博碩士論文 104322022 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:47 、訪客IP:18.191.174.168
姓名 洪祥銘(HUNG,HSIANG-MING)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 用過核子燃料最終處置場之擾動帶及間隙多孔熱-水-力學耦合效應參數影響分析
相關論文
★ 高強度鋼筋加勁之超高性能纖維混凝土懸臂梁於反覆載重作用下之撓曲行為★ 耦合結構牆受近斷層地震作用之行為
★ 高爐石高韌性纖維混凝土(ECC)之開發與自癒合研究★ 混凝土修補試體之有限元素分析
★ 黏土層中併行潛盾隧道互制現象之有限元素分析★ 降水引致單樁基礎行為之有限元素分析
★ 斷裂式有限元素法之網格策略與向量化/平行化加速運算★ 潛盾隧道開挖沉陷之有限元素分析
★ 降水引致單椿基礎負摩擦力行為之有限元素分析★ 緩衝材料熱傳導性質與放射性廢料處置場溫度效應
★ 黏土層中潛盾隧道開挖沉陷之有限元素分析★ 柔性鋪面之績效評估與非均佈荷重效應
★ 用過核廢料深層地下處置設計之研究★ 潛盾隧道開挖沉陷與襯砌行為之有限元素分析
★ 核廢料地下處置之熱傳導及初步熱應變分析★ 柔性鋪面承載之非線性分析
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 用過核子燃料(Nuclear Fuel),具高放射性與殘存衰變熱,為降低其對生物安全與環境品質的威脅,國際間一般認為「深層地質處置」是較為安全與可靠的處置方式。
近場分析研究以深層地質處置之概念為基礎,參考瑞典、芬蘭相關文獻,考慮熱源、緩衝材料、回填材料、母岩、擾動帶及間隙之材料特性,以有限元素軟體ABAQUS進行耦合熱-水-力學之分析。
個別分析討論處置孔中間隙與擾動帶對處置孔周圍造成的影響。改變擾動帶的大小與水-力學參數,或是改變間隙熱傳相關參數,在熱-水-力耦合下,模擬處置場峰值溫度、最大應力、與再飽和階段完成時間,之後再針對間隙問題,在整個處置場多孔設施中有局部差異的情況下,探討各處置孔間異質性對彼此交互作用的影響。
研究結果顯示,擾動帶對處置場溫度影響不大;而對飽和度分析結果影響,則因擾動帶範圍而異;且會有效降低應力對緩衝材料的影響。間隙對溫度的影響很大,甚至超過設計標準之100 oC,然而再飽和時間與應力方面影響不大。多孔幾何配置分析上,間隙因範圍小對處置孔與處置孔間影響不大。
研析國外文獻,根據文獻內容,從中獲得審查分析之方向,為國內審查機制的建立,提供一些初步的建議。
摘要(英)
Spent Nuclear Fuel Waste has highly radioactive and residual decay heat. In order to avoid the influence that Spent Nuclear Fuel may cause to the environment, and consider safety function, technology and economy, the method of deep geologic disposal is regarded as the most safety and effectively way.
In this study, near field analysis is based on the concept of deep geological disposal. Considering the properties of heater, buffer, backfill, rock, EDZ (evaluation damage zone) and gap in the reference from Sweden and Finland. Using finite element method software-ABAQUS to build the model with those properties and conditions for coupled thermo-hydro-mechanical analysis.
To discuss the effect cause by EDZ and gap done to disposal hole, changing the size and the hydro-mechanical properties of EDZ, or the thermal properties of gap, and then modeling the peak temperature, maximum stress and time-scale of hydration of disposal hole. In the case of multi-disposal holes with local differences between each disposal hole, this research consider different thermal properties of gap, then discuss the influence of heterogeneity in disposal holes.
According to the research, EDZ won’t make big effect to peak temperature. The difference between results of saturation analysis is because of the size of EDZ cases. EDZ will effectively reduce the impact of stress on buffer. Gap has great influence on the result of temperature analysis, even make it higher than 100 oC; However, gap cause little effect to stress and time-scale of hydration. About the analysis result of multi-disposal holes, gap cause little effect to the difference between disposal holes, because of the size is small.
This research studies the foreign papers, and obtains the orientation of the review and analysis according to the content of the papers, and provides some preliminary suggestions for establishment of the domestic review method.
