压实非饱和粘土层生活源污染质运移及其效应
发布时间：2021-05-06 18:59
生活源污染质在土体中扩散、运移过程中，土体不仅经历了非饱和至饱和含水状态的转变，且进行了复杂的物理、化学、生物反应，土体性质与结构发生了改变。污染质在土体中的运移规律及其影响下不同渗流深度的非饱和土体性质和结构变化特征，是评价污染质运移的环境效应和土体工程地质性质的前提和基础。本论文以生活源污染质在压实粘土层中的运移规律为主线，以污染质运移对不同渗流深度下压实粘土非饱和特性的影响为核心问题，以构建生活源污染质在压实粘土层中运移理论模型为目标，以物理模拟、数值模拟和数学理论模型等为技术手段，建立了基于土-水特征曲线的生活源污染质运移理论模型，揭示了污染质渗流要素（渗流压力等）对不同压实度土体非饱和特征参数、渗透性、结构等的影响规律和影响机理。以徐州南郊未污染粘土土-水特征曲线测试为切入点，建立了以初始干密度、初始含水量、竖向应力、前期固结压力为参数的土-水特征曲线模型，及以渗流深度为参数的生活源污染粘土土-水特征曲线模型。同时，以模拟研究不同渗流压力和不同轴向压力下生活源污染质在压实粘土层中运移规律为目的，设计并加工了生活源污染质渗流物理模型，揭示了高渗压高轴压下生活源污染质在粘土层中不...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
目录
Contents
图清单
表清单
变量注释表
1 绪论
1.1 选题的目的与意义
1.2 非饱和土性质与结构研究现状
1.3 污染质渗流与运移研究现状
1.4 污染质渗流侵蚀土体研究现状
1.5 研究中存在的主要问题
1.6 论文的主要研究内容
1.7 论文的主要成果
2 徐州南郊未污染粘土土-水特征曲线与应用研究
2.1 引言
2.2 粘土的成分与性质
2.3 未污染粘土土-水特征曲线测试与分区
2.4 土-水特征曲线的影响因素
2.5 未污染粘土土-水特征曲线的影响机理分析
2.6 未污染粘土土-水特征曲线的数学模型
2.7 未污染粘土非饱和导水率的预测
2.8 小结
3 压实粘土层生活源污染质渗流的物理模拟及其非饱和特性响应
3.1 引言
3.2 生活源污染质成分的确定
3.3 压实粘土层生活源污染质渗流的物理模拟
3.4 渗流压力对渗流的影响
3.5 轴向压力对渗流的影响
3.6 污染质成分对渗流的影响
3.7 渗流时间梯度的涵义及其随深度的变化
3.8 孔隙水压随渗流深度的变化
3.9 渗流量随渗流深度的变化
3.10 渗透系数随渗流深度和污染质成分的变化
3.11 生活源污染粘土渗透性变化机理
3.12 生活源污染粘土土-水特征曲线
3.13 生活源污染粘土非饱和导水率的预测
3.14 小结
4 压实粘土层生活源污染质运移的数值模拟
4.1 引言
4.2 生活源污染质渗流物理模型概化
4.3 五种离子在物理模型中运移的数值模拟
4.4 雁群垃圾填埋场场地工程地质概况
4.5 雁群垃圾填埋场场地概化模型
4.6 Ca2+在填埋场压实粘土层中的运移
4.7 Mg2+在填埋场压实粘土层中的运移
4.8 Cu2+在填埋场压实粘土层中的运移
4.9 Na+在填埋场压实粘土层中的运移
4.10 CO32-在填埋场压实粘土层中的运移
4.11 五种离子在填埋场压实粘土层中运移特征对比分析
4.12 渗滤液水头对离子运移的影响
4.13 粘土压实度对离子运移的影响
4.14 填埋场数值模拟与物理模型数值模拟结果对比分析
4.15 压实粘土层生活源污染质运移机理
4.16 小结
5 压实粘土层生活源污染质运移的微观结构响应
5.1 引言
5.2 徐州南郊未污染粘土与生活源污染粘土孔径分布计算
5.3 微观结构观测
5.4 生活源污染粘土微观结构量化研究
5.5 理论计算与微观提取的孔径分布对比分析
5.6 生活源污染粘土微观结构与宏观性质的相关性研究
5.7 压实粘土层生活源污染质运移的微观结构响应机理
5.8 小结
6 基于土-水特征曲线的生活源污染质运移理论模型
6.1 引言
6.2 生活源污染质在粘土中运移的问题提炼
6.3 生活源污染质在压实粘土层中的水分运移方程
6.4 生活源污染质在压实粘土层中的污染质运移方程
6.5 压实粘土土-水特征曲线方程与非饱和导水率方程
6.6 基于土-水特征曲线的生活源污染质运移理论模型的建立
6.7 基于土-水特征曲线的生活源污染质运移理论模型的验证
6.8 压实粘土生活源污染质运移的非饱和特性响应机理
