高放废物处置库粘土岩预选地段水文地质条件研究——以塔木素、苏红图为例

摘要

随着核工业的发展，越来越多的放射性核废物需要妥善安置，因高放射性核废物具有毒性大、放射性强、发热率高等特点，目前世界各国比较认可的做法是把核废物放置距地表500~800m的地质体中，对地质体的岩石类型比较认可的有花岗岩和粘土岩。本文研究工作依托2015年东华理工大学所承担的国防科工局高放废物地质处置研究开发项目课题—“高放废物地质处置库西北地区粘土岩地段筛选与评价研究”，在综合分析研究区断裂构造、钻孔编录等地质资料的基础上，通过野外水文地质调查，采集水样60组，根据水样室内分析测试结果以及结合项目资料，在塔木素重点工作区和苏红图重点工作区开展水文地质条件分析，为建高放废物处置库推荐有利地段提供科学依据。本文研究成果主要有以下几点：　　（1）区域地势总体为西北低、南东高，研究区大部分面积地形坡度介于0～15°之间，地形起伏度小于30m。区内水文地质单元存在“隔水—含水—隔水”的水文地质结构，含水层岩性为砂岩、含砾砂岩等，隔水层岩性为泥岩、粉砂岩，隔水性能良好。　　（2）塔木素研究区位于塔木素五级地下水系统，系统边界主要以隆起和断裂为界，是比较封闭的地下水系统。前缘相的水化学类型为SO4?Cl-Na型水或SO4?Cl-Na?Ca型水，深湖环境水化学类型Cl-Na型水，局部地区是HCO3-Cl-Na型水。　　（3）苏红图研究区位于艾力特格五级地下水系统，系统边界主要以凸起和断裂为界，具有比较完整的补径排系统。基岩裂隙水水化学类型为HCO3型、阴离子多组分型水，在排泄区主要为Cl·SO4－Na型水或Cl-Na型水。　　（4）研究区地下水水体δD、δ18O值与地表水相比，差异明显，其中地下水δD、δ18O值最小，地表水δD、δ18O值最大。水样的δD、δ18O值大多分布在LMML线右下方并有所偏离，表明地下水来源主要是大气降水，并且地下水 在补给区向排泄区径流的过程中受到较强的蒸发作用。　　（5）塔木素研究区有2处地下水富水块段，分别是乌兰乌珠尔富水块段和扎干好来富水块段。钻孔岩体渗透系数均低于 10-10m/s。在两个研究区分别圈出两个预选区域，总面积约5700km2，共圈定有利地段3处，总面积约1038km2。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容

1.4 研究技术路线

1.5 创新点

2 研究区概况

2.1 自然地理与经济概况

2.2 预选区地形分析

2.3 区域地质特征

3 区域水文地质特征

3.1 区域水文地质单元

3.2 区域地下水类型及分布

3.3 区域水文地质结构

3.4 区域地下水补径排条件

3.5 本章小结

4 水文地质条件分析

4.1 地下水系统划分

4.2 塔木素五级地下水系统

4.3 艾力特格五级地下水系统

4.4 地下水水化学特征

4.5 氢氧同位素特征

4.6 地下水富水块段

4.6 地下水系统概念模型

4.7 塔木素研究区钻孔岩体渗透系数

4.8 本章小结

5 重点地段筛选

5.1 巴音戈壁盆地矿产资源条件

5.2 基本地质条件初步评价

5.3 研究区水文地质条件评价

5.4 研究区预选区及预选地段筛选

5.5 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献