發(fā)布時(shí)間：2020-06-04 14:57

【摘要】：為營(yíng)造城市景觀體系,建設(shè)了大大小小的人工湖泊。其生態(tài)系統(tǒng)一般自我調(diào)控能力差,需進(jìn)行專門的生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì),其中防滲處理設(shè)計(jì)是其重點(diǎn)。常規(guī)的防滲處理包括帷幕、混凝土墻、硬質(zhì)混凝土、鋪蓋和土工膜等結(jié)構(gòu)型式,但在生態(tài)要求上卻均存在不足。因此,本文提出了一種適用于人工湖泊的生態(tài)型防滲技術(shù)。以巴氏芽孢桿菌(Sporosarcina pasteurii,SPP)為代表的微生物,通過代謝可以沉積大量碳酸鈣,堵塞孔隙,減少滲漏。微生物本身來源于自然界,微生物灌漿相比于傳統(tǒng)的防滲技術(shù)更加環(huán)保。微生物代謝沉積碳酸鈣(MICP)作為生態(tài)型的巖土防滲手段已經(jīng)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。通過比選,選擇了適宜于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的SPP菌種,并在實(shí)驗(yàn)室成功培養(yǎng)并保存,通過菌種培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)得出培養(yǎng)SPP的最優(yōu)條件是:擴(kuò)大倍數(shù)為10倍、恒溫30℃并保持培養(yǎng)基pH為6.2。將培養(yǎng)出的菌種和培養(yǎng)液通過注漿泵灌注50ml砂柱進(jìn)行小比例尺砂柱實(shí)驗(yàn),隨著菌液濃度的增加,菌液的活性有明顯的提高。菌液濃度為5~10,Ca2+源濃度為lmol/L,尿素濃度為2mol/L時(shí),砂柱抗壓強(qiáng)度最大值為22.06MPa,滲透系數(shù)最小值為2.12×10-5cm/s。灌注2次以上的砂柱能膠結(jié)成完整的砂柱,飽和度為0時(shí)固化效果較好,常溫或浸泡養(yǎng)護(hù)的試樣比烘干養(yǎng)護(hù)的試樣,其抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B透能力較低,抗壓強(qiáng)度最大值為2.87MPa,滲透系數(shù)最小值為1.54×10-4cm/s。分別選取不同性質(zhì)的土樣進(jìn)行微生物漿液的一維、二維擴(kuò)散模擬實(shí)驗(yàn),在0.2MPa的最大灌漿壓力作用下,砂土的擴(kuò)散距離為1.8m以上,黃土的擴(kuò)散距離最小為60cm,灌后土樣的滲透系數(shù)均小于1.0× 10-5cm/s。以團(tuán)城湖二期工程為例,進(jìn)行了以微生物灌漿為核心的生態(tài)防滲設(shè)計(jì),并進(jìn)行了三維滲流分析。結(jié)果表明,采用生態(tài)型防滲后,團(tuán)城湖總滲漏量降低到了處理前的1%,最大水力坡降小于3,滿足防滲的要求。同時(shí),每日滲漏量可達(dá)1439m3,可滿足周圍生態(tài)環(huán)境的生態(tài)蓄水量要求。通過模糊層次分析法建立水生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系,評(píng)估生態(tài)防滲體系水生態(tài)環(huán)境影響。結(jié)合各指標(biāo)權(quán)重計(jì)算得到不同防滲方式對(duì)水生態(tài)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)得分,復(fù)合土工膜、混凝土防滲、黏土防滲及生態(tài)型防滲得分分別為58.0、57.5、65.8及72.7,生態(tài)防滲體系對(duì)水生態(tài)環(huán)境的影響小于其他防滲方式。通過以上研究驗(yàn)證了以微生物灌漿為主的生態(tài)型防滲技術(shù)可用于人工湖泊的湖底岸坡防滲是可行的,在滿足防滲要求的基礎(chǔ)上,盡可能減少防滲措施對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,達(dá)到防滲和生態(tài)保護(hù)的平衡。
【圖文】：

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單位為邋ｍｓ／ｃｍ／ｍｉｎ0逡逑ｍｉ逡逑Ｗ邋Ｍ逡逑圖２－１電導(dǎo)率儀測(cè)量酶活性逡逑測(cè)量了脲酶活性，還需要了解相應(yīng)的生物酶的數(shù)量。微生物的濃度恰恰與可能生成逡逑的生物酶的數(shù)量成正比。借助于微生物培養(yǎng)方面的知識(shí)，本文采用尤尼柯２０００分光光逡逑度計(jì)，測(cè)量菌液在６００ｎｍ波長(zhǎng)的光源照射下吸收的光能。被吸收掉的光能（ＯＤ６００）逡逑與菌液濃度成正比，因此可以用ＯＤ６００表示菌液中微牛物的濃度，無量綱。逡逑＾邋Ｉ逡逑？邋ｃ？＊Ｋ＿ｕｎａａ逡逑－ＥＨ邋了邋Ｈ：Ｋａ邐．．逡逑圖２－２尤尼柯２０００分光光度計(jì)逡逑以上兩個(gè)指標(biāo)都是溶液內(nèi)的總量指標(biāo)。只要測(cè)試時(shí)保持溶液體積不變，那么不同逡逑批次的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)就具有可比性�？梢詫⒍咦魃蹋梦⑸餄舛葋韱挝换迕富钚�，逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TV543

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本文編號(hào)：2696550