6.9 小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 建议
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]闸控感潮河段重金属迁移转化规律研究[J]. 陈奇良,韩龙喜,李小虎,袁燕,王琰. 水资源与水工程学报. 2014(02)
[2]非饱和土与特殊土力学的基本理论研究[J]. 陈正汉. 岩土工程学报. 2014(02)
[3]离心实验在污染物迁移研究中的应用[J]. 喻立珊,曹国亮,许模,刘杰,郑春苗. 地球科学进展. 2014(02)
[4]非饱和黄土土-水特征曲线与渗透系数Childs & Collis-Geroge模型预测[J]. 李萍,李同录,王红,梁燕. 岩土力学. 2013(S2)
[5]含氧非烃在土壤剖面上迁移行为的土柱淋滤模拟研究[J]. 万甜甜,贺光秀,张枝焕,朱雷. 环境科学学报. 2013(10)
[6]某渣场污染物在非饱和岩土介质中的迁移模拟研究[J]. 眭素刚,徐世光,刘文连,范柱国,丁茂斌,韦立德,马宏杰. 中南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]不同土壤转换函数预测砂土非饱和导水率的对比分析[J]. 廖凯华,徐绍辉,吴吉春,朱青. 水科学进展. 2013(04)
[8]基于新型真三轴仪的非饱和土试验研究[J]. 许萍,邵生俊,李佳坤. 西安理工大学学报. 2013(01)
[9]光催化氧化降解垃圾渗滤液中溶解性有机物[J]. 贾陈忠,刘松,张彩香,秦巧燕. 环境工程学报. 2013(02)
[10]非饱和黏土中镉离子迁移规律的数值分析[J]. 张卫红,郑明新,李旭. 工程建设与设计. 2013(01)
博士论文
[1]厦门地区非饱和残积土土水特征及强度性状研究[D]. 陈东霞.浙江大学 2014
[2]城市生活垃圾固液气耦合压缩试验和理论研究[D]. 谢焰.浙江大学 2006
硕士论文
[1]非饱和土渗透数值计算及模拟公式研究[D]. 胡记磊.沈阳大学 2012
[2]巴东组软岩残坡积非饱和红粘土土水特征研究[D]. 刘艳敏.中国地质大学 2011
[3]应力作用下非饱和土土水特征曲线及渗透性研究[D]. 周冬.西安理工大学 2010
[4]盐环境下污染土的试验研究[D]. 牛小玲.太原理工大学 2009
[5]碱性环境污染土的试验研究[D]. 王栋.太原理工大学 2009
[6]微机控制非饱和土水—气运动联测仪的研制及浸水试验研究[D]. 高永宝.西安理工大学 2006
[7]昆明红土的固化特性及微观结构图像特征参数研究[D]. 金克盛.昆明理工大学 2005
本文编号：3172453
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
目录
Contents
图清单
表清单
变量注释表
1 绪论
1.1 选题的目的与意义
1.2 非饱和土性质与结构研究现状
1.3 污染质渗流与运移研究现状
1.4 污染质渗流侵蚀土体研究现状
1.5 研究中存在的主要问题
1.6 论文的主要研究内容
1.7 论文的主要成果
2 徐州南郊未污染粘土土-水特征曲线与应用研究
2.1 引言
2.2 粘土的成分与性质
2.3 未污染粘土土-水特征曲线测试与分区
2.4 土-水特征曲线的影响因素
2.5 未污染粘土土-水特征曲线的影响机理分析
2.6 未污染粘土土-水特征曲线的数学模型
2.7 未污染粘土非饱和导水率的预测
2.8 小结
3 压实粘土层生活源污染质渗流的物理模拟及其非饱和特性响应
3.1 引言
3.2 生活源污染质成分的确定
3.3 压实粘土层生活源污染质渗流的物理模拟
3.4 渗流压力对渗流的影响
3.5 轴向压力对渗流的影响
3.6 污染质成分对渗流的影响
3.7 渗流时间梯度的涵义及其随深度的变化
3.8 孔隙水压随渗流深度的变化
3.9 渗流量随渗流深度的变化
3.10 渗透系数随渗流深度和污染质成分的变化
3.11 生活源污染粘土渗透性变化机理
3.12 生活源污染粘土土-水特征曲线
3.13 生活源污染粘土非饱和导水率的预测
3.14 小结
4 压实粘土层生活源污染质运移的数值模拟
4.1 引言
4.2 生活源污染质渗流物理模型概化
4.3 五种离子在物理模型中运移的数值模拟
4.4 雁群垃圾填埋场场地工程地质概况
