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防渗帷幕对某处置库水文地质条件影响研究

王建林  
【摘要】:中高放废物的地质处置一直都是涉核国家所关注的课题,高放废物地质处置系统中的有害放射性核素迁移到人类环境最可能的方式就是通过地下水运移。所以对处置库的水文地质条件的研究历来都是处置库的核心研究内容。 本论文以西南某山区核处置库为研究对象,结合野外水文地质调查,各种现场水文地质试验,运用数值模拟,以及一整年的长期水文观测等研究方法,重点阐述了处置库的水文地质条件,并且通过水化学以及水位观测资料,分析了帷幕构筑对罐区地下水运动变化的影响以及帷幕内外水化学的差异性,并对因帷幕的修建导致地下水排泄受阻而引起水位壅高对罐区产生的不利影响提供了防治措施。通过各种分析方法综合分析,本文认为: 罐区年降雨量丰富,修建于堆积阶地上。地下水主要以第四系松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水二种类型为主,受罐区岩性特征以及裂隙和沟缝发育的影响,地下水运移活跃。防渗帷幕的修建阻隔或者减弱了罐区内地下水和河流以及外部水源的水力联系,通过计算认为防渗效果明显,能够有效的阻隔核素随地下水的迁移,但是帷幕的构筑也改变了罐区的水文地质条件,水文地质条件变得极为复杂。通过帷幕修建前后数值模拟分析,对比帷幕构筑前的地下水水位,得出罐区北侧后山地下水渗流场并未发生较大变化,但在靠近帷幕附近及罐区帷幕内,地下水流场与帷幕构筑前变化明显,在帷幕侧水位线表现更为密集,后山地下水在帷幕附近发生明显的偏移及流速变化,水力梯度增大,帷幕的构筑在周围形成一个阻水带,地下水在这个阻水带两侧形成一定的水位差。帷幕内形成相对降落漏斗,流场发生了变化。 因为帷幕的阻隔使得地下水排泄受阻,在帷幕一侧造成水位壅高现象,在帷幕内外形成一定的水位差,通过长期水位监测和资料分析,得出帷幕内外地下水位受降雨条件影响,在雨季呈现随着降雨量的“少—多—少”,水位呈现“低—高—低”的变化规律,线性相关明显。在非雨季,在没有形成足够入渗量的情况下,水位则开始回落。由于帷幕修建导致的地下水径流、排泄条件的变化以及化学灌浆原因使得罐区帷幕修建前后以及帷幕内外水化学特征呈现一定差异性。并针对帷幕迎水面水位的壅高对罐区的不利影响提出在帷幕外侧设置降水井并进行定期抽水以达到降低水位目的得方案。


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