高放废物处置库岩体不同条件下缓冲材料饱和机理研究

缓冲材料作为高放废物处置库内最后一道人工屏障，其饱和过程对处置库多重屏障体系设计具有重要意义。以高放废物处置单元为研究对象，建立了相应的热-流-固耦合模型，模拟了饱和花岗岩体条件下缓冲材料饱和过程，并开展了岩体不同边界水压力、岩体裂隙对缓冲材料饱和过程影响研究。研究结果表明：处置库内缓冲材料外部、下部靠近花岗岩的区域饱和度率先增大，然后逐渐由外部向内部、下部向上部进入饱和状态。饱和花岗岩体边界水压分别为5、3和1 MPa时，缓冲材料达到饱和时间分别为28.9、45.63和110.72 a，随着花岗岩体边界水压的下降，处置单元内缓冲材料达到饱和时间将大幅增加。岩体裂隙的渗透率分别为1.098×10^-17、1.098×10^-15、1.098×10^-13和1.098×10^-11m²时，缓冲材料达到饱和时间分别为22.69、22.09、17.34和17.12 a，岩体中裂隙的存在能够加快缓冲材料的饱和过程。