廃棄物処分場底部遮水システムへの温度影響に関する実験的研究

温度对垃圾处理场底部渗流系统影响的试验研究

• 批准号: 11750484
• 负责人: 吉田 英樹
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750484/
• 关键词: 遮水システム; 水分移動; 溶質移動; 熱移動; 遮水シート; 分散現象; 水分不飽和

本年度は、室内実験装置を用いた遮水システム近傍の水分・溶質移動特性への温度影響に関する実験を実施した。直径30cm、深さ15cmの実験用カラムに砂質土地盤材(豊浦砂)を充填し、日本の埋立地で一般的に使われているHDPE製遮水シートを敷設する。中心には直径2mmのピンホールを想定した模擬破損部を設けた。そして、カラム上部から埋立地内部温度上昇を模擬するため種々の温度に設定された人工浸出水(NaCl溶液)を約7cmの圧力勾配の下でカラム内を流下させた。そして、カラム内部の種々の位置で内部水の濃度又は温度の時間変化を測定することによって、水分、溶質及び熱の流れ特性を把握した。その結果、まず標準条件として室温(約20℃)に設定した人工浸出水を使った実験では、設定した圧力勾配と模擬破損部の面積からオリフィス流れを仮定して求めた流量を基準とすると、最低8%の流量で流下した。しかし、シートと地盤材との接触面にわずかでも凹凸が生じると流量は著しく増大し、実験の再現性が困難であった。一方、溶質は模擬破損部から流入した後、速やかにシートと地盤材の境界面を半径方向9cmまでに移動し、鉛直方向に流下することがわかった。その後、流れは収縮し、ほぼ半径3cmの円筒状に流下することがわかった。また、水温を40℃まで上昇させて同様の実験を行った結果、水の粘性の増加に伴い、やや流速が増大し、また溶質の移動範囲が拡大したが、基本的には室温の条件とほぼ同様の結果となった。したがって、埋立地温度が40℃程度までの範囲であれば、漏水現象への温度影響は小さいことがわかった。

今年，我们利用室内实验设备进行了温度对水屏蔽系统附近水分和溶质迁移特性影响的实验。直径为 30 厘米、深度为 15 厘米的实验柱将填充沙质地面材料（丰浦砂），并覆盖由日本垃圾填埋场常用的 HDPE 制成的阻水板。在中心创建模拟损坏区域，模拟直径为 2 毫米的针孔。然后，让设定在不同温度的人工渗滤液（氯化钠溶液）在约7cm的压力梯度下从柱顶部向下流过柱，以模拟垃圾填埋场内的温度升高。通过测量柱内不同位置的内部水浓度或温度随时间的变化，确定水、溶质和热量的流动特性。结果，在使用设定为室温（约20°C）作为标准条件的人工渗滤液的实验中，当根据设定的压力梯度和模拟裂缝的面积假设孔口流量来计算流量时，得到以下结果： 最小流速为8%时向下流动。然而，如果片材和研磨材料之间的接触表面出现哪怕最轻微的不平整，流速就会显着增加，从而难以重现实验。另一方面，发现溶质从模拟裂缝流入后，迅速沿着片材与研磨材料之间的界面径向移动达9cm，然后沿垂直方向向下流动。之后，水流收缩并向下流动成半径约为3厘米的圆柱形。另外，将水温升至40℃进行类似实验，结果发现，随着水粘度的增加，流速略有增加，溶质运动范围扩大，但基本与室温条件相似。条件下得到了几乎相同的结果。因此，发现如果填埋场温度在40℃左右范围内，温度对渗漏现象的影响较小。

项目成果

川内宏哉,吉田英樹,穂積準: "廃棄物最終処分場からの漏水現象に関する実験的研究"土木学会北海道支部論文報告集. Vol.57. 1018-1019 (2001)

Hiroya Kawauchi、Hideki Yoshida、Jun Hozumi：“最终废物处理场漏水现象的实验研究”日本土木工程师学会北海道分会论文报告 57. 1018-1019 (2001)。