考虑降解时有机污染物通过GM/GCL/AL中的一维扩散解析解
An analytical solution to organic contaminants diffusion through composite liners consisting of a geomembrane,a GCL and an attenuation layer considering degradation
谢海建
(1981—),男,浙江温岭人,博士,副教授,博士生导师,主要从事环境土力学和地下水多相流等方面的研究与教学工作。E-mail:xiehaijian@zju.edu.cn。
浙江大学水文与水资源工程研究所,浙江 杭州 310058
浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州 310058
张春华
浙江大学水文与水资源工程研究所,浙江 杭州 310058
蒋元生
浙江大学水文与水资源工程研究所,浙江 杭州 310058
XIE Hai-jian
Instiute of Hydrology and Water Resources Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China
MOE Key Laboratoryof Soft Soils and Geoenvironmental Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China
ZHANG Chun-hua
Instiute of Hydrology and Water Resources Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China
JIANG Yuan-sheng
Instiute of Hydrology and Water Resources Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China
土工膜(GM)、土工复合膨润土垫(GCL)和土壤衬垫(AL)组成的三层衬垫系统结构已广泛应用垃圾填埋场的防渗。为了预测和评价该复合衬垫(GM/GCL/AL)的防污性能,本文建立了有机污染物在GM/GCL/AL中的一维扩散模型。模型不仅考虑了有机污染物在土工膜及其周围介质之间的分配作用并考虑了GCL和AL界面污染物浓度和通量的连续,而且还考虑了有机物自身的降解。在此基础上利用拉氏变换得到了无量纲形式的解析解。结果表明衬垫系统的防污性能对AL相关性质的改变较GM和GCL相关性质的改变更为敏感。AL厚度增大5倍可使100年时的底部污染物浓度减少2.7个数量级并可使100年时的底部污染物通量减少2.2个数量级。当污染物在AL层的半衰期从100年减少到10年时,100年时衬垫底部的浓度和通量可分别减少3.75和1.5倍。该解析解计算方便,可较好地应用于填埋场衬垫系统的初步设计和评价并可应用于验证较复杂数值模型及拟合试验数据等。
(正文刊录在《水利学报》2014年增刊2)