奚晨宇

在深地质处置库（DGR）长期封存放射性废物的过程中，由金属腐蚀，微生物分解等产生的气体可能超过工程屏障或宿主岩石的容纳能力，从而通过这些屏障迁移，增加人类和环境接触放射性物质的风险。本研究针对这一问题，提出了一种数学模型，用于模拟和预测气体在饱和压实膨胀土中的迁移行为。该模型综合考虑了流体力学、土力学和毛细作用，通过Darcy定律描述了土孔隙中的水分和气体流动，并引入了Bishop有效应力原理来表征非饱和土的应力状态。本项目采用有限元软件COMSOL对模型进行了数值求解，模拟了一维注气条件下气体在膨润土中的流动情况。模拟结果显示了气体在膨润土内的迁移过程，验证了模型的有效性，但没能成功模拟气体突破。研究结果表明，该数学模型在模拟气体迁移方面具有良好的前景，未来将进一步改进以实现气体突破和优势渗流路径的模拟。

放射性废物处置；气体迁移；数学模型；有限元方法

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