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填埋场封场覆盖系统稳定性统一分析模型构建及应用研究被引量：3: 2013年; 为探讨不同界面形式下有限长与无限长填埋场边坡封顶覆盖系统稳定特性,通过模型试验确定了不同边坡长度下界面分别为土工膜和三维网时封场覆盖系统的破坏模式与失稳坡度。基于试验结果建立了覆盖系统的许可破坏模式及其速度场,利用极限分析上限法建立了考虑界面强弱特性以及坡长有限与无限形式的覆盖系统稳定性统一分析模型,并利用模型试验结果对该理论进行验证。运用文中提出的理论模型对新型环保的垃圾填埋场封场覆盖生态污泥腾发覆盖技术(EST)中防护基材稳定性进行定量分析。研究结果表明:覆盖层失稳时,滑移面分为上、下两段,上段为平行于坡面的直线,下段为位于覆盖层内部近似为与坡面成一定夹角的直线;减小边坡长度能使覆盖系统稳定特性提高,但减小覆盖层厚度对覆盖系统稳定的增减影响与界面强弱形式有关;覆盖系统稳定特性主要由界面抗剪强度控制,增加基材强度并不能大幅度提升覆盖系统稳定特性,且增加界面黏聚力对覆盖系统稳定贡献明显优于增加界面摩擦系数。; 万勇薛强陈亿军张乾赵颖刘磊; 关键词：填埋场模型试验极限分析上限法

土质陡坡降雨侵蚀的数学模型及求解方法被引量：2: 2012年; 建立了土质陡坡降雨侵蚀的数学模型,模型包括陡坡细沟间坡面流控制方程、变沟宽陡坡细沟流控制方程、陡坡细沟间坡面侵蚀泥沙连续方程及陡坡变沟宽细沟侵蚀泥沙连续方程。通过紊流冲击分布概率确定土壤剥蚀方程,确定了泥沙源/汇项的表达形式及细沟高程与宽度的表达式。通过有限元和有限差分相结合的方法求解该数学模型,利用有限单元法对数学模型的水动力方程、运动方程及泥沙连续方程进行空间上的离散,利用有限差分法解决时间域的问题,得出了顺序求解的数值计算公式及模型数值求解的具体方法和步骤。; 陈亿军薛强孙可明赵颖万勇; 关键词：细沟侵蚀

溶质入渗土工合成衬垫的化学-渗透特性研究被引量：5: 2012年; 溶质在土工合成衬垫(GCL)长期入渗过程中具有明显的化学-渗透特性。室内渗透试验表明:阳离子之间的置换效应对GCL衬垫渗透系数影响较大,10 mM的CaCl2溶液使渗透系数上升至2.5×10-11m/s,而30 mM的CaCl2溶液使渗透系数上升至5.6×10-11m/s。渗透液体浓度的增加缩短了溶质穿透GCL的时间,且预饱和处理试剂对GCL渗透系数的变化影响较大,采用蒸馏水作为预饱和试剂处理GCL衬垫对其渗透系数的影响明显小于CaCl2溶液;建立了考虑膜效应和离子交换效应条件下溶质运移耦合动力学模型,并对GCL穿透试验过程中溶质浓度的变化进行了预测,仿真计算结果表明,10 mM和30 mM两种CaCl2溶液渗透条件下,Ca2+浓度变化的试验结果和计算结果均相吻合,验证了耦合动力学模型的可靠性;从Ca2+浓度及流量穿透曲线分布可知,化学-渗透效应可有效地延缓溶质的迁移速度。随着溶质浓度的降低,阻滞作用更显著。因此,在分析GCL衬垫中溶质入渗特征时,必须考虑化学-渗透效应的影响。; 刘磊薛强赵颖王静张乾

降雨作用下填埋场防渗系统水分分布的数值模拟研究: 2012年; 基于填埋场防渗系统的工程特性,分析了填埋场的降雨入渗机理,建立了填埋场防渗系统水分动态数学模型,通过数值分析研究了降雨作用下填埋场防渗系统孔隙水压力和含水率的变化情况。结果表明:降雨入渗使填埋场结构层渗流条件发生变化,在坡顶、坡面、坡脚处均产生渗透力,且随着降雨时间的持续,负孔隙水压力逐渐减小;在水平分布上,孔隙水压力曲线呈较大的波动性,且在坡脚处出现峰值。受降雨持续作用,填埋场各结构层含水率逐渐增加,导致材料的密度逐渐增大;结构层材料因雨水的入渗逐渐达到其储水能力而饱和,土体由非饱和向饱和过程转化。; 刘勇田宇周小军; 关键词：填埋场防渗系统降雨水分分布数值模拟

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国家自然科学基金(51079143)