[發(fā)明專利]一種多重屏障體系內水化學環(huán)境演化研究的方法

在審

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• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112505078A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 柴娜娜;徐輝;司高華;葛一雷;梁威;王煜;陳潔
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63653部隊
• 主分類號: G01N23/207
• 分類號: G01N23/207;G01N23/20008;G01N31/16;G01N15/08;G01N17/00;G01N33/18;G01N33/24;G01N1/28
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

1.一種多重屏障體系內水化學演化研究方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集多重屏障體系所涉及的巖礦樣品，并確定所述巖礦樣品的礦物組成的相關參數(shù)；

S2、采集地下水，確定初始地下水的各項化學參數(shù)；

S3、對所述巖礦樣品開展巖土材料物性參數(shù)測試研究，測定飽和滲透系數(shù)、孔隙率、陽離子交換容量相關參數(shù)；

S4、對包裝容器開展腐蝕模擬實驗，確定所述包裝容器在屏障內的平均腐蝕速率；

S5、開展長期數(shù)值模擬研究。

2.根據(jù)權利要求1所述的多重屏障體系內水化學演化研究方法，其特征在于，所述步驟S1中確定巖礦樣品的礦物組成的相關參數(shù)的具體步驟為：

S1.1、將所述采集的巖礦樣品進行粉碎、研磨，制成粒徑為200目的粉末；

S1.2、通過X射線衍射對巖礦樣品粉末進行鑒定，確定巖石類型、礦物成分、含量。

3.根據(jù)權利要求1所述的多重屏障體系內水化學演化研究方法，其特征在于，所述步驟S2中確定初始地下水的各項化學參數(shù)的具體步驟為：

S2.1、將采集后的地下水水樣保存在惰性氣體氛圍中；

S2.2、通過電位滴定法測得所述地下水水樣中的碳酸根、碳酸氫根離子含量；

S2.3、通過離子色譜法和原子發(fā)射光譜法獲得所述地下水水樣中陰、陽離子的含量，通過溶解氧儀、pH計和Eh計測得水樣的溶解氧含量、pH值和Eh值。

4.根據(jù)權利要求3所述的多重屏障體系內水化學演化研究方法，其特征在于，所述步驟S3中測定滲透系數(shù)、孔隙率、陽離子交換容量相關參數(shù)的具體步驟為：

S3.1、通過柔性壁滲透儀，進行飽和滲透系數(shù)測試，計算得到飽和滲透系數(shù)；

S3.2、測定礦物孔隙率；

S3.3、測定礦物陽離子交換含量。

5.根據(jù)權利要求1所述的多重屏障體系內水化學演化研究方法，其特征在于，所述步驟S4中模擬包裝容器腐蝕實驗的具體步驟為：

將16MnR裸鋼片填埋在一定厚度的填埋層中長達4年，期間不斷用場地地下水浸濕所述填埋層，在不同時間段取樣，采用失重法計算鋼片平均腐蝕速率。

6.根據(jù)權利要求1所述的多重屏障體系內水化學演化研究方法，其特征在于，所述步驟S5中開展長期數(shù)值模擬研究的具體步驟為：

S5.1、利用地球化學模擬軟件，將整個多重屏障體系劃分為若干個微小單元，每一個微小單元代表一個完整的水-巖相互作用體系；

S5.2、利用隨機步行法對水流進行完全獨立的模擬，確定水流場的方向、速度、流進流出的邊界條件以及水中組分的擴散系數(shù)和彌散距離，得到計算好的水流場；

S5.3、在所述計算好的水流場的基礎上進行改進特征法模擬。

S5.4、根據(jù)巖礦的滲流速率計算孔隙水流過屏障所需的時間，通過設定孔隙水沖刷次數(shù)來獲得水化學環(huán)境在大尺度時間上的演化。