Transtit time design of earthen barriers

Abstract

Bu çalışmanın amacı doygun olmayan bölgedeki sıvı hareketinin mevcut analitik modellerle tahmin edilmesi ve doygun olmayan yeraltı suyu akısını simüle edebilen bir sonlu farklar nümerik programının tatbik edilmesidir. Bu çalışmada çeşitli analitik ve nümerik metodlar gözden geçirilmiş ve üç çeşitli durumda tatbik edilmiştir, ilk inceleme, bir büyük ölçekli permeabilite deneyi inf iltrometre metodunun analizidir; veriler SOILINER programını çalıştırabilecek gerekli parametreleri teşkil edebilecek şekilde gözden geçirilmiştir, ikinci incelemede ise bazı analitik metodlar kullanılarak sıkıştırılmış bir zemin bariyer için gerekli kalınlık tahmin edilmiştir. Bu incelemede ayrıca dolgu süzüntüsü içindeki çözünmüş maddeler arasında bir karşılaştırma yapılmıştır, üçüncü inceleme ise A.B.D. ve Türk yönetmeliklerinin, sıhhi dolguların tabanına yerleştirilecek kil kaplamaların kalınlığı ve hidrolik iletkenliği açısından karşılaştırılması ile ilgilidir.Nümerik model, test sırasında toplanan verileri simiile edebilmiş ve hidrolik iletkenliğin lxlO-7 cm/sec kriterini yerine getirdiğini göstermiştir. Sonuçlar düşük permeabil iteli bir ortamda, difüzyon ve/veya yayılma olayının süzüntünün kil kaplama boyunca hareketinde oldukça önemli rol oynadigını göstermiştir. Doygun olmayan akis olayı sırasında, sıkıştırılmış zemin kaplamaların başlangıç doygunluk derecesi ile ilgili başlangıç nem muhtevasının önemli rol oynadığı belirlenmiştir. Sıvıların kil kaplama boyunca olan hareketinin Türk yönetmeliklerine göre inşa edilmiş kaplamalarda 18 kat daha hızlı olduğu saptanmıştır.

The purpose of this study has been to establish the available analytical models for the prediction of liquid migration within the unsaturated zone and implement a finite difference numerical program capable of simulating unsaturated ground water flow. Various analytical and numerical methods reviewed in this study were applied to three different case studies. First study was an analysis of data from a large scale permeability test inf iltrometer method; the data was reviewed to establish the required parameters for running the SOILINER program. The second study was related to estimating the required thickness of a compacted soil barrier using some of analytical methods. By this study also a comparison has been realized between the solutes typically found in landfill leachates. The third case study involves the comparisons of the U.S. and Turkish regulations pertaining to the hydraulic conductivity and thickness of clay liners to be installed at the bottom of sanitary landfills.The numerical model was able to simulate the data collected during the test and indicated that the hydraulic conductivity- met the lxlo`7 cm/sec criteria. The results indicated that in low permeability media, the diffusion and/or dispersion phenomena was extremely important in the movement of leachates through the clay liners. For the case of unsaturated flow occurrence, the initial moisture content related to the percent of initial saturation of compacted earthen liners was found to play an important role in transit time evaluations. The breakthrough of solutes through the clay liner would occur 18 times faster for clay liners that are constructed based on Turkish regulations.