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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (7): 1460-1470.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.07.007
戴洪军1, 刘益平1, 袁振2, 廖峻慧2, 张勇1, 蒋中明2, *
DAI Hongjun1, LIU Yiping1, YUAN Zhen2, LIAO Junhui2, ZHANG Yong1, JIANG Zhongming2, *
摘要: 为揭示长期充、放气循环运行条件下压缩空气储能地下储气库的气渗特性与气密性演化机制,以广西崇左储气库为工程案例,基于热-流-固耦合理论,结合压缩空气热力学理论,利用COMSOL Multiphysics平台建立能反映地下储气库实际运行动态过程的THM(thermal-hydro-mechanical coupling)全耦合数值模型。该模型同时考虑运行中压缩空气温度与压力的动态变化、高压空气泄漏、气体渗流与多孔介质变形之间的相互作用关系,以及由此导致的介质渗透率动态演化问题。研究结果表明: 1)长期运行工况下,储气库的气密性存在恶化风险,压缩空气单日泄漏量随运行周期持续增加,库内空气质量同步下降; 设定工况下,气体单日泄漏率由初期的0.25%增至后期的1.36%,超出1%的安全阈值。2)渗流场在长期运行下持续演化,压缩空气的渗流范围、渗流压力、渗流速度随充放、气循环的进行而不断发展,呈现明显的时空非均匀性与扩散性。3)多场耦合能更准确地反映实际运行中气体的泄漏路径与热力响应,考虑渗流作用较未考虑时,围岩热影响范围显著扩大且局部温度更高。