/压实黏土 （GM/CCL ）组成的覆盖层，覆盖层顶部气体扩散达到稳态的时间比较接近， 5 6 5 约为 1.6 a；对于压实黏土 （CCL ）系统达到稳定状态的时间为 0.5 a ；稳态时通量依次为 6.0 ×10 ，1.0×10 和 7.4 ×10 mg/ha/a 。在这 3 个覆盖层系统中，GM/CCL 对气体扩散的控制性能最差。对于 GM/GCL，GCL 含水饱和度从 0.85 增 加到 1 时，覆盖层顶部通量减小了 82.5%。饱和时 GM/GCL 系统顶部气体达到稳态的时间是非饱和情况下的约 100 倍。 对于 GM/CCL，CCL 含水饱和度从 0.1 增加到 0.85 时，覆盖层顶部通量减小了近 1 个数量级。含水饱和度的变化可导 致覆盖层顶部挥发性气体稳态时通量发生数量级的变化。 关键词：填埋场；挥发性气体；复合覆盖层；扩散；解析解；饱和度 中图分类号：TU43 文献标识码：A 文章编号：1000 –4548(2013)01 –0124 –07 作者简介：关 驰(1985 – ) ，女，黑龙江双鸭山人，博士研究生，主要从事多孔介质多相流方面的研究。E-mail: xiehaijian@zju.edu.cn 。 Analytical solution to one-dimensional diffusion of volatile gases through landfill composite covers 1 1, 2 1, 2 1, 2 GUAN Chi , XIE Hai-jian , TANG Xiao-wu , CHEN Yun-min (1. College of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China ; 2. MOE Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)