山地城市垃圾填埋场渗滤液运移规律研究

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一方面,目前我国仅在一些平原城市进行过垃圾填埋场渗滤液运移研究,而山地城市这方面的研究尚未展开。又因山地城市特有的复杂地质条件决定了山地城市垃圾填埋场渗滤液运移规律的复杂性。另一方面,山地城市垃圾场渗滤液随地表水的汇集产生量大,且填埋场所在地岩层风化裂隙较发育,渗滤液通过风化裂隙渗进地下水,成为河水主要的污染源,将不同程度地危害到人们的健康。因此有必要对山地城市填埋场渗滤液运移进行系统研究,找出相应运移规律,用于指导填埋场一些环境问题的解决。 本文首先是在分析山地城市复杂的地质、水文条件的前提下建立针对山地城市复杂地质条件的地下水水流模型和溶质运移模型,两个模型通过运动方程耦合成适合山地城市复杂地质条件下的渗滤液运移模型,并用于祺龙村填埋场进行验证。接着收集和分析有关祺龙村垃圾填埋场地质、水文和环境等方面的资料,采用有限差分法,利用Processing Modflow 软件对祺龙村垃圾填埋场渗滤液的运移进行数值模拟研究。 通过模拟研究及分析总结出了渗滤液在填埋场周围运移的基本规律: (1)渗滤液主要随着地下水水流方向进行运移。裂隙对渗滤液的运移起到了很强的引导作用,裂隙存在处渗滤液运移较快,其浓度值也偏高;在水流较弱的区域弥散也是渗滤液运移的主要途径之一; (2)通过对观测井中渗滤液浓度计算值的分析,得出填埋场不同位置处渗滤液浓度随时间有如下变化规律和趋势:在没有裂隙和有裂隙存在的两种未封场的情况下渗滤液浓度随时间变化曲线都有较明显的上升和下降段,15 年后逐步趋于平缓;距离填埋场较远处渗滤液浓度一直不断增加,但浓度值都较低,对人们的生活和活动不会造成危害。在封场情况下渗透性低的覆盖粘土层大大降低了渗滤液的水平运移及垂直入渗能力,渗滤液浓度较补给量有一个严重的滞后,浓度随时间变化曲线一直表现为上升曲线,但浓度值一直很低。 (3)模拟预测了渗滤液对填埋场周围的影响范围及程度。从模拟结果来看,渗滤液影响范围与介质的渗透性有着密切的关系,渗透性大则影响范围广,反之渗透性弱影响范围小;裂隙也严重影响渗滤液影响范围的分布,裂隙处渗滤液垂直入渗影响范围扩大,纵横向影响程度减小。封场情况下渗滤液对填埋场周围的影响范围及影响程度都远小于前两种未封场的情况。 (4)通过模拟计算及结果的分析证实了现在正在进行的祺龙村垃圾填埋场的整治工程是及时而有效的。
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