多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应数值模拟北大核心CSCD

近场环境条件下核素在缓冲材料中的迁移扩散受控于温度场、渗流场、膨胀应力场和化学吸附场的耦合作用,其对核素的阻滞特性将影响到核素随地下水向处置库围岩迁移并返回生物圈的能力,开展多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应研究,对地质处置库的长期安全性评价具有重要的意义。本研究基于混合物理论、连续介质理论、质量守恒、动量守恒、能量守恒及溶质扩散的Fick定律,推导出饱和缓冲材料中核素迁移扩散的热-水-力-化耦合控制方程,并借助于COMSOL Multiphysics软件的直接全耦合求解优势,以自主研制的缓冲材料长期阻滞性能Mock-up实验装置为几何模型,采用内置接口和添加热-水-力-化耦合控制方程中的耦合项作为源项相结合方式,实现了多物理场耦合作用下铀在饱和缓冲材料中迁移扩散行为的直接耦合分析,其长期阻滞特性数值模拟结果表明:初期阶段铀在缓冲材料中迁移扩散较缓慢,迁移距离随时间增幅在1 m左右;中后期阶段,随缓冲材料对铀的吸附容量逐渐趋于饱和后,其迁移距离较初期阶段增加更为明显,迁移距离随时间增幅为3 m左右。多因素耦合下核素在饱和缓冲材料中迁移扩散的热-水-力-化耦合控制方程构建、求解及长期阻滞性能模拟研究的方法,能够为我国高放废物深地质处置库地下实验室开展1∶1工程尺度的工程屏障设计与安全性能评价提供技术参考。     

基于SRP模型的区域生态脆弱性时空演化特征及评价——以四川茂县为例

区域生态脆弱性评价是落实生态文明建设的重要举措，可为当地的生态修复工程实施提供依据。干旱河谷是我国典型的生态脆弱区，以四川省阿坝州茂县作为研究区，基于“敏感度-恢复力-压力度”(SRP)模型，选取地形起伏度、土壤类型、岩性组类别、生物丰度等14个评价指标，结合专家打分法、层次分析法对各指标赋予权重，运用综合指数法对各指标因子进行空间叠加分析，得到了茂县2000年、2007年、2009年、2014年和2018年共5期生态脆弱性时空演化特征。研究结果表明：2000-2014年茂县的生态脆弱性逐期变差，而2014-2018年茂县的生态脆弱性逐期变好，并以轻度脆弱为主；生态脆弱性略微变差-显著变差区域主要集中在研究区中下部的岷江干流中低山区和土门河流域，并向研究区北部和西北部高山区-极高山区及龙门山山前区移动。利用地理探测器对5期茂县生态脆弱性结果进行了驱动力分析，单因子驱动力居前三位的因子为人口密度、高程、坡度，3种因子对应的双因子驱动力均在0.820 75以上。     

基于RSEI模型的金沙江干热河谷区小镇生态环境质量评价

为了探究金沙江干热河谷区生态环境治理工作的实施效果，以生态环境较差但种植了耐旱植物的红格镇和生态环境较好但未种植耐旱植物的大田镇作为研究对象，选取了2000年、2009年、2015年、2018年、2021年5期遥感影像，利用绿度指标、湿度指标、热度指标和干度指标，通过主成分分析计算得到遥感生态指数I_RSE,进而对两镇生态环境质量进行评价，结果表明：红格镇生态环境质量呈现自西部到东部逐渐变好的趋势，大田镇生态环境质量呈现由中心城区向四周逐渐变好的趋势；红格镇生态环境质量以“较差”和“一般”为主，占总面积的60%左右；大田镇生态环境质量以“一般”和“良”为主，占总面积的55%左右；红格镇各年份I_RSE标准化均值分别为0.471 3、0.447 2、0.510 5、0.491 7、0.551 5,呈波动上升趋势；大田镇各年份I_RSE标准化均值分别为0.569 8、0.581 7、0.550 7、0.561 8、0.546 1,总体呈略微降低趋势。