發(fā)布時間：2021-01-12 16:04

　　土質(zhì)覆蓋層以天然非脹縮性土為主要原料,利用非飽和土的水分存儲及傳導(dǎo)特性實(shí)現(xiàn)防滲功能,其造價及后期維護(hù)費(fèi)用顯著低于含土工膜的復(fù)合型覆蓋層。我國西北地區(qū)氣候條件以干旱、半干旱和半濕潤為主,廣泛分布的黃土是當(dāng)?shù)毓虖U填埋場有前景的封頂覆蓋材料。本文收集了我國西北地區(qū)近50年的氣候特征,測試了黃土的持水與導(dǎo)水特性,據(jù)此評估了黃土作西北地區(qū)封頂覆蓋層材料的可行性。依托西安江村溝垃圾填埋場封頂覆蓋工程,建設(shè)了國內(nèi)首個土質(zhì)覆蓋層現(xiàn)場試驗(yàn)基地。在試驗(yàn)基地開展了黃土／碎石毛細(xì)阻滯覆蓋層現(xiàn)場極端降雨試驗(yàn)和自然干濕循環(huán)條件下的長期監(jiān)測,測試了覆蓋層中水分和孔壓隨氣候條件的變化規(guī)律及水量平衡關(guān)系,測定了黃土／碎石覆蓋層的最大儲水能力,驗(yàn)證了黃土／碎石界面間的毛細(xì)阻滯作用,闡明了植被條件對土質(zhì)覆蓋層水力響應(yīng)的影響規(guī)律,針對西北地區(qū)氣候條件提出了毛細(xì)阻滯型黃土覆蓋層的設(shè)計(jì)方法,并對黃土／碎石毛細(xì)阻滯型覆蓋層的長期服役性能進(jìn)行了預(yù)測。所獲得的主要研究成果如下：（1）黃土持水特性受顆粒級配和壓實(shí)程度（干密度）等因素的影響。不同顆粒級配的黃土持水性能略有不同且干密度越大其持水量越低。其中砂性黃土有效持水率約17%,粉性黃... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：282 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 固體廢棄物填埋場封頂覆蓋層的功能和技術(shù)要求
        1.1.1 固體廢棄物填埋場封頂覆蓋層的功能
        1.1.2 固體廢棄物填埋場封頂技術(shù)要求
    1.2 固體廢棄物填埋場封頂覆蓋系統(tǒng)發(fā)展歷程
        1.2.1 傳統(tǒng)覆蓋層
        1.2.2 替代型土質(zhì)覆蓋層
    1.3 毛細(xì)阻滯型覆蓋層國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 毛細(xì)阻滯效應(yīng)和水分阻滯原理
        1.3.2 毛細(xì)阻滯型覆蓋層土料種類
        1.3.3 毛細(xì)阻滯型覆蓋層水分運(yùn)移和儲水能力研究
        1.3.4 毛細(xì)阻滯型覆蓋層長期服役性能研究
    1.4 本文的主要研究工作及技術(shù)路線
第2章 土質(zhì)覆蓋層水分運(yùn)移分析理論及水量平衡分析方法
    2.1 非飽和土質(zhì)覆蓋層中水分運(yùn)移規(guī)律
        2.1.1 非飽和土質(zhì)覆蓋層水分運(yùn)移滲流控制方程
        2.1.2 土水特征曲線測試方法及其預(yù)測模型
        2.1.3 非飽和滲透系數(shù)及其預(yù)測模型
    2.2 土質(zhì)覆蓋層與大氣間的蒸發(fā)與蒸騰作用
        2.2.1 土質(zhì)覆蓋層水氣傳遞
        2.2.2 植被蒸騰模型
        2.2.3 水熱耦合運(yùn)移
    2.3 土質(zhì)覆蓋層初步設(shè)計(jì)厚度計(jì)算方法與水量平衡
        2.3.1 土質(zhì)覆蓋層水量平衡分析方法
        2.3.2 土質(zhì)覆蓋層初步設(shè)計(jì)厚度計(jì)算方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 西北地區(qū)黃土水力特性和氣候數(shù)據(jù)收集與分析
    3.1 西北地區(qū)黃土分類和水力特性
        3.1.1 西北地區(qū)黃土分布和黃土分類
        3.1.2 西北地區(qū)各類黃土持水特性分析
        3.1.3 西北地區(qū)各類黃土導(dǎo)水特性分析
    3.2 西北地區(qū)近50年關(guān)鍵氣候特征及未來發(fā)展趨勢
        3.2.1 西北地區(qū)近50年關(guān)鍵氣候特征
        3.2.2 西北地區(qū)未來氣候發(fā)展趨勢分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 西北地區(qū)粘性黃土水力特性測試
    4.1 粘性黃土現(xiàn)場取樣
        4.1.1 填埋場概況
        4.1.2 邊坡土層信息和取樣方法
