垃圾填埋场封顶系统的主要功能是减少降雨入渗，从而减少渗滤液产量、降低填埋场的运行成本。传统封顶系统利用低渗透性的压实粘土阻止水分入渗，是一种屏障型封顶系统。但是压实粘土在季节性干湿变化过程中或填埋场发生不均匀沉降时容易开裂，导致其防渗性能大大下降。为了解决这一问题，可在传统封顶系统中加入土工膜，组成复合型封顶系统。虽然这样可以提高其防渗性能，但成本会大幅增加，并且覆盖层很容易沿土工膜界面发生滑移失稳。因此，腾发封顶系统在国外越来越受到重视。腾发封顶也称ET封顶，它通过在降雨时利用封顶土层储存水分，降雨后利用植被蒸腾作用和地表蒸发作用将水分释放的原理来减少水分入渗。腾发封顶有两种类型：单一土层型和毛细阻滞型。前者由一层适合植物生长的较厚的细粒土组成，如粉土、粉质粘土，此层土可通过毛细作用存储大量水分；后者在细粒土下增加一层粗粒土，如砂砾、粗砂，利用粗细粒土之间非饱和渗透系数的差异减少水分向粗粒土层的入渗，从而使上层细粒土可以存储更多的水分。腾发封顶对土料要求较低，一般就地取土，与传统封顶相比，其建造成本大大降低，而且由于压实程度低，土层不易因不均匀沉降或干燥而开裂，从而可以长期维持其稳定性能。目前我国许多城市的垃圾填埋场已经达到或接近使用年限，面临封顶问题，而腾发封顶内的水分运移规律和在我国长三角地区的适用性尚未明确，因此开展对腾发封顶的研究具有重要的理论价值和实践意义。本文以国家自然科学基金项目“垃圾填埋场ET封顶的工作机理和性能评价数值模型研究”（50908140）为依托，使用模型试验、数值模拟等手段系统研究了垃圾填埋场腾发封顶内的水分运移规律，探讨了腾发封顶在我国长三角地区的适用性。本文所做的主要工作和相应的研究成果如下：（1）从腾发封顶工作过程出发分别从非饱和渗流理论、土壤-植被-大气相互作用理论和毛细阻滞理论等方面阐述了腾发封顶工作机理。毛细阻滞型腾发封顶利用粗细土料间毛细阻滞作用减少水向粗粒土层的入渗，从而使上层细粒土可以存储更多的水分。通过简单的试验来验证毛细阻滞作用。试验结果表明细粒土底部加入粗粒土后，可明显提高细粒土的储水能力。（2）在杭州市一露天场地构筑模型土柱并培育植被，量测场地降雨量、土柱表面径流量、土柱透水量和土体含水率变化，研究了毛细阻滞型腾发封顶的工作性能。研究结果表明，植被蒸发蒸腾能力对腾发封顶工作性能至关重要，蒸发蒸腾作用可在整个封顶土层厚度内起作用；当细粒土底部达到饱和，水分下渗将毛细阻滞界面击穿时，该封顶只是暂时失效，后随腾发作用毛细阻滞界面功能恢复，该封顶仍能正常工作。（3）为了验证Vadose/W模型对填埋场腾发封顶水分运移模拟的可靠性，本文结合模型试验所用土料性质，根据杭州市2012年实测气象数据，使用Vadose/W模型对毛细阻滞型腾发封顶进行水分运移模拟，研究其工作性能，并与模型试验结果进行对比。对比结果表明模拟的各要素与实测值相差不大。总体来看，Vadose/W模型能够比较准确而真实地模拟出填埋场腾发封顶的水分运移。（4）在上海市2002年气象条件下，运用Vadose/W模型分析比较了单一土层型和毛细阻滞型腾发封顶的水分运移规律和防渗性能，并对腾发封顶的设计参数进行了参数分析。研究结果表明：单一土层型和毛细阻滞型腾发封顶均满足设计要求，毛细阻滞型腾发封顶的工作性能优于单一土层型腾发封顶，腾发封顶可以应用于我国长三角地区的填埋场。参数分析表明，增加封顶土层厚度能一定程度上提高腾发封顶的工作性能，控制好表层土的密实度、确定合适的饱和渗透系数是腾发封顶设计时需要考虑的关键因素，植物的茂盛程度极大地影响着腾发封顶的工作性能。