填埋气在裂隙覆盖层中的二维扩散半解析解

作者：谢海建; 吴思芸; 罗元丰; 邱战洪

来源：沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2018, 34(05): 898-904.

• 甲烷氧化
• 压实黏土覆盖层
• 裂隙
• 半解析解
• 二维扩散

目的分析评估裂隙对甲烷在压实黏土覆盖层(CCL)中运移影响规律.方法建立了甲烷在非饱和黏土覆盖层裂隙和土骨架中的二维扩散模型,利用拉普拉斯变换及Stehfest数值反演方法得到了半解析解.并与数值模拟结果对比后验证其准确性.结果覆盖层表面裂隙宽度由1 mm增大至10 mm时,表面甲烷体积分数比增大了2个数量级.在不同裂隙宽度和不同气体运移速率下,甲烷在覆盖层中的竖向扩散对结果影响很小.当甲烷在覆盖层中的一阶氧化系数由裂隙中的1/10增大至10倍时,体积分数比减小了100倍.当覆盖层中的氧化程度超过裂隙中的氧化程度时,更多的甲烷在覆盖层中氧化. CCL中的甲烷氧化作用对裂隙开口处的体积分数影响更大.结论此半解析解相对简单,可用于检验数值模型,拟合实验数据可用于垃圾场覆盖层的初步设计.

• 单位
  台州学院; 浙江大学; 建筑工程学院