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城市生活垃圾填埋场中水分运移的研究对于渗滤液产出、渗滤液回灌、填埋气产生和收集、填埋场边坡稳定等问题都具有重要实际意义。关于填埋场中的水分运移分析,目前一般将垃圾视为具有一定渗透性的均匀多孔介质,沿用饱和-非饱和渗流分析的方法。然而,垃圾最突出的特性在于其高度非均质,生活垃圾成分复杂,含渣土和腐殖质等细粒基质,同时,也含有塑料、竹木等大尺寸组分,具有大孔隙特性,因此垃圾中水分运移兼具基质流和优先流特征,在一定条件下可发生优先流。目前对于垃圾中水分运移采用非饱和渗流还是优先流来模拟尚无统一认识,研究垃圾中非饱和渗流与优先流的界限,是选择合适的数学模型进行填埋场垃圾中水分运移分析的前提。本文结合国家自然科学基金项目“生活垃圾优先流特性及对填埋场水分运移的影响研究（51478256）”,通过室内试验研究了城市生活垃圾的非饱和水力特性和优先流特征,通过偏态系数分析并结合数值模拟验证了非饱和渗流与优先流的适用性。本文主要工作和相应成果如下:（1）通过垃圾的颗粒级配试验研究了垃圾的孔隙结构特点。结果表明,垃圾的不均匀系数较大,浅、中、深层垃圾颗粒不均匀系数Cu分别为173、121和21,明显大于5,说明垃圾中粒径变化范围很大;曲率系数Cc分别为0.54、0.17、0.73,明显小于1,说明缺少中间粒组,大孔隙中细颗粒填充不足。（2）利用完整的土-水特征曲线和瞬态剖面试验研究了垃圾的非饱和水力特性。结果表明,垃圾的饱和含水率较高,残余体积含水率较高,分别与垃圾含大孔隙和含固有水的特性相对应,垃圾的田间持水率为42%,垃圾土-水特征曲线陡降段出现在低基质吸力范围;垃圾的饱和渗透系数较大,但随含水率降低渗透系数明显减小,瞬态剖面法得到中层垃圾基质吸力9.5、9、8.9k Pa对应的非饱和渗透系数分别为5.67×10-6、7.56×10-6、1.34×10-5cm/s。（3）通过染色示踪试验并结合图像处理技术分析了垃圾中优先流特征。结果表明,染色面积比越大,参与运移的优先流比例越高,染色深度越深,基质流比例越低,垃圾中优先流越明显;入渗强度越大时垃圾中优先流程度越高,初始含水率更高的垃圾试样中优先流更明显,浅层垃圾中更易产生优先流;竖向切片与横向切片的规律相同。（4）进行了不同入渗强度下的Cl-穿透试验,对所得穿透曲线进行偏态系数分析,定量刻画了垃圾中优先流发生时对应的界限入渗强度。结果表明,入渗强度越小,偏态系数S值越小,仅趋向一个较小值1.12,在低入渗强度时（8、5mm/h）,偏态系数变化不大,故本文把S=1.12对应的入渗强度8mm/h作为优先流发生的界限入渗强度,这对于根据入渗强度选择非饱和渗流模型或优先流模型研究垃圾水分运移具有重要参考意义。（5）运用非饱和渗流软件SEEP/W模拟瞬态剖面试验实测值,模拟验证5mm/h入渗强度下的入渗特征。结果表明,模拟的垃圾柱各截面基质吸力和体积含水率随时间变化过程与瞬态剖面法试验结果接近,说明5mm/h入渗强度下水分运移可通过设定非饱和参数用非饱和渗流来模拟。（6）进行了不同入渗强度下的水分淋滤试验,运用HYDRUS-1D模拟验证12mm/h入渗强度下的入渗特征。结果表明,水分淋滤试验中参与水分运移的大孔隙含水率随入渗强度增大而增大,8mm/h可以作为中层垃圾的界限入渗强度,优先流通用软件HYDRUS-1D模拟12mm/h入渗强度下体积含水率变化与试验结果大致相同,表明12mm/h入渗强度下的渗流符合优先流理论。