地下非均匀非饱和带中地下洞室的渗流问题数值模拟——介质参数的灵敏度分析

作     者：李国敏 Chin Fu Tsang 

作者机构：Earth Sciences Division Lawrence Berkeley National Laboratory 

出 版 物：《地球科学（中国地质大学学报）》 (Earth Science-Journal of China University of Geosciences)

年 卷 期：2003年第28卷第5期

页      面：497-504页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0704[理学-天文学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：美国能源部民用放射性废物管理基金项目 

主　　题：地下洞室 非均质 非饱和带 渗漏率 灵敏度分析 废物处置 

摘      要：影响任何一个地下废物处置场所长期行为的一个重要因素是进入地下废物贮置洞室内的渗流量的大小.预测地下洞室中的渗流量是困难的,特别是当地下废物贮置洞室位于非均质非饱和带中.三维数值模型用于研究地下非均质中非饱和流动及流入地下洞室中的渗流量.讨论了非均质模型与均质模型的比较以及数值剖分尺度对计算结果的影响.进入洞室中的渗漏率随着引入系统中入渗量的增加而增大.选用4个参数来衡量渗流场的非均质程度:(1)介质的平均渗透率K0;(2)VanGenuchten参数α;(3)渗透率空间分布相关尺度;(4)渗透率空间分布变化的标准差σ.根据一个随机实现的渗透率分布,通过改变平均渗透率来研究其对流入洞室中渗透量的影响.对一个固定的入渗率而言,流入洞室中的渗漏率将随着VanGenuchten参数α的减小而减小.模拟结果表明流入洞室的渗漏率与介质的平均渗透率相关,即随平均渗透率的增大,流入洞室的渗漏率亦增大.流入洞室的渗漏率还高度依赖于非均质渗透率场的空间分布相关长度与标准差.一个大的相关长度或高的标准差均能导致流入洞室的渗漏率增大.