核能的利用對于緩解我國能源壓力,減少環(huán)境污染具有重要意義,但核能的使用會產(chǎn)生放射性廢料,其合理安全處置是目前亟待解決的關(guān)鍵問題。目前廣泛接受的是深部地質(zhì)處置,我國已基本確定使用內(nèi)蒙古GMZ膨潤土作為處置庫工程屏障,隨著時間的推移,處置庫內(nèi)產(chǎn)生氣體,伴隨地下水、圍巖的作用,水力耦合作用下GMZ膨潤土的氣密性是高放廢物深部地質(zhì)處置封存后期的關(guān)鍵科學(xué)問題之一。本文通過持水試驗對高壓實GMZ膨潤土水力耦合特性進行研究,并對平衡后的試樣進行氣體滲透性試驗,進一步通過理論分析建立氣-液-固三相耦合控制方程,將數(shù)值模擬與試驗結(jié)果進行對比,為探究氣體在高壓實膨潤土的運移規(guī)律,評價高放廢物深地質(zhì)處置庫的氣密性提供參考。具體研究內(nèi)容如下:(1)開展了高壓實GMZ膨潤土試樣持水特性試驗。測定了膨潤土的土水特征曲線,發(fā)現(xiàn)自由膨脹條件下試樣的含水量受吸力的變化影響明顯,在不同的濕度環(huán)境下,試樣的質(zhì)量和體積會有較大幅度的變化,在相對濕度98%的環(huán)境下相對質(zhì)量和體積變化幅度分別達到7.16%和16.51%。(2)開展了高壓實GMZ膨潤土氣體滲透性試驗。測定了持水試驗結(jié)束后的試樣在不同圍壓下的氣體滲透性,發(fā)現(xiàn)滲透特性...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2北山坑探設(shè)施

碩士學(xué)位論文考慮現(xiàn)實可行性及經(jīng)濟因素，目前國際社會上普遍接受的可行性方案是深部地質(zhì)處置，即將高放廢物經(jīng)過固化處理、罐裝后，深埋于地下500-1000米深的穩(wěn)定地層中。目前深部地質(zhì)處置庫一般采用多屏障系統(tǒng)的設(shè)計思路，包括天然屏障，即圍巖地質(zhì)屏障，基于膨潤土的工程屏障以及廢物....

圖1-3以中國高放廢物處置庫為背景的中國Mock-up試驗

積聚的氣體將會通過緩沖材料向外界遷移，同影響整個處置庫的穩(wěn)定性和安全性。由此帶來以境下，在應(yīng)力-水力耦合作用下緩沖/回填材料的氣料中的遷移機理是怎樣？如何判斷緩沖/回填材料中產(chǎn)生的這些問題對于整個處置庫的密閉性能和升高不僅會影響膨潤土的水化過程進而影響其的遷移將會促進核素隨著地下....

圖2-1膨潤土粉末Figure2-1Bentonitepowder

圖2-1膨潤土粉末Figure2-1Bentonitepowder圖2-2烘干裝置Figure2-2Dryingdevice

圖2-2烘干裝置

2GMZ膨潤土的水力耦合特性wsmwm；wm為土體內(nèi)水的質(zhì)量，g。得出所需膨潤土粉末的總質(zhì)量m為11swsdmmmmwVw只要知道壓制試樣的最終體積，就可以計算制的試樣為高度h=10mm，直徑d=50m....

本文編號：3991044