基于多边形的TOUGH2模拟器网格生成方法

针对TOUGH2模拟器网格数据较难生成的特点,在总结分析已有的网格生成工具的优缺点基础上,介绍了基于多边形的网格生成方法。该方法先将研究区离散为多个三角形网格,再将其转化为多边形网格。基于水文地质参数分区和地理信息系统软件,可生成各结点的水文地质参数分区信息,再利用统计软件将已知点的高程和厚度信息扩展到模拟层的结点,最终可生成TOUGH2模拟器需要的网格输入文件。以北京市平原区网格生成说明了方法的合理性。这些成果为TOUGH2模拟器的推广应用提供了参考,并将提高TOUGH2的使用效率。     

利用WinGridder网格生成器实现复杂地质体的精细描述

WinGridder网格生成器是一款功能强大且使用十分灵活的非规则网格生成工具。本文将介绍该软件生成网格的原理,并在WinGridder程序基础上利用VB语言给出了平面上不同类型点集的生成算法。最后通过两个剖分实例来阐述该软件如何实现复杂地质体的精细描述。     

CO2地质封存泄漏对浅层地下水影响的分析评价

CO2地质封存作为解决CO2排放问题的方法已经越来越受到重视。对于CO2长时间地质封存中可能出现的泄漏问题作为一个该方法的重要技术难题也逐渐被人们所关注,CO2地质封存中一旦出现泄漏问题可能会首先影响到浅层的地下水资源。本文通过总结封存中可能出现的泄漏途径及方式,结合国内外研究泄漏对地下水影响的野外试验和室内实验、数值模型等方法,提出了评价分析封存泄漏对地下水影响的框架和方法。介绍了目前评价的各种方法的缺陷,最后提出了评价中的场地评价、数值模拟、野外试验及室内实验未来的发展方向,三种方式的共同发展能够完善影响评价并且促进CCS工程未来的应用前景。     

非饱和砂-膨润土混合物渗流过程实验的数值模拟

利用TOUGH2-MP软件对侧限条件下砂-膨润土混合物的室内注水渗流过程试验进行了数值模拟,并且采用水-气两相流模型来模拟非饱和渗流过程。数值模型中的非饱和渗流特性参数即由室内试验确定。本研究是在分别假设沿TDR探测杆或圆柱壁存在界面流、砂-膨润土混合物内存在非均质性的前提下,用数值模拟的方法探索研究其对砂-膨润土混合物的再饱和行为的影响。本文模型的计算结果和试验结果较为一致,说明数值模拟方法可以研究砂-膨润土混合物的渗流特性。通过本研究可以加深对这种介质渗流特性的认识,为今后高放核废料地质处置中缓冲/回填材料以及水利工程等防渗材料的选择提供重要的理论依据。     

压缩空气地下咸水含水层储能技术

能源危机和温室效应促进了可再生能源的利用,储能技术是解决太阳能、风能波动问题的重要手段。压缩空气储能（Compressed Air Energy Storage, CAES）技术是仅次于抽水蓄能的第二大蓄能技术。目前CAES多是通过洞穴实现,其主要缺点是对地质要求较高,合适的洞穴数量有限,为扩大其应用,可使用地下咸水含水层作为储层。本文介绍了CAES电站的工作原理、优缺点及各国的发展现状,并分析了利用地下咸水含水层进行压缩空气储能的可行性、优点及一些问题与技术方法,如储层内残余烃的影响、氧化与腐蚀作用、颗粒的影响及缓冲气的选择,表明含水层CAES将是拓宽CAES应用的重要途径。     

利用TOUGH2进行场地规模CO2地质封存的模拟方法

温室气体排量的增加,对人类的可持续发展造成了严重的影响。减少CO2的排量是人类急需解决的问题。作为有效的CO2减排途径,CO2地质封存技术发展前景乐观。本文首先从理论上详细介绍基于TOUGH2进行场地规模CO2地质封存数值模拟所采用的方法,说明了空间离散,边界条件的刻画,模型参数的获取,初始条件的确定以及不同注入方式下注入井的设置。以鄂尔多斯盆地的场地规模CO2地质封存为例,在TOUGH2-MP/ECO2N软件平台的支持下,介绍数值模拟的过程,并简要给出了数值模拟的结果,验证了这一过程的可行性。