高放廢物處置多孔多罐熱力耦合近場效應研究

高俊義

(延安大學 建筑工程學院，陜西 延安 716000)

高放廢物處置庫(以下簡稱處置庫)開挖后，廢物釋熱引起處置庫近場圍巖的熱應力和應變影響圍巖的穩定性,進而直接影響處置庫后期安全運營和近場的核素遷移路徑。開展熱載作用下溫度—應力—位移的巖體力學特性研究具有十分重要的理論意義和工程實用價值。

數十年來，處置庫近場多場耦合問題的研究主要集中在數學解析分析和數值模擬分析方面。使用有限元和離散元模擬了sp?柱穩定性實驗過程的熱—力(TM)耦合[1]。開展了裂隙花崗巖原型處置庫的三維熱—水—力耦合研究[2]。開展了熱對黏土和花崗巖變形、應力和孔隙壓力的影響研究[3]。探究了處置庫單個豎直鉆孔內廢物包個數[4]，并未涉及單個豎直鉆孔內廢物包個數一定(每個鉆孔放置1個廢物罐)的條件下，研究多個豎直鉆孔內廢物包個數對處置庫近場溫度、應力和位移的影響。應用FLAC3D有限差分程序模擬計算了數百年內熱—力耦合(TM)條件下處置庫圍巖的溫度、應力和位移的變化特征[5]。開展了熱—力耦合條件下處置室間距研究[6]。運用有限元軟件Code-Bright對處置庫關閉后處置庫近場的溫度場、滲流場、應力場進行了熱—水—力耦合的數值模擬[7]。對單個廢物罐周邊的溫度發展進行了熱傳導特性研究[8]。研究了中國地質處置庫深度，通過處置庫熱學計算初步確定了處置間距和處置庫規模[9]。開展了處置庫熱—力耦合數值模擬研究[10]。

值得指出，以上……