地質封存中CO₂泄漏的非穩態擴散數值模擬研究

馬登龍　鄧建強　張早校

摘要：針對碳捕集與封存技術中泄漏監測的難點，利用數值模擬方法研究了地質封存中CO₂泄漏的非穩態擴散，以及不同的垂直風廓線形式、大氣、地形等因素對非穩態擴散模擬結果的影響，探索了地質封存中CO₂泄漏擴散的分布規律，研究結果表明：不同風廓線下CO₂泄漏的擴散規律基本一致，僅在垂直方向上CO₂的體積分數略有差異；大氣層結不穩定程度越高，越有利于泄漏氣體的擴散；風速越大，擴散達到穩定所需要的時間越短，穩定的CO₂的體積分數越小；大氣溫度越高，同一高度上穩定的CO₂體積分數越大，越有利于泄漏氣體的垂直擴散；地表面粗糙度越大，越有利于垂直湍流波動的形成，當水平擴散減慢時，CO₂達到穩定所需要的時間延長。