随着社会的发展、城市的急速扩张,近几年运送至政府规定消纳点的城市生活垃圾量每年以近3%速度增长,20l0年已达1.58亿吨,全国2/3的城市出现“垃圾围城”的现象。城市生活垃圾的处理是人们急需解决的问题,目前我国处理生活垃圾的方式主要是填埋。但是对于已封场的填埋场,内部垃圾降解速度非常缓慢。有学者提出采用注水、注气等方式对已封场的填埋场进行治理,以加速堆体内垃圾的降解或抽取甲烷等填埋场气进行综合利用。然而关于注水量与填埋场水分分布的关系、以及其对垃圾降解或产气过程的影响研究还处于开始阶段。对于简易填埋场可以进行注水注气条件下的加速降解治理(即好氧生物反应器技术)。简易填埋场的治理中渗滤液对地下水造成二次污染是直接关系到项目是否可行及环境安全的关键问题。本文借鉴前人对土壤中水分运移过程的研究,对填埋场好氧治理过程中水分的运移进行了探索性研究,建立了相关模型。其模拟结果对填埋场的治理有一定的现实指导意义。本文研究内容主要包括：(1)基于柱坐标建立三维水分运移控制方程,通过源汇项与好氧反应机理模型实现了不同尺度耦合。相比于直角坐标系下的水分控制方程,柱坐标下更能体现表面水塘注水和竖式井时的水分布状态。而大多数研究者处理源汇项时,仅仅是一个常数或是一个关于时间的函数,本文中源汇项与各位置的含水率相关,并通过gPROMS软件对此模型进行求解,以更接近实际情况。(2)模拟表面水塘注水时含水率分布的拟稳态和动态特性。①在拟稳态模拟中,分别考察了表面水塘注水时注水量、堆体渗透特性(饱和渗透系数)、堆体温度对水分分布的影响。以填埋场底部不下渗为目标,获得了给定条件下的最优注水量为0.6m3/d；饱和渗透系数大时注水井口处含水率高、影响范围小；好氧微生物最优反应温度为55°C时,温度对含水率和好氧微生物浓度的影响在30-50℃间比较明显,在10℃时可忽略。②为了研究填埋场含水率随时间的变化,进行了惰性介质中水分运移过程的动态模拟。因为考虑水分运移和反应的共同影响,模型包括了不同尺度的变量,其求解相对比较困难。结果表明在文中所取参数条件下,浸润时间大约为10天。(3)模拟竖式井注水时含水率的分布。模拟了深3m的竖式井中注水量对水分分布的影响。在此条件下,填埋场底部不下渗的最优注水量为0.4m3/d。径向影响范围与表面水塘注水相近,但在影响区域内含水率较低。本文建立了简易填埋场在注水条件下的三维水分运移模型,弥补了一维、二维模型存在的缺陷,为填埋场治理、设计以及安全运行提供一定的科学依据。