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第二章 文獻回顧

2.2 非常規覆蓋系統

2.2.1 非常規覆蓋系統的概念

非常規覆蓋被定義為在符合規定下的可替換使用覆蓋層類型。這種廣泛的定 義包含許多覆蓋類型,只要符合 RCRA 的規定下且有相當的等效性就能使用。

然而,掩埋場覆蓋層的主要目的是盡量減少水流的下滲,在能有效隔離廢棄物的 條件下,若要將非常規覆蓋成為可取代的條件,就必須至少達到相同的滲流率或 甚至更低。

2.2.2 蒸發散覆蓋系統

蒸發散覆蓋層(Evapotranspiration Cover)是近年來掩埋場覆蓋系統演進的方 向,其特性為掩埋場的覆蓋系統以現地土壤建造。主要有兩種設計覆蓋型式,即 單一土層同時提供入滲水貯存與植生,或設置一毛細阻隔層再於其上鋪設一地表 植生層。蒸發散覆蓋亦屬於非常規覆蓋層(Alternative Cover),其優點包括:壽命 較長、成本較低(約為使用地工膜布的 2/3)、修復較易、符合環保和永續的概念。

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蒸發散覆蓋層是一個健全的植生覆蓋,能夠允許快速和多產的根系生長,土壤應 保持足夠的水以減少在極端氣象條件下水分的運動(Abichou et al., 2003)。

蒸發散覆蓋的基本概念(圖 2-4)是在降雨時利用土層的孔隙貯存入滲水,若 有足夠的孔隙,在較乾旱地區這些孔隙足以貯存全部的入滲水而不會導致下滲 (Percolation)。這些貯存在覆土中的入滲水可於平時提供植物生長所需,透過植 物的蒸散作用可以將先前貯存的入滲水排出。對於美國中西部許多乾旱或半乾旱 地區,蒸發散覆蓋系統應該相當有效,且其費用遠較設置傳統的 Subtitle D 覆蓋 系統便宜(Abichou et al., 2003)。

圖 2-4 蒸發散覆蓋概念(Abichou et al., 2003)

單一土層蒸發散覆蓋(Monolithic Cover)的細顆粒土壤,有低水力傳導性並且 有高的貯水能力,這些屬性的設計,使單一土層覆蓋增加貯水容量,提高蒸發散 量以限制水流的下滲(圖 2-5)。而單一土層蒸散覆蓋的土層厚度取決於降雨量及 土壤的貯水容量,可由水文平衡分析得出。掩埋場覆蓋層的水文平衡影響因子在 於地表逕流、土壤保水能力、水力傳導係數等。細顆粒土壤藉由不飽和水力傳導 與吸力逐漸在改變的關係,使得蒸發散量增加(Khire et al., 1995)。由於基底附近 的低含水量,產生低水力傳導係數和單位梯度條件,限制了水流的下滲(Benson et al., 1997)。

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圖 2-5 單一土層蒸發散覆蓋(Abichou et al., 2003)

毛細阻隔層蒸發散覆蓋(Capillary Barriers)有細顆粒層及粗顆粒兩層,結合了 單一土層的低水力傳導性,藉由毛細阻隔層之表面張力防止水入滲至粗顆粒層。

毛細阻隔層的基本概念是利用土壤保水特性與非飽和導水度之差異,使得入滲水 因為毛細張力的作用而停留在顆粒較小、保水性較強的上層土壤,而不會進入下 層顆粒較大、保水性低、非飽和導水度甚低的下層土壤(圖 2-6)。上下兩層土壤 的顆粒大小差異愈大,毛細阻隔層的效果愈好。若要有水通過上層的毛細層,必 須是此層土壤已經完全被水飽和之後,入滲水才會克服毛細張力作用往下滲入下 方土層。而因下方土層仍相對乾燥,含水比甚低,因此其非飽和導水度甚低,且 在適當坡度下,水會沿坡度滲流,而減少垂直下滲比例(Abichou et al., 2003)。

圖 2-6 毛細阻隔層蒸發散覆蓋(Abichou et al., 2003)

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2.3 覆蓋系統有效性分析

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