我国填埋垃圾初始含水率高、渗沥液产量大,垃圾堆体存在水位壅高现象,若无有效的导排设施控制堆体水位,易引发堆体失稳滑坡、周边环境污染等灾害。本文围绕渗沥液产量计算和水平导排盲沟渗流展开研究。为优化渗沥液产量计算公式,现场取样测试了不同龄期垃圾试样的水力特性参数,并与文献资料进行了对比总结;根据水量平衡原理,提出了考虑垃圾填埋后质量变化的渗沥液产量计算公式;重点研究了水平导排盲沟的渗流模型,得到了盲沟上堆体内水位浸润线的解析解与盲沟水平间距设计方法;通过数值分析,探究了水平导排盲沟排水效果的主要影响因素,验证了一种“优化型”盲沟结构;给出了研究成果工程应用示例。主要研究工作和成果如下:(1)测试并汇总了国内外垃圾初始含水率和组分资料,发现中国垃圾平均含水率53%,西方发达国家平均含水率27%;中国垃圾组分中厨余含量高达52.6%,西方发达国家仅为22.7%。垃圾填埋后,厨余等有机质逐渐压缩降解,其内水分会不断析出形成渗沥液。(2)使用大尺寸田间持水量测试仪,测试了深圳某填埋场不同龄期垃圾试样的田间持水量,结果表明:田间持水量与应力条件及填埋垃圾龄期相关;同一组垃圾试样,随着垃圾上覆应力增加,田间持水量逐渐减小;不同龄期垃圾,在相同应力条件下,垃圾的龄期越大,田间持水量则越小;应力条件相同时,垃圾田间持水量与龄期的关系还受取样方式和深度的影响。汇总了国内外填埋垃圾田间持水量的测试结果,并得到拟合持水曲线。(3)目前,规范中采用的渗沥液产量计算式并没有考虑填埋垃圾在压缩降解过程中的质量变化,而是将初始填埋垃圾的质量用于全过程的计算,造成了渗沥液产量的偏差。本研究基于水量平衡的原理,推导了考虑垃圾质量变化的渗沥液产量计算式,并给出了简化公式。利用上海老港和深圳下坪的实测数据进行计算验证,可取得较为吻合的计算结果。(4)基于Dupuit假定,提出了水平导排盲沟渗流模型,推导出盲沟上堆体内水位浸润线的解析解,并给出了导排盲沟设计间距与填埋场稳定控制要求相应警戒水位之间的关系。通过参数分析发现:当km大于10-3cm/s时,计算得到的Dmax/L与s/k的无量纲关系曲线稳定,可在水平导排盲沟间距设计时查询使用。(5)利用Seep/W数值模拟分析了水平导排盲沟自身结构对排水效果的影响,结果表明:水平导排盲沟导排能力的主要影响因素为盲沟部分各结构的渗透特性,包括分隔反滤层、充填骨料和导排管等效界面的渗透性。各结构渗透系数越大,透水性越好,盲沟的导排效果越佳。在5mm入渗量(包括垃圾自身产生渗沥液的折算量)前提下,分隔反滤层、充填骨料以及导排管的渗透系数分别降低到1×10-4cm/s、1×10-4cm/s和5×10-5cm/s时,盲沟的水位控制效果受到影响。(6)基于数值模拟结果,验证了课题组提出的“优化型”水平导排盲沟的设计合理性。该盲沟已运行超过5年,通过现场水位、流量测试,估算了水平导排盲沟等效渗透系数;通过导排管道内部窥测,观察了盲沟实际淤堵状况。结果表明,课题组提出的“优化型”水平导排盲沟长期抗淤堵效果良好,适合填埋场堆体水位长期控制。(7)将考虑垃圾质量变化的渗沥液产量计算公式,应用到深圳某填埋场渗沥液产量预测评估项目,得到可靠计算结果。本研究提出的水位导排盲沟间距设计方法也被某高水位填埋场的治理工程所采纳,目前已进入施工阶段。