垃圾填埋场渗漏检测中高密度电阻率法的应用

李方敏

摘 要：我国国民经济的快速发展，虽然拉动了各个城市的经济，但是也给城市中带来了成亿吨的垃圾。而目前摆在有关人士面前的工作就是如何在保障城市周围生态环境的基础上，做好垃圾的处理工作。在应用垃圾填埋方法处理的过程中，会产生渗漏的问题，这一情况如果不能及时解决，将会对城市环境造成严重的污染，下面就对其中的高密度电阻率法进行研究。

关键词：垃圾填埋场；渗漏检测；高密度电阻率法

就我国在垃圾的处理同国外国家一样，通过对垃圾进行有效的填埋，或者是堆肥以及焚烧等方式。但是使用最为广泛的还是垃圾填埋法，在城市建设步伐加快的情况下，有效解决垃圾填埋中出现的渗漏问题就显得尤为重要，而在现阶段都是使用高密度电阻率法对渗漏的情况进行检查，这种技术不仅合理有效，而且可操作性强。

1 垃圾填埋中渗漏造成的污染

对城市垃圾进行填埋处理后，由于自然降水，以及有些垃圾本身所含有的水分，都会造成淋滤情况的发生。这样垃圾中所含有的污染物，都会悬浮或是溶解在过滤液中，进而直接导致二次污染的发生。具体而言，垃圾填埋所造成的污染有以下几个特点，有效掌握了之后，对后期对其的处理和解决有很大的帮助。第一点，在渗透污染物的含量方面，含有非常高浓度的有机物和重金属，具体成分也相当的复杂，在填埋完垃圾之后，随着时间的推移氨和氮的含量也不断增加。第二点，在渗滤液的流出方向上，发生渗漏的位置比其他位置的污染要严重很多，在时间的推移下，其面积还在不断的扩大，渗漏的通道基本上和渗漏之间的围岩，或者是节理之间连通，最终流入地势比较低的下游。第三点，就污染物扩散的速度而言，会受到水力梯度，以及渗透系数，还有水动力弥散系数的影响。通过上述的基本情况可以断定，在雨水比较多的季节，垃圾填埋场会有更严重的渗漏污染。

2 高密度电阻率的原理

就高密度电阻率法而言，其主要有两个特点，第一就是集中了电剖面法和电测探观测的特点，第二点其利用了地学层析的成像技术，因此在实际的使用中，其不仅具有剖面法和电测探法的功能，而且还具有很小的点距，采集密度很大的数据，不仅如此，还能够观察出起伏较大的基岩等特点。因为其集中以上特点于一身，所以在断裂构造以及采空区，还有岩溶和垃圾填埋场渗漏的调查研究中都有广泛的应用。其工作原理不是十分复杂，以岩土电性的差异性作为工作的基础，实质上是一种电探方法，在施加一定的电场后，就可以传导出电流的分布规律，在此基础上来推断地下不同电阻情况。

图1 高密度电阻率法工作原理示意图

地下介质视电阻率的计算公式为：ρ=KΔV/I·K，在这个公式中，ρ代表了岩土层的视电阻率，单位Ωm；而ΔV表示电位差，单位V；式子中I代表供电电流，单位A；而式子中的K表示装置系数，具体情况会和电极间距有关。

3 高密度电阻率法在垃圾填埋场渗漏检测技术中的应用

3.1 应用的前提条件

想要把高密度电阻率法应用在垃圾填埋场渗漏的检测工作中，就必须先测量其地下的地质情况，地下的含水裂隙，以及地下含水层，还有岩熔的破碎带要和围岩的隔水层有十分明显的电性差异，这一先决条件为以后的工作提供了必要的物质基础。在已经污染的地下水中，由于含有很多的污染物，这部分的电性特点在很大程度上会被改变，因此含有无机物的水中，都会通过带电离子的方式存在，那么水体就会产生很强的导电性。经过试验可以得知，通常没有被污染的水体，其电阻率都是在10Ωm以下，而含有有机物的水体中，其都是大分子化合物的方式存在，那么这些地下水的导电性就会非常弱，根据这一特点，就可以检测出填埋污染的渗透准确位置。在一般情况下，有机物水体的电阻率在10到100Ωm的范围，根据这个特点，含水层和围岩之间的电性会有非常大的差别，而检验中就是利用这一区别，通过使用高密度电阻率法，查找垃圾污染中具体的渗漏通道，同时还可以测得水流的特征，以及污染晕的分布规律等情况。

