高放废物处置库岩体不同条件下 缓冲材料饱和机理研究

• 作者: 张奇 谢敬礼 曹胜飞 高玉峰 成建峰
• 来源期刊: 世界核地质科学
• 关键词: 高放废物地质处置 缓冲材料 花岗岩 热-流-固耦合模型 饱和过程
• 年，卷（期）: 2023,（2）
• 页码范围: 177-187
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-0636.2023.02.016

摘要

缓冲材料作为高放废物处置库内最后一道人工屏障,其饱和过程对处置库多重屏障体系设计具有重要意义.以高放废物处置单元为研究对象,建立了相应的热-流-固耦合模型,模拟了饱和花岗岩体条件下缓冲材料饱和过程,并开展了岩体不同边界水压力、岩体裂隙对缓冲材料饱和过程影响研究.研究结果表明:处置库内缓冲材料外部、下部靠近花岗岩的区域饱和度率先增大,然后逐渐由外部向内部、下部向上部进入饱和状态.饱和花岗岩体边界水压分别为5、3和1 MPa时,缓冲材料达到饱和时间分别为28.9、45.63和110.72 a,随着花岗岩体边界水压的下降,处置单元内缓冲材料达到饱和时间将大幅增加.岩体裂隙的渗透率分别为 1.098×10-17、1.098×10-15、1.098×10-13 和 1.098×10-11 m2 时,缓冲材料达到饱和时间分别为22.69、22.09、17.34和17.12 a,岩体中裂隙的存在能够加快缓冲材料的饱和过程.