    4.2 粘性黃土基本性質(zhì)測試
        4.2.1 原狀黃土基本性質(zhì)
        4.2.2 重塑黃土的基本性質(zhì)
        4.2.3 黃土碳酸鈣質(zhì)結(jié)核含量測試
    4.3 西北粘性黃土導(dǎo)水特性測試研究
    4.4 西北粘性黃土持水特性測試研究
        4.4.1 測試方法
        4.4.2 測試結(jié)果
    4.5 西北粘性黃土導(dǎo)水、持水能力分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 西北粘性黃土覆蓋層現(xiàn)場試驗(yàn)基地建設(shè)
    5.1 覆蓋層現(xiàn)場試驗(yàn)基地建設(shè)概況及試驗(yàn)方案
    5.2 覆蓋層現(xiàn)場試驗(yàn)基地尺寸和總平面布置
    5.3 覆蓋層現(xiàn)場試驗(yàn)基地結(jié)構(gòu)和粗粒土土料分析
    5.4 覆蓋層現(xiàn)場試驗(yàn)基地結(jié)構(gòu)
        5.4.1 HDPE膜下氣體收集層和膜上碎石層的鋪設(shè)
        5.4.2 黃土核心儲水功能層的鋪設(shè)
        5.4.3 植被土層鋪設(shè)
        5.4.4 植被建植
    5.5 地表徑流與滲漏收集系統(tǒng)
    5.6 張力計(jì)和TDR儀器埋設(shè)與標(biāo)定
        5.6.1 張力計(jì)的埋設(shè)
        5.6.2 TDR探頭埋設(shè)和標(biāo)定
    5.7 現(xiàn)場試驗(yàn)基地氣候測試系統(tǒng)
        5.7.1 試驗(yàn)區(qū)氣候站和國家氣候網(wǎng)涇河氣候站概況
        5.7.2 氣候信息對比
    5.8 施工完畢到首場極端降雨試驗(yàn)前覆蓋層狀態(tài)
        5.8.1 建造完畢到首場極端降雨前覆蓋層狀態(tài)
        5.8.2 建造完畢到首場極端降雨前的氣候條件
        5.8.3 建造完畢到首場極端降雨前覆蓋層含水率變化
    5.9 本章小結(jié)
第6章 黃土-碎石毛細(xì)阻滯型覆蓋層現(xiàn)場極端降雨試驗(yàn)
    6.1 覆蓋層現(xiàn)場極端降雨試驗(yàn)方案
        6.1.1 極端降雨雨強(qiáng)及總降雨量的確定
        6.1.2 極端降雨設(shè)備的選型和布置
        6.1.3 儀器檢查與測試項(xiàng)目和頻率
    6.2 覆蓋層無植被條件極端降雨試驗(yàn)
        6.2.1 降雨前的覆蓋層初始條件
        6.2.2 覆蓋層水量分配規(guī)律和平衡分析
        6.2.3 覆蓋層孔壓響應(yīng)
        6.2.4 覆蓋層水分響應(yīng)
    6.3 有植被條件極端降雨試驗(yàn)前覆蓋層的狀態(tài)
        6.3.1 有植被條件極端降雨試驗(yàn)前覆蓋層經(jīng)歷的氣候條件
        6.3.2 有植被條件極端降雨試驗(yàn)前覆蓋層植被參數(shù)
    6.4 覆蓋層有植被條件極端降雨試驗(yàn)
        6.4.1 有植被條件極端降雨前的覆蓋層初始條件
        6.4.2 覆蓋層水量分配規(guī)律和平衡分析
        6.4.3 覆蓋層孔壓響應(yīng)
        6.4.4 覆蓋層水分響應(yīng)
    6.5 試驗(yàn)結(jié)果討論與分析
        6.5.1 試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)檢查與校核
        6.5.2 覆蓋層土層導(dǎo)水特性分析與校核
        6.5.3 毛細(xì)阻滯覆蓋層中濕潤鋒運(yùn)移規(guī)律和毛細(xì)阻滯作用
        6.5.4 植被條件對覆蓋層滲透系數(shù)及水力響應(yīng)的影響
        6.5.5 毛細(xì)阻滯覆蓋層儲水能力以及植被條件對儲水能力的影響
        6.5.6 毛細(xì)阻滯作用對覆蓋層儲水能力提升效果評估
        6.5.7 植被對土質(zhì)覆蓋層作用討論
    6.6 本章小結(jié)
第7章 自然條件覆蓋層干濕循環(huán)及植被生長特征水力響應(yīng)監(jiān)測研究
    7.1 監(jiān)測試驗(yàn)方案
    7.2 自然氣候條件下干濕循環(huán)監(jiān)測試驗(yàn)結(jié)果整理與分析
        7.2.1 場地氣候條件
