考虑热扩散的黏土衬垫中污染物运移简化计算

以单层压实黏土衬垫为研究对象，在传统对流弥散方程的基础上考虑温度梯度下污染物的热扩散运移，得到简化条件下半无限边界的解析解。研究表明，考虑热扩散效应所得的衬垫底部相对浓度和通量均大于传统对流弥散方程所得结果，S_T越大时相对浓度和通量也越大，当S_T=0.5 K-1时稳定通量达到S_T=0时稳定通量2.5倍。热扩散通量是对流通量的-AS_TD/v倍，两者均随时间的增加而增大；分子扩散通量则先增加达到峰值后减小趋于零。同时考虑温度对运移参数的影响和热扩散效应时，温度升高使衬垫底部相对浓度增大，导致击穿时间提前，污染物通量显著增大；当温度从30℃升高至70℃时，击穿时间从8.5 a提前至5.1 a，稳定通量增大约1.7倍。在进行衬垫设计时不考虑温度的影响将使污染风险大幅增加。