膨胀性阻水层对煤矸石山水分入渗的影响

基于煤矸石山复垦的生态和环境目标的综合考虑,提出在表层合适深度设置膨胀性阻水层的设想,并进行室内积水条件下煤矸石柱体水分入渗模拟试验。试验表明,各试验处理效果显著,各处理阻水层开始阻水时间均为3min,入渗水量随着阻水剂用量的增加大幅减少,稳渗时间随阻水剂用量增加及颗粒增大而增加;对照处理在15min达到稳定入渗,稳渗率4.7mm/min;阻水剂用量0.4,0.8,1.2g的处理分别在17,22,25min达到稳定入渗,稳渗率分别为3.5,1.1,0.4mm/min;小颗粒、中颗粒和大颗粒阻水剂(0.8g)的处理分别在17,19,22min达到稳定入渗,稳渗率分别为3.8,2.5,1.1mm/min。试验煤矸石样品Cd含量超过土壤环境质量2级标准,柱状30min淋滤试验水样中Cd、Pb浓度较高,略高于地表水及地下水环境质量1类标准。研究表明,设置膨胀性阻水层对柱体入渗过程影响显著,可以有效控制煤矸石山地表产流和入渗的比例,达到既满足植物需水又避免雨水深层淋滤的目的。