城市固体废弃物渗流—压缩—降解过程的模拟研究
发布时间：2025-02-05 11:35
伴随着我国经济的高速发展及城市化进程的加快,城市生活垃圾快速增加,垃圾填埋场的数目也在不断增加。目前,我国的填埋场大都存在渗沥液产出量大,堆体水位雍高的问题,进而引发环境污染、堆体失稳等灾害。上述问题与垃圾土内部所发生的渗流、压缩和降解过程密不可分。为了深入认识该过程中固、液、气相互作用机理及规律,一些学者提出了多场耦合的分析方法,基本上都不采取过程模拟的方式；通常考虑的因素比较多,模型也比较复杂,在应用中往往忽略一些重要参数的时空变化,因此很少能够用于实际填埋场的水位分析和渗滤液产量计算。在渗沥液导排量的计算方面,目前通常采取水文分析方法或经验公式获得,难以定量考虑由于填埋体的压缩、降解引起的排出。因此,开展垃圾土的渗流-压缩-降解过程的研究,针对性地揭示垃圾土在渗流、压缩和降解过程中渗沥液导排量以及自身含水特性的变化规律,具有重要的理论价值和工程意义的。基于此,本文采用数值分析的方法开展了以下研究内容： (1)探讨了垃圾土的基本组成、水体转运机制,总结了垃圾土的压缩、降解基本性质。对垃圾土体的渗流、压缩、降解过程进行分解,提出了一维条件下考虑降解的渗流-压缩耦合分析方法——以AB...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 我国填埋场渗沥液产生现状
1.3 国内外研究现状
1.3.1 渗沥液运移方面的研究
1.3.2 多场耦合的研究
1.3.3 渗沥液产量计算方面的研究
1.4 本文研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 本文的技术路线
第二章 垃圾基本特性总结与回顾
2.1 引言
2.2 垃圾的基本物理性质
2.2.1 垃圾的基本组成
2.2.2 垃圾的含水率
2.2.3 垃圾的颗粒比重
2.3 垃圾的降解特性
2.3.1 有机质固体损失的探讨
2.3.2 降解产液特性
2.4 垃圾持水特性
2.4.1 垃圾中水的转运机制
2.4.2 持水曲线
2.4.3 田间持水量
2.5 垃圾的水力特性
2.5.1 垃圾的饱和渗透系数
2.5.2 垃圾的非饱和渗透系数
2.6 垃圾的压缩特性
2.6.1 垃圾压缩机理
2.6.2 垃圾的主压缩特性
2.6.3 垃圾的次压缩特性
2.6.4 生化降解与次压缩相关性
2.7 本章小结
第三章 垃圾填埋单元的模拟
3.1 引言
3.2 垃圾的渗流、压缩、降解过程分解
3.3 垃圾渗流、渗流-压缩耦合分析工具
3.3.1 SEEP/W有限元软件
3.3.2 ABAQUS软件流固耦合模块
3.3.3 研究目标的获得方法
3.4 一维分析模型的建立及模拟方法
3.4.1 计算模型的建立
3.4.2 模拟方法
3.5 渗流、压缩、降解过程分析及模型对比验证
3.5.1 考虑降解的渗流-压缩过程分析
3.5.2 不同降雨条件的对比
3.5.3 不同分析方法的对比
3.6 参数分析
3.6.1 初始含水率的影响
3.6.2 初始压缩指数的影响
3.6.3 降雨入渗强度的影响
3.6.4 降解速率的影响
3.7 案例分析
3.7.1 威斯康星大学模型试验简介
3.7.2 分析模型及参数取值
3.7.3 分析结果
3.8 本章小结
第四章 填埋场渗沥液导排量和水位的模拟
4.1 引言
4.2 填埋场渗沥液产生及水位雍高机理
4.3 填埋场一维分析模型及计算流程
4.4 不同导排条件的对比
4.4.1 导排良好与完全淤堵时的对比
4.4.2 导排良好与中度淤堵的对比
4.5 参数分析
4.5.1 分析模型分层厚度的影响
4.5.2 初始含水率的影响
4.5.3 降雨入渗强度的影响
4.5.4 作业方式的影响
4.6 本章小结
第五章 工程应用
5.1 引言
5.2 上海老港填埋场示范工程
5.2.1 工程简介
5.2.2 分析模型及参数取值