        7.2.2 土層孔壓對氣候響應(yīng)規(guī)律
        7.2.3 土層含水率對氣候響應(yīng)規(guī)律
        7.2.4 覆蓋層干濕循環(huán)原位測試土水特征點(diǎn)
        7.2.5 現(xiàn)場覆蓋層黃土土水特征曲線
        7.2.6 自然干濕循環(huán)過程水量平衡分析和服役性能評估
    7.3 植被生長特征及其對覆蓋層水分運(yùn)移影響監(jiān)測
        7.3.1 植被生長特征監(jiān)測
        7.3.2 植被對覆蓋層水分蒸發(fā)速度的影響分析
    7.4 本章小結(jié)
第8章 黃土-碎石覆蓋層水力參數(shù)率定、設(shè)計(jì)方法改進(jìn)和長期服役性能預(yù)測
    8.1 粘性黃土-碎石覆蓋層水力參數(shù)分析率定
        8.1.1 數(shù)值模擬參數(shù)
        8.1.2 采用現(xiàn)場土水特征曲線數(shù)值模擬分析結(jié)果
        8.1.3 采用室內(nèi)土樣土水特征曲線數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        8.1.4 有植被條件極端降雨模擬試驗(yàn)的數(shù)值模擬
    8.2 西北黃土毛細(xì)阻滯型覆蓋層厚度初步設(shè)計(jì)方法
    8.3 黃土毛細(xì)阻滯型覆蓋層厚度初步設(shè)計(jì)方法的分析與驗(yàn)證
        8.3.1 模型參數(shù)
        8.3.2 設(shè)計(jì)方法的分析與驗(yàn)證
        8.3.3 土性參數(shù)討論
    8.4 西北地區(qū)推薦黃土覆蓋層結(jié)構(gòu)
    8.5 西北粘性黃土覆蓋層長期服役性能預(yù)測與分析
    8.6 本章小結(jié)
第9章 結(jié)論與展望
    9.1 本文開展的主要研究工作
    9.2 主要結(jié)論
    9.3 進(jìn)一步研究工作的建議
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及論文發(fā)表情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]黃土作為西北地區(qū)填埋場覆蓋層的可行性及設(shè)計(jì)厚度分析[J]. 詹良通,焦衛(wèi)國,孔令剛,陳云敏.  巖土力學(xué). 2014(12)
[2]不同降雨模式條件下填埋場封頂系統(tǒng)最大飽和深度[J]. 馮世進(jìn),李夕林,高麗亞.  巖土工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[3]含非飽和導(dǎo)排層的毛細(xì)阻滯型覆蓋層性能模型試驗(yàn)研究[J]. 鄧林恒,詹良通,陳云敏,賈官偉.  巖土工程學(xué)報(bào). 2012(01)
[4]密度和干濕循環(huán)對黃土土-水特征曲線的影響[J]. 劉奉銀,張昭,周冬,趙旭光,朱良.  巖土力學(xué). 2011(S2)
[5]濕度和密度雙變化條件下的非飽和黃土滲氣滲水函數(shù)[J]. 劉奉銀,張昭,周冬.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(09)
[6]壓實(shí)黃土非飽和滲透系數(shù)試驗(yàn)研究[J]. 趙彥旭,張虎元,呂擎峰,梁曉波.  巖土力學(xué). 2010(06)
[7]垃圾填埋場土工合成材料的界面特性試驗(yàn)方法研究[J]. 施建勇,錢學(xué)德,朱月兵.  巖土工程學(xué)報(bào). 2010(05)
[8]長三角地區(qū)填埋場ET封頂系統(tǒng)的性能評價[J]. 張文杰,邱戰(zhàn)洪,朱成仁,彭光磊.  巖土工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[9]垃圾填埋場傳統(tǒng)封頂和ET封頂?shù)谋容^研究[J]. 陸海軍,欒茂田,張金利.  巖土力學(xué). 2009(02)
[10]垃圾填埋騰發(fā)覆蓋系統(tǒng)滲瀝控制試驗(yàn)和數(shù)值模擬[J]. 劉川順,趙慧,羅繼武.  環(huán)境科學(xué). 2009(01)

博士論文
[1]固廢堆場終場土質(zhì)覆蓋層中水分運(yùn)移規(guī)律及調(diào)控方法研究[D]. 賈官偉.浙江大學(xué) 2010
[2]城市生活垃圾填埋場中水分運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 張文杰.浙江大學(xué) 2007



本文編號：2973092