Вестник Кольского научного центра РАН. 2015, №1.

свидетельствует, что на самом деле коэффициент чувствительности этого параметра еще меньше (примерно на уровне -0.01 %). Таблица 2 Приблизительное время достижения максимальной области оттаивания вдоль оси Х , радиус оттаивания, максимальная температура в центральном ЧДХ (увеличенное значение коэффициента теплопроводности заполнителя) Исследование теплового состояния многолетнемерзлых горных пород на объекте . Параметры контроля Радиус скважины, м 0.5 0.6 0.7 0.8 1. Время достижения максимальной области оттаивания вдоль оси Х , годы ~20 ~16 ~12 ~12 2. Радиус оттаивания, м 2.1 2.45 2.15 > 3.2 кратковременно 3. Максимальная температура в центральном ЧДХ, К 281.1 281.0 282.2 283.3 Заключение В работе представлены результаты анализа численных экспериментов в рамках теплофизической модели захоронения ОТВС БилАЭС в ММГП при максимально консервативном условии, когда тепловые потоки на боковых поверхностях модели скважины равны нулю. Описаны теплофизические параметры модели. Рассмотрены технически возможные схемы размещения ЧДХ с ОЯТ в скважинах второго, третьего и четвертого яруса. Для трехърусного размещения ЧДХ с ОЯТ подробно проанализировано тепловое состояние ММГП в зависимости от времени выдержки ОЯТ. При контроле за центральным ЧДХ с ОЯТ доказано, что время выдержки ОЯТ на уровне 7-9 лет обеспечивает образование локальных областей талых пород вблизи ЧДХ на ограниченный период времени. При меньшем времени выдержки прогнозируется смыкание талых пород вдоль выработки на сроки более 20 лет. Анализ теплового состояния ММГП вокруг нижнего ЧДХ с ОЯТ показал, что именно это размещение следует брать в качестве контрольного, поскольку начинает «работать» геотермический градиент, обеспечивающий на каждые 50 м повышение температуры на 1 °С. Определены минимальные сроки выдержки ОЯТ, при которых не прогнозируется смыкания оттаявшей породы вдоль выработки, для вариантов: в два яруса - 33 года, в три яруса - 9 лет и четыре яруса - 9 лет. Для трехъярусного варианта проанализировано тепловое состояние ММГП в зависимости от радиуса скважины и коэффициента теплопроводности материала заполнителя. Время выдержки ОЯТ выбрано равным 9 годам. Анализ результатов пространственно-временных температурных полей с учетом нелинейного отклика системы подтверждает физическую природу прогнозируемых расчетных данных. Доказано, что при базовом значении коэффициента теплопроводности материала заполнителя (0.8 Вт/(мК) проектное значение радиуса скважины (0.5 м) обеспечивает минимальный радиус оттаивания (на уровне 0.8 м) в области центрального ЧДХ с ОЯТ. Увеличение радиуса скважины приводит к заметному возрастанию значения радиуса оттаивания, а при радиусе скважине 0.6 м прогнозируется смыкание талых пород в направлении смежных ЧДХ. В указанной ситуации временная производная температуры на границе раздела смежных ЧДХ продолжает оставаться положительной и после 20 лет процесса моделирования. Показано, что при увеличенном значении коэффициента теплопроводности материала заполнителя (1.2 ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20) 17