我们使用瑞典和芬兰福斯马克和奥尔基洛托处置库的数据和条件,对结晶岩中的 KBS-3V 处置库设计进行了耦合热-水-力学建模。研究重点关注处置库性能,即热和水力演化对地下处置库开挖的热-机械损坏可能性的影响。对于福斯马克和奥尔基洛托处置库考虑的设计和条件,模拟显示峰值温度远低于采用的性能目标 100 ◦ C 最高温度,而 KBS-3V 废物沉积孔仍有很大的热-机械损坏可能性。如果岩石渗透性太低,以至于推迟了膨润土-粘土基回填物的饱和和膨胀,使其超过热-机械峰值时间(核废料沉积后 50 至 100 年),则更有可能发生热-机械损坏。我们还发现,由于热应力和回填膨胀的共同作用,KBS-3V 安置隧道的侧壁容易受到拉伸断裂的影响。研究强调了膨润土基回填物和围岩之间通过毛细吸力以及诱发的岩石脱饱和作用产生的强烈相互作用。精心设计和选择 KBS-3V 隧道和沉积孔的膨润土基回填材料可以促进及时饱和和回填膨胀,从而最大限度地减少热机械损伤。
我们使用瑞典和芬兰福斯马克和奥尔基洛托处置库的数据和条件,对结晶岩中的 KBS-3V 处置库设计进行了耦合热-水-力学建模。研究重点关注处置库性能,即热和水力演化对地下处置库开挖的热-机械损坏可能性的影响。对于福斯马克和奥尔基洛托处置库考虑的设计和条件,模拟显示峰值温度远低于采用的性能目标 100 ◦ C 最高温度,而 KBS-3V 废物沉积孔仍有很大的热-机械损坏可能性。如果岩石渗透性太低,以至于推迟了膨润土-粘土基回填物的饱和和膨胀,使其超过热-机械峰值时间(核废料沉积后 50 至 100 年),则更有可能发生热-机械损坏。我们还发现,由于热应力和回填膨胀的共同作用,KBS-3V 安置隧道的侧壁容易受到拉伸断裂的影响。研究强调了膨润土基回填物和围岩之间通过毛细吸力以及诱发的岩石脱饱和作用产生的强烈相互作用。精心设计和选择 KBS-3V 隧道和沉积孔的膨润土基回填材料可以促进及时饱和和回填膨胀,从而最大限度地减少热机械损伤。