3.2 技术要求

在使用高密度电阻率方法对垃圾填埋场的渗漏情况进行检测中，因为其特有的特点，因此探查的信息非常丰富，不仅如此，得到的数据分辨率非常高。具体操作如下，先把电势施加到土工膜的上面，或者是土工膜的下面，然后覆盖上泥土，保持水的电势相对均匀。因为土工膜有很好的绝缘作用，即使有孔洞的存在，其电场也会依然导通，移动测量仪器的位置，可以准确得到渗漏孔的具体位置。上述工作完成后，确保电极有很好的接地性，除此之外，在采集数据之前，确保接地电阻在小于10Ωm。如果测试的地点在野外，就要全面而具体的填写野外报告，确保后期治疗监控和数据处理的准确性。在数据采集的过程中，要进行实时的监控，出现问题要及时处理，保证采集数据的真实可靠。

3.3 施工的要求

在使用这种高密度电阻法中，检测垃圾填埋场渗漏问题时，首先是采集数据，但是要避免地势对数据准确性的影响，因为在填埋垃圾时，通常选择地势低洼的位置，有的甚至在山沟中直接填埋，因此在勘察中必须注意到地势的变化情况，有效的做好应对措施。同时对探测垃圾的埋深进行考虑也很有必要，根据理论相对论而言，当探测体的规模和埋深在一定的比例范围内，那么就很难被发现，比如规模比较小，但是埋深却非常大，那么设备仪器就不容易发现，其具体的径深比在1：6，同时还应注意多解性的问题。在进行探测过程中，探测体和埋深有S等值，和T等等值的特点，因此对参数要合理设置，参数设置不科学，那么探测的结果和实际情况就会有很大误差。还要留意傍边和侧面的影响，在具体的应用中，两个相邻的测量点，如果距离山体，或者是水边比较近，那么测得的曲线形态变化也就比较大，在一般情况下，场地非常开阔都选择使用四极装置，在最大的限度上使用测量场地，相反，如果场地比较狭窄，那么就使用三极装置，通常情况下，三极装置比四极装置减少一半的测量用地。

3.4 高密度电阻率法节能环保中的意义

在使用高密度电阻率方法时，有利于人们准确及时的探知垃圾填埋渗漏的位置，同时还可以准确得知渗漏位置污染物的情况，水流的特征，渗漏污染物的具体流向等。除此之外，通过合理的布线距离，提升了探测分辨率，应用梯度带缓陡的特点，控制了垃圾渗漏破碎带污染的程度，给人们提供了二次污染的第一手资料，为接下来的控制措施提供了有效途径，因此其意义非常大。为以后的垃圾填埋，二次污染的处理工作打下了坚实的数据基础。而且在具体实施防渗工作中提供了依据，对周围环境起到了积极有效的保护作用。因此控制了二次污染，就保护了周围的生态环境，尤其是附近的水资源情况，避免了污染的扩大化和蔓延化。

4 结束语

在垃圾填埋场使用高密度电阻率法对渗漏问题进行检测中，其工作原理就是利用了污染物物性的差异，通过电阻的不同而给高密度电阻率方法的实施提供了物质基础。在实践的应用中，其不仅表现出了高效，自动化处理的优势，同时在渗漏点的检查，以及渗漏的流向和其他数据中，都能做到具体而准确，因此在防治垃圾填埋的二次污染上有很大的意义。