DECOVALEX_IV TASK_D项目的热-水-力耦合过程的数值模拟

核废料地下处置系统研究的国际合作项目DECOVALEX(development of coupled models and their validation against experiments) 致力于高放射性核废料地质处置系统围岩中多个物理场的耦合过程研究和工程屏障的可行性评估.中国研究小组第一次参加DECOVALEX计划.介绍了其子课题Task_D的情况和阶段性研究结果,包括2种处置方式--瑞士FEBEX和美国Yucca Mountain类型的1×104 a以上的预测模拟及其比较分析.建立一套复杂的非饱和多孔介质中热液力(THM)耦合过程的非等温流动和形变控制方程,涉及到固、液、气三相和四种组分(固体骨架,水,干空气和水蒸汽).其表现为相对独立同时又相互交叠的4类模型(1) 考虑有效应力、热膨胀应力和膨润土的水膨胀应力变形模型;(2) 考虑水与蒸汽在蒸发凝结时物质交换的流动模型;(3) 包含蒸汽/干空气相对运动的蒸汽分子扩散和对流模型;(4) 三相局部非等温过程的热交换模型.在此基础上根据Task_D的设定要求简化为较为实用的方程,并发展了相应的程序对1×106 a THM耦合行为进行了预测模拟,其结果在2005年2月Task_D讨论会和DECOVALEX工作会议与多个国家相互独立的研究结果进行对比,吻合程度很高,这给模型的建立和程序发展都带来了信心.     

基于CALS及Surpac-FLAC3D耦合技术的 复杂空区稳定性分析

 由于受地质条件和探测技术的限制,传统探测方法很难获得复杂空区精确的实际空间分布形状,由此得到的空区用于建立数值分析模型显得过于粗糙,在此基础上进行空区稳定性分析的可靠性程度不高。采用空区激光自动扫描系统(CALS)对复杂空区进行激光扫描,在获得精准三维点云数据的基础上,运用Surpac软件模拟出空区的三维地质模型,通过耦合方法可以在FLAC3D中生成与实际空区空间分布一致的数值模型,提高复杂空区稳定性计算的准确性和可靠性。选取三道庄露天矿的地下空区作为工程实例,利用CALS获得不规则空区的实际空间边界。在此基础上,运用Surpac进行三维块体模拟,研究Surpac与FLAC3D模型耦合技术,成功地将三维模型数据导入FLAC3D中,结合现场实际勘测的围岩力学参数,对空区进行静力计算,分析空区的稳定性。     

县市域总体规划探索与实践——以浙江省诸暨市域总体规划为例

为了进一步统筹城乡,推进新型城市化,浙江省在全省范围内推进县市域总体规划。作为浙江省最先开展的县市域总体规划之一,诸暨市域总体规划立足市域空间全覆盖特点,在"两规"衔接、城乡空间管制、规划与管理体系协调、GIS技术运用等方面进行了有益的探索与实践,取得了较好的效果。     

ANTICIPATED AIR POLLUTION TOLERANCE OF SOME PLANT SPECIES CONSIDERED FOR GREEN BELT DEVELOPMENT IN AND AROUND AN INDUSTRIAL/URBAN AREA IN INDIA: AN OVERVIEW

Vegetation naturally cleanses the atmosphere by absorbing gases and some particulate matter through leaves. Plants have a very large surface area and their leaves function as an efficient pollutant‐trapping device. Some plants have been classified according to their degree of sensitivity and tolerance towards various air pollutants. Sensitive plant species are suggested to act as bio‐indicators. Levels of air pollution tolerance vary from species to species, depending on the capacity of plants to withstand the effect of pollutants without showing any external damage. In this study, the air pollution tolerance index (APTI) of 30 plant species has been evaluated. High values of APTI were recorded in Mangifera indica, Moringa pterydosperma, Cassia renigera and Ailanthus excelsa. The anticipated performance index (API) of 30 plant species has also been evaluated for green belt (GB) development in and around an industrial urban area in India. Using APTI and this performance rating, the most tolerant plants have been identified.     

库水位升降作用下大型土石混合体边坡流–固耦合特性及其稳定性分析

 以金沙江中游梨园电站坝前大型土石混合体边坡为例,基于精细地质结构模型,研究其在蓄水及库水位骤降过程中的流–固耦合及相应的稳定性变化特征。结果表明：蓄水初期边坡地表变形较为缓慢,当库水位达到某一高程时,其地表变形呈现陡增趋势;在蓄水初期边坡的稳定性有所下降,当上升至某一临界水位后边坡稳定系数达到最低值,而后随着库水位的上升有所回弹;库水位骤降对边坡稳定性影响较大,且其稳定系数下降随着骤降幅度的增大而增大。这些对于指导实际工程及深化库区土石混合体边坡的研究具有一定的理论意义。     

基于风险性能评价的深部地质介质的核废物安全隔离方法

性能评价(PA)是风险评估在核废物地质处置领域中的应用.PA原是用作定量地展示处置场的工程与天然屏障性能的手段,其目的是最终证明处置系统的安全性.为此PA的最高指导思想是国际上公认的原则和指南.在实际应用中,PA与处置项目的几个主要部分都有联系,包括废物描述、处置概念到场址选择和描述.因此,PA在核废物管理项目中占有很特殊的位置:PA可以作为决策工具,辅助处置项目的计划和管理,使项目能够有效益地进行,以达到预期的目标.从自上而下的视角介绍PA,包括方法论、模式、处理不确定性等.还为中国科学家列出了一些具体的建议.     

基于场路耦合的隧道瞬变电磁超前探测正演与工程应用

 瞬变电磁正演计算几乎全部采用均匀半空间的解析解作为初始条件加入,这对于存在解析解的情况下是可行的,然而,进行隧道超前探测时,由于处在全空间中并且存在已开挖洞体的影响,使用均匀全空间的解析解作为初始条件并不适用。从麦克斯韦方程组出发,在三维瞬态涡流场方程和电路方程的基础上,建立基于A法(矢量磁位法)的瞬变电磁场路耦合模型。通过节点法进行时间离散,建立迦辽金格式的时间离散方程,实现独立电压源激励下的瞬变电磁三维正演,使瞬变电磁法的三维正演更接近实际的观测过程。应用场路耦合方法进行瞬变电磁“烟圈效应”的数值计算,其结果与解析值对比表明正演结果与实际相符。以青岛胶州湾海底隧道为例分别建立考虑海水影响和不考虑海水影响的瞬变电磁超前探测模型,应用场路耦合的方法进行三维正演模拟,得到隧道上方海水体对瞬变电磁探测的影响。     

颗粒材料的离散颗粒及间隙水渗流模型与数值模拟

基于离散颗粒模型的含间隙水颗粒材料液-固耦合分析，发展了Darcy渗流模型。应用特征线SPH方法求解液相，建立饱和与非饱和颗粒材料渗流模型的数值模型。数值例题给出饱和颗粒材料结构物在位移加载条件下的破坏模式及间隙水Darcy速度与水压力分布，并进一步模拟降雨条件下非饱和颗粒材料结构物的瞬态渗流过程，显示该模型模拟含间隙水颗粒材料结构物液-固耦合及变形的良好性能。