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基于单元凋亡法的压气蓄能盐穴围岩潮解行为表征及其影响研究
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作者 曾真 马洪岭 +3 位作者 梁孝鹏 李航 王轩 李文韬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3510-3522,共13页
盐穴压气蓄能是当前利用风、光等可再生能源实现电网调峰的重要技术。然而,在电站的日循环注采工况下,盐穴内湿环境会呈现高频高幅振荡。当盐穴温度因采气而骤降时,相对湿度可接近100%,该条件下腔周盐岩将发生潮解,导致腔体的横向扩展,... 盐穴压气蓄能是当前利用风、光等可再生能源实现电网调峰的重要技术。然而,在电站的日循环注采工况下,盐穴内湿环境会呈现高频高幅振荡。当盐穴温度因采气而骤降时,相对湿度可接近100%,该条件下腔周盐岩将发生潮解,导致腔体的横向扩展,影响盐穴的稳定性与密闭性。将损伤盐岩置于压气蓄能工况对应的干湿循环中,统计其潮解量。利用表观形貌分析了盐岩表面潮解速率随偏应力水平的变化规律,并建立了两者的拟合关系。开发了针对FLAC3D软件的单元凋亡法,嵌入模拟盐穴长期变形的数值程序中,基于试验结果计算腔周盐岩网格单元的潮解量并适时使之凋亡,从而表征潮解对盐穴宏观可用性的影响。结果表明:在长期运行后,腔体轮廓会因围岩潮解而略微向外延伸,使得腔周位移与安全系数轻微恶化,但仍能充分满足经验性的安全判据。然而,潮解的盐将固定盐穴空气中的水分,转化为卤水汇集于腔体底部从而显著降低盐穴可用体积。这一影响远高于地层蠕变导致的腔体收缩,须通过增设地面除湿装置与定期排卤等措施予以控制。 展开更多
关键词 盐穴压气蓄能 盐岩 干湿循环 潮解 二次开发
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