本發(fā)明涉及一種處置庫緩沖材料的原位試驗方法，尤其是一種處置庫緩沖材料的原位水化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，能源短缺逐漸成為中國所面臨的嚴峻問題，中國越來越重視核能的利用和發(fā)展，核能的利用，必將產(chǎn)生大量的核廢料，因此核廢料處置已經(jīng)成為迫在解決的課題。

對于高放廢物的處置，目前國際社會上普遍接受的可行方案是把高放廢物深埋于地下500～1000m深的穩(wěn)定的地層中：即將高放廢物經(jīng)過固化處理、灌裝后，儲藏在深部地質(zhì)處置庫中，該處置庫通常稱為“高放廢物地質(zhì)處置庫”,以下簡稱為“處置庫”。

處置庫的設(shè)計思路，一般采用的是“多屏障系統(tǒng)”，包括圍巖地質(zhì)屏障，基于膨潤土作為緩沖材料的人工屏障和廢物儲存容器屏障。玻璃固化的高放廢物封裝在特制的容器中，這種容器是用非常耐腐蝕的高級合金鋼或銅等材料制造的。處置的時候，固化容器的周圍還要填充吸附性能好的膨潤土材料，這樣構(gòu)成了多道“人工屏障”。除此之外，還有優(yōu)良的“天然屏障”。高放廢物庫建在幾百米深地下的穩(wěn)定地質(zhì)層內(nèi)(如花崗巖、粘土巖、鹽巖等)，隨著時間的推移，圍巖中的地下水將從四周逐漸侵蝕到膨潤土材料中，膨潤土將逐漸吸水膨脹，從而填滿膨潤土塊體之間以及膨潤土塊體與圍巖之間的空隙，從而起到密封作用。因此，研究地下水侵蝕膨潤土有助于更好的理解其吸水膨脹性能和密封性能。

目前對水化過程的研究，在實驗室多是從表面進行注水來模擬地下水的作用，但在原位試驗中，使用該方法，則這一過程相當(dāng)緩慢，而且從表面注水和實際地下水流動有較大不同，水化過程不均勻。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種處置庫緩沖材料的原位水化處理系統(tǒng)，通過該處理系統(tǒng)可以較快速度的實現(xiàn)緩沖材料的水化過程，同時可以保證水化過程較為均勻的進行。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：包括設(shè)置在處置庫的側(cè)向巷道內(nèi)的一個給水系統(tǒng)，所述給水系統(tǒng)主要由導(dǎo)水管系統(tǒng)和水泵構(gòu)成，導(dǎo)水管系統(tǒng)包括布置在側(cè)向巷道內(nèi)壁上的外層導(dǎo)水管和設(shè)置在廢物儲存容器外部的內(nèi)層導(dǎo)水管，外層導(dǎo)水管和內(nèi)層導(dǎo)水管均沿側(cè)向巷道的長度方向延伸且由彼此之間平行排布的導(dǎo)水管組成，導(dǎo)水管上開設(shè)有均布的注水孔，外層導(dǎo)水管和內(nèi)層導(dǎo)水管最終連接在一起，通過水泵進行注水。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的一種處置庫緩沖材料的原位水化處理系統(tǒng)，是在原位試驗中，通過導(dǎo)水管建立給水系統(tǒng)，給水系統(tǒng)的管路最后接到水泵中，通過水泵向?qū)茏⑺?，?dǎo)水管上開設(shè)有均布的注水孔，因此注水過程可以較為均勻的進行，同時，又因為給水系統(tǒng)的導(dǎo)水管系統(tǒng)包括布置在側(cè)向巷道內(nèi)壁上的外層導(dǎo)水管和設(shè)置在廢物儲存容器外部的內(nèi)層導(dǎo)水管，外層導(dǎo)水管和內(nèi)層導(dǎo)水管均沿側(cè)向巷道的長度方向延伸且由彼此之間平行排布的導(dǎo)水管組成，所以，通過該種方法,可以在大型原位試驗中，實現(xiàn)緩沖材料的快速水化過程，同時可以保證這一過程較為均為的進行；同時這樣布置的管路并不會占用太大的空間，不會對緩沖材料的布置產(chǎn)生較大影響，因此可以更為準(zhǔn)確的進行原位試驗。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、纜繩，2、側(cè)向巷道，3、混凝土支座，4、廢物儲存容器，5、高放廢物，6、緩沖材料塊體，7、緩沖材料顆粒，8、內(nèi)層導(dǎo)水管，9、外層導(dǎo)水管。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

