铀尾砂充填膏体中铀在地下裂隙水中的迁移研究

膏体充填方法能低成本资源化处理大量的铀尾砂。然而,铀尾砂充填膏体中的铀可能会释放出来,通过裂隙结构中的地下水迁移到附近的环境中。针对此问题,基于离散裂隙网络方法和实际勘测结果,建立某退役石膏矿及周围2000 m×2000 m×1000 m的大尺度裂隙网络结构。开展长期浸出试验,以膏体中铀的浸出率函数和裂隙结构网络模型为基础,建立了铀在地下水中的大尺度迁移模型,基于有限元方法进行求解。结果表明,在20000 a的研究时间里,裂隙地下水的铀浓度始终低于国家现行标准。此外,裂隙地下水中的地下水中的铀迁移相当迅速,铀在裂隙地下水中的迁移主要通过大尺度连通裂隙完成。

裂隙介质氡迁移的分形离散裂隙网络模型

为更有效地开展氡污染防治、氡示踪研究,根据分形理论与离散裂隙网络(DFN)建立裂隙介质氡迁移模型;采用双幂律模型描述裂隙位置与长度,多级联乘方法获得裂隙中心点位置,von Mises-Fisher分布函数确定裂隙方向,对数正态分布方法确定裂隙开度分布;采用自研试验装置验证理论模型,并使用理论模型分析某天然裂隙岩体氡迁移特征。结果表明:理论模型计算氡活度浓度与试验结果相差最大不超过4%,该裂隙岩体的平均氡析出率为0.00258 Bq/(m^(2)·s),岩体内连通裂隙构成氡迁移的主要通道,裂隙密集处的最大氡通量比裂隙稀疏处的大约3个数量级。裂隙介质平均氡析出率随分形维数的增加而增大,随长度指数的增加而减小,与对流速度呈非线性增加关系。