湖泊溶液下GCL防渗性能及其机理

• 作者: 万娟 赵宏博 肖衡林 程莹 何俊 陶高梁
• 来源期刊: 中国科技论文
• 关键词: 防渗性能 膨润土防水毯 自由膨胀 离子浓度 元素分析
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 422-429
• 页数: 8页
• 分类号: TU411.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-2783.2021.04.013

摘要

针对膨润土防水毯(geosynthetic clay liner,GCL)用于湖底防渗时湖泊溶液离子影响GCL渗透系数的问题,提出用模拟湖泊溶液作为渗透液研究GCL的防渗性能.配置浓度为0.005～1 mol/L的KCl、CaCl2、NH4 CL及相互混合溶液作为介质渗透液,以去离子水作为对比渗透液,取出GCL中的膨润土,测试渗透液下膨润土的自由膨胀指数;在相同的渗透液条件下,测试GCL的渗透系数;渗透试验后取出GCL中膨润土分析其元素变化.结果表明:1)相对于介质渗透液,去离子水中GCL的防渗性能最好,渗透系数最小.2)GCL处于渗透液环境时,GCL的防渗性能与膨润土的胀缩性表现出相反的变化趋势.相同浓度的单一渗透液下,GCL渗透系数的规律为NH4 Cl<KCl<CaCl2;同一离子强度的混合渗透液下,GCL抗渗性能的规律为KCl+NH4 Cl>NH4 Cl+CaCl2>KCl+CaCl2.3)在同一种渗透液下,GCL防渗性能对离子浓度的敏感性分为3个区段,分别为浓度<0.1 mol/L、0.1 mol/L<浓度<0.5 mol/L、浓度>0.5 mol/L.GCL防渗性能随渗透液离子浓度的升高而降低,下降幅度不断减缓.4)GCL的防渗性能可以用GCL的元素变化来解释,经渗透液渗透后GCL内的钠元素越少,GCL的抗渗能力越弱.研究结果阐明了湖泊溶液对GCL防渗效果的影响及其机理,可为GCL用于湖泊防渗提供理论依据.