在圖1所示的實施例中，處置庫側(cè)向巷道2內(nèi)的緩沖材料直接以緩沖材料顆粒7的形式填充于廢物儲存容器4(內(nèi)部盛裝高放廢物5)與側(cè)向巷道2的圍巖表面之間，此時的一種處置庫緩沖材料的原位水化處理系統(tǒng)，包括設(shè)置在處置庫的側(cè)向巷道2內(nèi)的一個給水系統(tǒng)，所述給水系統(tǒng)主要由導(dǎo)水管系統(tǒng)和水泵構(gòu)成，導(dǎo)水管系統(tǒng)包括布置在側(cè)向巷道2內(nèi)壁上的外層導(dǎo)水管9和設(shè)置在廢物儲存容器4外部的內(nèi)層導(dǎo)水管8；其中優(yōu)選地，外層導(dǎo)水管9位于側(cè)向巷道2的圍巖表面與緩沖材料的接觸面處，而內(nèi)層導(dǎo)水管8設(shè)置于緩沖材料外邊界與廢物儲存容器4邊界之間居中的位置；外層導(dǎo)水管9和內(nèi)層導(dǎo)水管8均沿側(cè)向巷道2的長度方向延伸且由彼此之間平行排布的導(dǎo)水管組成，最終在側(cè)向巷道2的內(nèi)壁面上形成了一圈外層導(dǎo)水管9，同時在緩沖材料外邊界與廢物儲存容器4邊界之間居中的位置形成一圈內(nèi)層導(dǎo)水管8，導(dǎo)水管上開設(shè)有均布的注水孔，并且在導(dǎo)水管的外面設(shè)有土工布層，土工布層的設(shè)置可以是在pvc管外面包裹一層土工布等等，為了防止膨潤土進入孔中造成堵塞，外層導(dǎo)水管9和內(nèi)層導(dǎo)水管8最終連接在一起，通過水泵進行注水，通常，外層導(dǎo)水管9和內(nèi)層導(dǎo)水管8采用未開設(shè)注水孔的外部管路連接在一起后接到水泵上。

在上述實施例中，所述外層導(dǎo)水管9的位于上部和側(cè)部的導(dǎo)水管錨固在側(cè)向巷道2的內(nèi)壁上，外層導(dǎo)水管9的位于下部的導(dǎo)水管放置在側(cè)向巷道2的底面上；同時，所述內(nèi)層導(dǎo)水管8的位于上部及側(cè)部的導(dǎo)水管通過纜繩1固定連接到側(cè)向巷道2的內(nèi)壁上；更為具體的，可以是，內(nèi)層導(dǎo)水管8的位于上部的導(dǎo)水管采用纜繩1吊掛后，纜繩1的兩個端部再固定到側(cè)向巷道2的內(nèi)壁或已經(jīng)錨固在側(cè)向巷道2內(nèi)壁的外層導(dǎo)水管9的位于上部的導(dǎo)水管上，內(nèi)層導(dǎo)水管8的位于側(cè)部的導(dǎo)水管，可以采用纜繩1固定在另一些兩端部設(shè)置在側(cè)向巷道2內(nèi)壁上的纜繩1上，例如可以是上下兩端部連接在側(cè)向巷道2內(nèi)壁的垂直纜繩,為了起到較好的固定作用，內(nèi)層導(dǎo)水管8的位于上部及側(cè)部的導(dǎo)水管,同時還通過剛性桿錨固在側(cè)向巷道2的內(nèi)壁上；內(nèi)層導(dǎo)水管8的位于下部的導(dǎo)水管放置在側(cè)向巷道2的底面上，通過填充的緩沖材料顆粒7定位。

在圖2所示的另一個實施例中，當(dāng)緩沖材料的填充方式包括緩沖材料顆粒7和緩沖材料塊體6時，是在側(cè)向巷道2的內(nèi)部下方設(shè)置混凝土支座3，進而在支座與廢物儲存容器4之間疊放緩沖材料塊體6作為支撐，同時巷道的其他空間則填充緩沖材料顆粒7，這時的一種處置庫緩沖材料的原位水化處理系統(tǒng)，有別于第一種實施例的地方僅在于，緩沖材料塊體6和混凝土支座3替代部分側(cè)向巷道2的內(nèi)壁，用于固定位于巷道下方的外層導(dǎo)水管9和內(nèi)層導(dǎo)水管8的導(dǎo)水管；由于在該實施例中，側(cè)向巷道2的底面上還設(shè)有混凝土支座3及緩沖材料塊體6，所以外層導(dǎo)水管9的位于下部的導(dǎo)水管是放置在混凝土支座3上，位于中間的部分還同時設(shè)置于緩沖材料塊體6內(nèi)部；同時，所述內(nèi)層導(dǎo)水管8的位于下部的導(dǎo)水管同樣是放置在緩沖材料塊體6之上，位于中間的部分則設(shè)置于緩沖材料塊體6的內(nèi)部。

在本實施例中，導(dǎo)水管上注水孔的具體設(shè)計方案，例如，可以是所述導(dǎo)水管在長度方向上間隔均勻地開設(shè)注水孔，并且長度方向上每處設(shè)置注水孔的導(dǎo)水管四周具有若干個均勻布置的注水孔?；蛘?，在所述導(dǎo)水管的四周管壁上整體均勻排布設(shè)置。但不限于此，只要可以實現(xiàn)相對均勻注水目的的布置方式均可。

作為優(yōu)選及常有設(shè)計，兩個實施例中,構(gòu)成所述外層導(dǎo)水管9和內(nèi)層導(dǎo)水管8的導(dǎo)水管選用pvc管；用于將導(dǎo)水管連接至水泵的外部管路采用pe管，但不限于此。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對以上實施例所做出任何簡單修改和同等變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。