4.5 雁群垃圾填埋场场地概化模型
4.6 Ca2+在填埋场压实粘土层中的运移
4.7 Mg2+在填埋场压实粘土层中的运移
4.8 Cu2+在填埋场压实粘土层中的运移
4.9 Na+在填埋场压实粘土层中的运移
4.10 CO32-在填埋场压实粘土层中的运移
4.11 五种离子在填埋场压实粘土层中运移特征对比分析
4.12 渗滤液水头对离子运移的影响
4.13 粘土压实度对离子运移的影响
4.14 填埋场数值模拟与物理模型数值模拟结果对比分析
4.15 压实粘土层生活源污染质运移机理
4.16 小结
5 压实粘土层生活源污染质运移的微观结构响应
5.1 引言
5.2 徐州南郊未污染粘土与生活源污染粘土孔径分布计算
5.3 微观结构观测
5.4 生活源污染粘土微观结构量化研究
5.5 理论计算与微观提取的孔径分布对比分析
5.6 生活源污染粘土微观结构与宏观性质的相关性研究
5.7 压实粘土层生活源污染质运移的微观结构响应机理
5.8 小结
6 基于土-水特征曲线的生活源污染质运移理论模型
6.1 引言
6.2 生活源污染质在粘土中运移的问题提炼
6.3 生活源污染质在压实粘土层中的水分运移方程
6.4 生活源污染质在压实粘土层中的污染质运移方程
6.5 压实粘土土-水特征曲线方程与非饱和导水率方程
6.6 基于土-水特征曲线的生活源污染质运移理论模型的建立
6.7 基于土-水特征曲线的生活源污染质运移理论模型的验证
6.8 压实粘土生活源污染质运移的非饱和特性响应机理
6.9 小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 建议
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]闸控感潮河段重金属迁移转化规律研究[J]. 陈奇良,韩龙喜,李小虎,袁燕,王琰. 水资源与水工程学报. 2014(02)
[2]非饱和土与特殊土力学的基本理论研究[J]. 陈正汉. 岩土工程学报. 2014(02)
[3]离心实验在污染物迁移研究中的应用[J]. 喻立珊,曹国亮,许模,刘杰,郑春苗. 地球科学进展. 2014(02)
[4]非饱和黄土土-水特征曲线与渗透系数Childs & Collis-Geroge模型预测[J]. 李萍,李同录,王红,梁燕. 岩土力学. 2013(S2)
[5]含氧非烃在土壤剖面上迁移行为的土柱淋滤模拟研究[J]. 万甜甜,贺光秀,张枝焕,朱雷. 环境科学学报. 2013(10)
[6]某渣场污染物在非饱和岩土介质中的迁移模拟研究[J]. 眭素刚,徐世光,刘文连,范柱国,丁茂斌,韦立德,马宏杰. 中南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]不同土壤转换函数预测砂土非饱和导水率的对比分析[J]. 廖凯华,徐绍辉,吴吉春,朱青. 水科学进展. 2013(04)
[8]基于新型真三轴仪的非饱和土试验研究[J]. 许萍,邵生俊,李佳坤. 西安理工大学学报. 2013(01)
[9]光催化氧化降解垃圾渗滤液中溶解性有机物[J]. 贾陈忠,刘松,张彩香,秦巧燕. 环境工程学报. 2013(02)
[10]非饱和黏土中镉离子迁移规律的数值分析[J]. 张卫红,郑明新,李旭. 工程建设与设计. 2013(01)
博士论文
[1]厦门地区非饱和残积土土水特征及强度性状研究[D]. 陈东霞.浙江大学 2014
[2]城市生活垃圾固液气耦合压缩试验和理论研究[D]. 谢焰.浙江大学 2006
硕士论文
[1]非饱和土渗透数值计算及模拟公式研究[D]. 胡记磊.沈阳大学 2012
[2]巴东组软岩残坡积非饱和红粘土土水特征研究[D]. 刘艳敏.中国地质大学 2011
[3]应力作用下非饱和土土水特征曲线及渗透性研究[D]. 周冬.西安理工大学 2010
[4]盐环境下污染土的试验研究[D]. 牛小玲.太原理工大学 2009
[5]碱性环境污染土的试验研究[D]. 王栋.太原理工大学 2009
[6]微机控制非饱和土水—气运动联测仪的研制及浸水试验研究[D]. 高永宝.西安理工大学 2006
[7]昆明红土的固化特性及微观结构图像特征参数研究[D]. 金克盛.昆明理工大学 2005
本文编号：3172453
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3172453.html
