核廢處置庫近場(chǎng)巖體飽和斷層帶滲流-傳熱數(shù)值模擬.pdf

1、本文以高放廢物深地質(zhì)處置庫工程為研究背景,采用數(shù)值模擬計(jì)算分析斷層帶參數(shù)(包括斷層帶滲透系數(shù)、位置、傾角、寬度)對(duì)高放核廢處置庫近場(chǎng)滲流-傳熱的影響特征。
　　 主要結(jié)論如下:
　　 (1)滲透系數(shù)高值條件下熱流量無法越過斷層帶影響到另一側(cè)巖石,且斷層帶內(nèi)的溫度梯度極小,斷層帶內(nèi)的溫度與影響到的底部邊界的溫度幾乎一致;中值條件下熱流量可以越過斷層帶影響到另一側(cè)巖石區(qū)域,但此時(shí)斷層帶內(nèi)水流的對(duì)流傳熱作用不可忽略,斷層帶內(nèi)存

2、在較大的溫度梯度;低值條件下區(qū)域最終溫度場(chǎng)與不設(shè)斷層帶時(shí)幾乎一致,此時(shí)斷層帶內(nèi)的對(duì)流傳熱作用可以忽略。滲透系數(shù)越大,影響到邊界所需要的傳熱時(shí)間越短,斷層帶內(nèi)的溫度越小。
　　 (2)設(shè)定兩條不對(duì)稱的斷層帶,通過其影響邊界所需要的時(shí)間長(zhǎng)短確定斷層帶與熱源中心距D、斷層帶寬度d以及滲透系數(shù)k這三個(gè)參數(shù)兩兩之間對(duì)溫度場(chǎng)影響程度大小。若存在左、右兩條斷層帶,只要兩條斷層帶單位時(shí)間內(nèi)通過斷層帶的水流流量一定,即dk乘積相等時(shí),則可以認(rèn)為兩

3、條斷層帶的滲透系數(shù)與斷層帶寬度分別相等以簡(jiǎn)化模型。在滲透系數(shù)為中、高值條件下,簡(jiǎn)化模型得出的結(jié)果是精確的,兩條斷層帶的溫度差值在5％以內(nèi)。就是說,斷層帶內(nèi)的滲透系數(shù)k與斷層帶寬度d對(duì)溫度場(chǎng)分布的影響程度為線性關(guān)系。而斷層帶與熱源中心距D對(duì)整個(gè)溫度場(chǎng)的影響與其余兩個(gè)參數(shù)并不成線性關(guān)系,斷層帶與熱源中心距D的影響要大于斷層帶寬度d及滲透系數(shù)k的影響。
　　 (3)斷層帶傾角對(duì)最終溫度場(chǎng)的影響。在地表入滲處水壓相同的條件下,水平斷層帶