關鍵字(中) ★ 用過核子燃料
★ 完全耦合熱-水-力學分析
★ 深層地質處置
★ 開挖擾動帶
★ 間隙
★ 多處置孔分析
關鍵字(英) ★ spent nuclear fuel waste
★ thermo-hydro-mechanical processes
★ deep geological disposal
★ evaluation damage zone
★ gap
★ multi-disposal holes
論文目次
摘要 i
ABSTRACT iii
誌謝 v
目錄 vii
圖目錄 xi
表目錄 xvi
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 3
1.3 研究主題與方法 5
1.4 論文內容 7
第二章 文獻回顧 8
2.1 用過核子燃料的最終處置場設計概念 8
2.2 我國最終處置安全性之相關研究 10
2.3 各國處置場概念現況 12
2.3.1 芬蘭 16
2.4 多重障壁之相關研究及其功用 19
2.5 THM相關研究 24
2.5.1 熱傳過程與分析 24
2.5.2 水-力學過程與分析 27
第三章 分析理論與數值模擬方法 31
3.1 前言 31
3.2 熱傳分析理論 31
3.2.1 熱傳導 32
3.2.2 熱對流 35
3.3 水-力學分析理論 37
3.3.1 力學理論 37
3.3.2 孔隙水流理論 39
3.3.3 保持曲線理論 41
3.4 分析方法與理論說明 42
3.4.1 有限元素法 42
3.4.2 代表體積單元 45
3.5 分析流程 50
第四章 開挖擾動帶完全耦合分析 53
4.1 前言 53
4.2 網格設置與建立幾何模型 53
4.3 材料參數介紹 58
4.4 初始條件與邊界條件 61
4.5 完全耦合熱-水-力學分析 64
4.6 完全耦合熱分析結果 66
4.7 完全耦合水-力學分析之飽和度結果 68
第五章 間隙效應之完全耦合分析 75
5.1 前言 75
5.2 網格設置與建立幾何模型 76
5.3 材料參數介紹 80
5.4 初始條件與邊界條件 83
5.5 完全耦合熱-水-力學分析 86
5.6 完全耦合熱分析結果 88
5.7 完全耦合水-力學分析之飽和度結果 91
第六章 等效間隙與多孔完全耦合分析 97
6.1 前言 97
6.2 等效間隙模型之建立 98
6.3 等效模型尺寸、材料參數、初始條件與邊界條件 100
6.4 等效模型完全耦合熱-水-力學分析結果比較 101
6.5 多孔幾何配置模型模型尺寸、材料參數、初始條件與邊界條件 115
6.6 完全耦合熱-水-力學分析結果 117
6.6.1 案例EZGP12_a 118
6.6.2 案例EZGP12_b與EZGP20 122
第七章 文獻研析及審查要點建議 130
7.1 前言 130
7.2 審查要點建議文獻研析及整理 131
7.3 審查要點建議 152
第八章 結論與建議 155
8.1 結論 156
8.2 建議 158
參考文獻 159
附錄 163
參考文獻
[1] Lars-Erik Johannesson, Ola Kristensson, Mattias Åkesson, “Tests and simulations of THM processes relevant for the buffer installation ”, P-14-22, 2014.
[2] Erdem Toprak, Nadia Mokni, Sebastia Ol ivel la, “Thermo-Hydro-Mechanical Modelling of Buffer Synthesis Report”, POSIVA 2012-47,2013
[3] Kiviranta, L., Kumpulainen, S. (2011). Quality Control and Characterization of Bentonite Materials. Posiva Working report 2011-84. Eurajoki. Finland.
[4] Karnland, O., Olsson, S., Nilsson, U. (2006). Mineralogy and sealing properties of various bentonites and smectite-rich clay materials. SKB TR-06-30. Stockholm, Sweden.
[5] Juvankoski, M., Jalonen, T., Ikonen, K. (2012). Buffer Production Line 2012 - Design, production and initial state of the buffer. Posiva Report 2012-17. Eurajoki. Finland.
[6] Autio, J., Hassan, Md. M., Karttunen, P., Keto, P. (2012). Backfill design 2012. Posiva report 2012-15. Eurajoki. Finland.
[7] Börgesson, L., Dixon, D., Gunnarsson, D., Hansen, J., Jonsson, E., Keto, P. (2009). Assessment of backfill design for KBS-3V repository. Posiva Working report 2009-115. Eurajoki. Finland.
