花岗岩体单裂隙中核素迁移数学模型Ⅲ.扩散模型及其有限单元法解  

A MATHEMATICAL MODEL FOR RADIONUCLIDE TRANSPORT IN SINGLE FRACTURED GRANITE Ⅲ.DIFFUSION MODEL AND SOLUTION BY FINITE ELEMENT METHOD

作　　者：苏锐[1] 李春江[2] 王驹[1] 高宏成[2] 

机构地区：[1]核工业北京地质研究院环保中心,北京100029 [2]北京大学技术物理系,北京100871

出　　处：《核化学与放射化学》2000年第2期80-86,共7页Journal of Nuclear and Radiochemistry

基　　金：核工业科学基金!资助项目 (J94P61 0 56)

摘　　要：以北京市阳坊地区地表新鲜花岗岩为实验介质 ,在含有天然裂隙面切割的花岗岩柱中进行了核素扩散实验。考虑了花岗岩基质扩散、裂隙表面吸附和基质吸附等因素对核素扩散的影响 ,着重探讨了花岗岩基质扩散对核素在裂隙中迁移的影响。建立了相应的二维扩散数学模型 ,运用有限单元法求得其数值解。将数值解、解析解和实验值进行了对比 ,三者较吻合 ,说明所建立的数学模型能很好的反映实际实验条件 ,模型是正确的 ,所进行的数值离散是合理的。由数学模型估算的迁移参数为 :基质域中 ,扩散系数Dp=5 915× 10 -13 m2 /s,孔隙度ε =0 0 19,阻滞系数Rd=1 46× 10 3 ;裂隙中 ,扩散系数Df=1 18× 10 -9m2 /s,等效孔隙度ε =0 87,表面阻滞系数Ra=130 6。A diffusion model is presented for numerical simulation of nuclides transport in naturally single fractured granite media and solved by the finite element method. The calculated concentration profile in the granite media and the break through curves are in agreement with those experimentally measured and analytical solution.

关 键 词：单裂隙 核素迁移 数学模型 有限单元法 花岗岩 

分 类 号：P641.3[天文地球—地质矿产勘探] TL942.1[天文地球—地质学]