孔隙气压对核废物地质处置热-流-固耦合影响的有限元分析

为考察孔隙气体压力对高放废物地质处置中的热-流-固耦合过程的影响，借用leiws等建立的可变形孔隙介质中非等温空气流和水流模型，在其水连续性方程中加入了温度梯度引起的水分扩散项，研制出相应的热-水-气-应力耦合弹塑性二维有限元程序。针对一个假定的高放废物地质处置库模型，在相同的初始温度、孔隙水压力和岩体应力条件下，取3种缓冲层中的初始孔隙气体压力，通过数值模拟考察了处置库近场的主应力、饱和度、气和水的流速、温度和孔隙压力的分布与变化。结果显示，当缓冲层中的初始孔隙气压力较高时，其对围岩中应力影响较大。