[8] 台灣電力公司,「用過核子燃料最終處置計畫潛在處置母岩特性調查與評估階段成果報告」,2013。

[9] 台灣電力公司,「我國用過核子燃料最終處置初步技術可行性評估報告」,2010。
[10] 原子力環境整備促進・資金管理センタ,(2015),「諸外国における高レベル放射性廃棄物の処分について」。
[11] 行政院原子能委員會放射性物料管理局委託計畫研究,「深層地質處置設施多孔配置之近場效應分析」,104FCMA020。
[12] 劉文光、蔡富豐、黃秉修、張仁坤,「赴瑞典、芬蘭考察放射性廢棄物營運設施」,2014。
[13] 邱太銘,「國外用過核燃料/高放射性廢料最終處置現況」,行政院原子能委員會核能研究所化工組,1999。
[14] 蔡昭明,「放射性廢料安全管制報告書」,放射性待處理物料管理處,1994。
[15] 台灣電力公司,「全程工作規劃書(2000年版)」,台電公司,2000。
[16] Hökmark H, Lönnqvist M, Kristensson O, Sundberg J, Hellström G, 2009. Strategy for hermal dimensioning of the final repository for spent nuclear fuel. SKB R-09-04, Svensk ärnbränslehantering AB.
[17] KBS, “Final Storage of Spent Nuclear Fuel – KBS-3,ⅠGeneral ; Ⅱ Geology ; Ⅲ: Barriers ; Ⅳ Safety”, Swedish Nuclear Fuel Supply Co/Division KBS, 1983.

[18] SKB, “Final disposal of spent nuclear fuel. Importance of the bedrock for safety”, SKB Technical Report 92-20, 1992.
[19] 蔡世欽,「深層地質處置概念熱效應與處置坑道配置之分析(期中報告初稿)」,我國用過核燃料長程處置潛在母岩特性調查於評估階段發展初步功能/安全評估模式(第一年計畫),2001。
[20] Thunvik, R. and Braester, C., “Heat propagation from a radioactive waste repository-Complementary calculations for the SKB 91 reference canister”, SKB Technical Report 91-61, 1991.
[21] 戴豪君,「深層岩體熱力—水力—力學耦合行為之初步研究」,國立成功大學,碩士論文,2002。
[22] 蘇依豪,「最終處置場緩衝材料地下水入侵模擬研究」,國立中央大學,碩士論文,2005。
[23] Selvadurai, A. and T. Nguyen, “Scoping analyses of the coupled thermal-hydrological-mechanical behavior of the rock mass around a nuclear fuel waste repository,” Engineering Geology, Vol.47, pp.379-400, 1996.
[24] Lennart Börgesson, and Jan Hernelind, “Coupled thermal-hydro-Mechanical calculations of the water saturation phase of a KBS-3 deposition hole”, SKB Technical Report 99-41, 1999.
[25] 陳朝旭,「用過核廢料深層地下處置設計之研究」,國立中央大學,碩士論文,2002。

[26] Bear, J., Dynamics of fluids in porous media, American Elsevier Publishing Company, Dover, New York, 1972.
[27] 謝馨輝,「核廢料地下處置之熱傳導及初步熱應變分析」,國立中央大學,碩士論文,2003。
[28] 吳佩蓉,「核廢料最終處置場依序耦合熱—水—力學分析之溫度與飽和度歷程變化」,國立中央大學,所碩士論文,2009
[29] JCN, “H12-Project to Establish the Scientific and Technical Basis for HLW Disposal in Japan”, Japan Nuclear Cycle Development Institute, 2000.
[30] 鄭博昇,「台灣用過核燃料最終處置之參數影響分析」,國立中央大學,所碩士論文,2014
[31] Mattias Åkesson, Lennart Börgesson, Ola Kristensson, “THM modelling of buffer, backfill and other system components”, SR-Site Data report, TR-10-44, 2010.
[32] Svensk Kärnbränslehantering AB, “Buffer, backfill and closure process report for the safety assessment SR-Site”, TR-10-47, 2010.
[33] Svensk Kärnbränslehantering AB, “Model summary report for the safety assessment SR-Site”, TR-10-51, 2010.
[34] Philip Maul, Peter Robinson, Alex Bond, Steven Benbow, “Independent Calculations for the SRCan Assessment”, SKI Report 2008:12, 2008.
[35] Jonny Rutqvist, Chin-Fu Tsang, “Review of SKB’s Work on Coupled
THM Processes Within SR-Can”, SKI Report 2008:08, 2008.
指導教授 張瑞宏 審核日期 2017-7-31
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明