Особенности численного моделирования распространения фильтрата в толще грунтового основания полигона твердых коммунальных отходов

Представлены результаты численного исследования динамики фильтрационных вод в толще основания полигона твердых коммунальных отходов (ТКО). Полигон, будучи сложным инженерным объектом, не только принимает и складирует отходы, но и осуществляет организацию хранения и утилизации, контролирует эффективность содержания и экологическую безопасность. В процессе эксплуатации полигона в ТКО образуются загрязненные стоки - фильтрат, негативное воздействие которого на окружающую среду может сказаться при его проникновении в грунтовые воды и в последующем - в поверхностные водные объекты. При строительстве полигона предусматривается укладка выполняющей барьерную функцию подложки, так называемого противофильтрационного экрана, на котором скапливается фильтрат. При проведении численного моделирования фильтрующей способности экрана слой фильтрата во внимание не принимается. В рамках настоящей работы численно исследовано влияние техногенного слоя на режимы диффузионного и конвективного распространения фильтрационных вод, смешанных с грунтом и пропитанных свалочным фильтратом ТКО, в основание полигона. Для изучения особенностей фильтрации загрязняющих веществ и определения миграционных параметров использованы архивные данные комплекса полевых и лабораторных исследований в районе расположения действующего полигона. Построена численная модель, с позиций гидродинамики описывающая миграцию веществ в почвогрунтовой толще. Процесс движения загрязняющих веществ представляется в терминах сухого остатка, растворенного в воде. В математической постановке задачи учитываются факторы, которые обуславливают миграцию ингредиентов ТКО, а именно конвективный перенос, диффузия, геологическое сложение основания полигона. Показано, что при наличии скачка концентрации в техногенном слое возникает неустойчивость, которая приводит к ускорению течения фильтрата более чем в два раза.