危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法及系统，包括：获取危险废物填埋场当前时间节点的老化参数；基于得到的老化参数，计算当前时间节点的寿命预测变量值；将得到的当前时间节点的寿命预测变量与其对应的寿命终止阈值比较，若大于寿命终止阈值，则危险废物填埋场寿命终止；否则，重新计算下一时间节点的老化参数，重复上述的判断过程；如此循环，直至危险废物填埋场寿命终止为止。本发明专利技术选取HELP模型作为整体性能评估模型，并引入HDPE膜以及导排介质性能参数变化的模型，通过两者的耦合实现长期性能的预测。

【技术实现步骤摘要】
危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法及系统
本专利技术涉及危险废物填埋场寿命预测
，尤其涉及一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着我国工业的迅速发展，固体废弃物的年产量逐渐增多，危险废物的种类和数量也随之增加。危险废物安全填埋是一项将危险废物包容和隔离以减少环境中有害污染物转移的有效措施。危险填埋场在长期的运行过程中容易损耗，其运行寿命将缩短，寿命终止后，将失去处置危险废物的作用。此外，早期建设的危险废物填埋场正面临着寿命到期问题。当前人们已经对不同材料和结构的失效规律建立了寿命预测理论和模型，相关理论和方法逐步成熟，但目前关于寿命研究还局限于工程或机械材料施加和局部构件。相比于其他领域的寿命预测，危险废物填埋场工程的长期性能退化导致的填埋场功能失效和退役问题，更为滞后。目前，对HWL的长期性能退化和整体寿命问题，尚未建立对于整体寿命预测的框架体系，对如何表征危险废物填埋场的工程寿命、寿命指标和如何选取指标阈值，以及如何对其寿命进行评估等问题均没有给出答案，这严重影响了HWL寿命预测研究及其相关应用的广泛开展。建立一种对危险废物填埋场整体寿命预测的框架体系，以用于评估整体性能长期演化及寿命预测，是目前需要研究的主要问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法及系统，根据适宜的整体性能评估模型，研究整体性能评估模型和核心材料性能老化预测模型的耦合方法，构建整体性能长期演化的预测方法；结合寿命终止指标阈值形成整体寿命预测方法；能够评估危险废物填埋场整体性能长期演化并进行寿命预测。根据本专利技术实施例的第一个方面，提供了一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，包括：获取危险废物填埋场当前时间节点的老化参数；基于得到的老化参数，计算当前时间节点的寿命预测变量值；将得到的当前时间节点的寿命预测变量与其对应的寿命终止阈值比较，若大于寿命终止阈值，则危险废物填埋场寿命终止；否则，重新计算下一时间节点的老化参数，重复上述的判断过程；如此循环，直至危险废物填埋场寿命终止为止。根据本专利技术实施例的第二个方面，提供了一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测系统，包括：用于获取危险废物填埋场当前时间节点的老化参数的装置；用于基于得到的老化参数，计算当前时间节点的寿命预测变量值的装置；用于将得到的当前时间节点的寿命预测变量与其对应的寿命终止阈值比较的装置；用于判断危险废物填埋场寿命是否终止的装置。根据本专利技术实施例的第三个方面，提供了一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法。根据本专利技术实施例的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术选取HELP模型作为整体性能评估模型，并引入HDPE膜以及导排介质性能参数变化的模型，通过两者的耦合实现长期性能的预测。(2)本专利技术结合寿命终止指标阈值形成整体寿命预测方法，建立了对于整体寿命预测的框架体系，表征了危险废物填埋场的工程寿命、寿命指标、指标阈值，对其寿命进行评估等问题提出解决方法。本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法流程图；图2是主防渗层渗漏时渗漏检测系统的流量剖面；图3是典型HWL设计条件下的剖面结构示意图；图4(a)-(b)是根据本专利技术实施例的HDPE膜渗透系数和漏洞密度情况示意图；图5是根据本专利技术实施例的主防渗层渗漏速率长期演化过程示意图；图6是根据本专利技术实施例的次防渗层渗漏速率长期演化过程示意图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。首先对本专利技术中出现的术语进行解释说明：HELP(HydrologicEvaluationofLandfillPerformance，堆填区的水文评估)模型是由Schroeder等开发基于水量均衡原理的参数模型。HELP模型将填埋场视为由若干个均衡单元组成系统，忽略各个均衡单元内部参数不均质性和各向异性的影响，仅考虑降雨和含水层等补给来源的系统输入/补给水量、蒸发和下渗等系统输出/排泄水量以及各个均衡单元内部的水量交换关系。优点是减少了模型的计算量，从而可以考虑更多的模拟单元(如地表水文过程、雨水防渗/导排单元、渗滤液防渗/导排单元等)，实现危险废物填埋场系统渗滤液产生、储存、导排和渗漏的全过程模拟。老化模型是HDPE膜以及导排介质性能参数变化模型的简称。HDPE是高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene)的简称，是由乙烯共聚生成的热塑性树脂，具有结晶度高和非极性等特点，而HDPE膜是由HDPE树脂原料通过吹膜或平挤工艺加工形成的塑料卷材。HWL为危险废物填埋场(Hazardouswastelandfill)的简称。CDUA为安装缺陷密度(ConstructiondefectsinanUnitArea)的简称；TDUA为总缺陷密度(TotalDefectsinanUnitArea)的简称。实施例一根据本专利技术实施例，提供了一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法的实施例，采用HELP对填埋场长期性能进行预测，引入描述HDPE膜以及导排介质性能参数变化的模型(简称老化模型)，通过两者的耦合实现长期性能的预测(HELP模型和老化模型耦合过程)。图1是根据本专利技术实施例的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下过程：(1)计算老化模型得到第i个时间节点的老化参数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，其特征在于，包括：/n获取危险废物填埋场当前时间节点的老化参数；/n基于得到的老化参数，计算当前时间节点的寿命预测变量值；/n将得到的当前时间节点的寿命预测变量与其对应的寿命终止阈值比较，若大于寿命终止阈值，则危险废物填埋场寿命终止；/n否则，重新计算下一时间节点的老化参数，重复上述的判断过程；实现对危险废物填埋场的寿命预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，其特征在于，包括：
获取危险废物填埋场当前时间节点的老化参数；
基于得到的老化参数，计算当前时间节点的寿命预测变量值；
将得到的当前时间节点的寿命预测变量与其对应的寿命终止阈值比较，若大于寿命终止阈值，则危险废物填埋场寿命终止；
否则，重新计算下一时间节点的老化参数，重复上述的判断过程；实现对危险废物填埋场的寿命预测。


