Modelování nesaturovaného proudění na rozhraní bentonitu a žuly v hlubinném úložišti
Title Alternative:Modelling of unsaturated flow between the bentonite and granite in a deep repository
Loading...
Date
2012
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Práce je založena na benchmarkové úloze podle mezinárodního projektu Task Force EBS, která slouží k lepšímu pochopení hydrogeologických procesů probíhajích na rozhraní bentonitu, žuly a pukliny. Předmětem našeho výzkumu byl průběh saturace v prostoru a čase ve válcovém bentonitovém vzorku a jeho okolí, které tvoří hornina a puklina. Proudění v nesaturované zóně je popsáno pomocí nelineární Richardsovy rovnice. Za tímto účelem jsme vytvořili sadu axi-symetrických 2D modelů s různou konfigurací parametrů užitých materiálů. K modelování byl využit program FEFLOW 6.0, založený na metodě konečných prvků. Ve všech simulovaných případech jsme v poměrně krátkém čase zaznamenali částečnou desaturaci horniny v blízkém okolí vzorku bentonitu. V téměř všech případech se vzorek bentonitu následně plně saturoval. Jedinou výjímkou byl případ neobsahující puklinu s hydraulickou vodivostí horniny velmi blízkou hydraulické vodivosti bentonitu. V jednom ze zmíněných případů byla zadána retenční křivka bentonitu nestandartním vztahem, který není ve FEFLOW implementován. Abychom docílili co nejlepší shody některého z modelů retenčních křivek užitých ve FEFLOW se zmíněným vztahem, optimalizovali jsme jejich parametry v programu Matlab.
This work is based on the benchmark problem, which is part of international project Task Force EBS and it is intended to provide better understanding of the hydrogeologic processes at the interface of bentonite, granite and fracture. We investigated time changes of saturation in a cylindrical bentonite sample and the surrounding area, which consists of rock and fracture. Unsaturated flow is described by the nonlinear Richards equation. For this purpose, we developed a set of axi-symmetric 2D models with different configuration of material parameters. We used program FEFLOW 6.0, which is based on the finite element method, for modelling. In all simulated cases, we noticed the partial desaturation of rock near the bentonite sample after short time. In almost all cases, the sample of bentonite has been later fully saturated. The only exception was the case with no fracture and with rock hydraulic conductivity very close to the hydraulic conductivity of bentonite In one case, the retention curve of bentonite was given by uncommon relationship, not implemented in FEFLOW. To achieve the best correspondence for any of the retention curve used in FEFLOW with the mentioned relationship , we optimized their parameters in Matlab.
This work is based on the benchmark problem, which is part of international project Task Force EBS and it is intended to provide better understanding of the hydrogeologic processes at the interface of bentonite, granite and fracture. We investigated time changes of saturation in a cylindrical bentonite sample and the surrounding area, which consists of rock and fracture. Unsaturated flow is described by the nonlinear Richards equation. For this purpose, we developed a set of axi-symmetric 2D models with different configuration of material parameters. We used program FEFLOW 6.0, which is based on the finite element method, for modelling. In all simulated cases, we noticed the partial desaturation of rock near the bentonite sample after short time. In almost all cases, the sample of bentonite has been later fully saturated. The only exception was the case with no fracture and with rock hydraulic conductivity very close to the hydraulic conductivity of bentonite In one case, the retention curve of bentonite was given by uncommon relationship, not implemented in FEFLOW. To achieve the best correspondence for any of the retention curve used in FEFLOW with the mentioned relationship , we optimized their parameters in Matlab.
Description
katedra: NTI; přílohy: 1 DVD Rom; rozsah: 10031 s. (60 763)
Subject(s)
nesaturované proudění, richardsova rovnice, modelování, retenční křivka, bentonit, unsaturated flow, richards equation, modelling, retention curve, bentonite