在欧帕利努斯粘土深层地质核废料库中热气传输的长期耦合热-水-机械模拟

摘要：由于金属的厌氧腐蚀和其他过程，核废料库中会出现气体。这些气体在库系统中的积聚和释放可能影响多个影响长期安全的过程。本研究提供了使用TOUGH + FLAC3D模拟器进行的热-水-机械（THM）耦合模拟，以预测在关闭后100,000年内概念但现实的核废料库中的THM行为。建立了一个比较模拟场景，改变钢铁的腐蚀速率，即0.1微米/年、1微米/年和10微米/年。结果表明，热加压和气体聚集显著提高了EBS及相邻围岩内的孔隙压力，直至达到稳态。在氢气产生速率最高的情况下，孔隙压力峰值可能超过岩石静压力。由于隧道内部气体的累积，隧道壁可能发生拉伸破坏和断裂。然而，该模拟研究表明围岩内没有广泛水力裂化的风险。生成的氢气持续向外迁移并在混凝土衬里和周围的开挖扰动区聚集。同时，可能含有放射性核素的流体不太可能从高吸力的膨润土中迁出。