2.如权利要求1所述的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，其特征在于，将得到的当前时间节点的寿命预测变量与其对应的寿命终止阈值比较，具体过程包括：
当前时间节点的寿命预测变量包括主防渗层渗漏速率和次级防渗层渗漏速率；
分别将每一个防渗层渗漏速率与其相对应的阈值进行比较，若至少一个防渗层渗漏速率大于该防渗层渗漏速率对应的阈值，则寿命终止；若两个防渗层渗漏速率均小于其分别对应的阈值，则进行下一时间节点的老化参数。


3.如权利要求2所述的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，其特征在于，主防渗层渗漏速率的阈值采用渗漏检测层的最大导排能力值。


4.如权利要求2所述的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，其特征在于，次级防渗层渗漏速率的阈值采用HDPE膜+粘土衬层的次级防渗层结构再设定的液位条件下，通过2个1-2mm漏洞的渗漏速率。


5.如权利要求1所述的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，其特征在于，还包括：通过对渗透系数和漏洞数量随时间的变化，对危险废物填埋场整体性能进行评估。


6.如权利要求5所述的一种危险废物填埋场整体性能评估及寿命预测方法，其特征在于，渗透系数随时间的变化包括：
选取距离导排管最近处的渗透系数进行计算；
HDPE膜在不同时刻t的渗透系数表示为：






其中，K(t)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚，刘景财，姚光远，郑开达，刘玉强，薛祥山，能昌信，黄启飞，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11