5.2.3 水位计算结果
5.3 上海老港填埋场四期工程
5.3.1 工程简介
5.3.2 分析模型及参数取值
5.3.3 分析结果
5.4 成都长安填埋场增容工程
5.4.1 工程概况
5.4.2 分析模型及参数取值
5.4.3 分析结果
5.5 本章小结
第六章 结论和展望
6.1 主要结论
6.2 进一步研究的建议与展望
参考文献
附录 作者简历及相关科研成果
本文编号：4029771
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
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致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 我国填埋场渗沥液产生现状
1.3 国内外研究现状
1.3.1 渗沥液运移方面的研究
1.3.2 多场耦合的研究
1.3.3 渗沥液产量计算方面的研究
1.4 本文研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 本文的技术路线
第二章 垃圾基本特性总结与回顾
2.1 引言
2.2 垃圾的基本物理性质
2.2.1 垃圾的基本组成
2.2.2 垃圾的含水率
2.2.3 垃圾的颗粒比重
2.3 垃圾的降解特性
2.3.1 有机质固体损失的探讨
2.3.2 降解产液特性
2.4 垃圾持水特性
2.4.1 垃圾中水的转运机制
2.4.2 持水曲线
2.4.3 田间持水量
2.5 垃圾的水力特性
2.5.1 垃圾的饱和渗透系数
2.5.2 垃圾的非饱和渗透系数
2.6 垃圾的压缩特性
2.6.1 垃圾压缩机理
2.6.2 垃圾的主压缩特性
2.6.3 垃圾的次压缩特性
2.6.4 生化降解与次压缩相关性
2.7 本章小结
第三章 垃圾填埋单元的模拟
3.1 引言
3.2 垃圾的渗流、压缩、降解过程分解
3.3 垃圾渗流、渗流-压缩耦合分析工具
3.3.1 SEEP/W有限元软件
3.3.2 ABAQUS软件流固耦合模块
3.3.3 研究目标的获得方法
3.4 一维分析模型的建立及模拟方法
3.4.1 计算模型的建立
3.4.2 模拟方法
3.5 渗流、压缩、降解过程分析及模型对比验证
3.5.1 考虑降解的渗流-压缩过程分析
3.5.2 不同降雨条件的对比
3.5.3 不同分析方法的对比
3.6 参数分析
3.6.1 初始含水率的影响
3.6.2 初始压缩指数的影响
3.6.3 降雨入渗强度的影响
3.6.4 降解速率的影响
3.7 案例分析
3.7.1 威斯康星大学模型试验简介
3.7.2 分析模型及参数取值
3.7.3 分析结果
3.8 本章小结
第四章 填埋场渗沥液导排量和水位的模拟
4.1 引言
4.2 填埋场渗沥液产生及水位雍高机理
4.3 填埋场一维分析模型及计算流程
4.4 不同导排条件的对比
4.4.1 导排良好与完全淤堵时的对比
4.4.2 导排良好与中度淤堵的对比
4.5 参数分析
4.5.1 分析模型分层厚度的影响
4.5.2 初始含水率的影响
4.5.3 降雨入渗强度的影响
4.5.4 作业方式的影响
4.6 本章小结
第五章 工程应用
5.1 引言
5.2 上海老港填埋场示范工程
5.2.1 工程简介
5.2.2 分析模型及参数取值
5.2.3 水位计算结果
5.3 上海老港填埋场四期工程
5.3.1 工程简介
5.3.2 分析模型及参数取值
5.3.3 分析结果
5.4 成都长安填埋场增容工程
5.4.1 工程概况
5.4.2 分析模型及参数取值
5.4.3 分析结果
5.5 本章小结
第六章 结论和展望
6.1 主要结论
6.2 进一步研究的建议与展望
参考文献
附录 作者简历及相关科研成果
本文编号：4029771
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