压气储能地下人工硐室密封性风险评估

基于简化达西渗流与多指标风险评分的交互式数学模型小程序
王铖轩 · 交通学院
学号 268517

实时评估结果

通用默认
综合风险评分
--
0-100,越高表示密封风险越大
风险等级
--
等待计算
估算日泄漏量
--
m³/d,按标准状态体积表示
24h 压力损失
--
MPa/d,基于硐室体积换算
低风险中风险较高风险高风险

主控因素

    工程建议

      风险贡献分解

      渗透系数敏感性

      模型说明与结果解释

      适用于课程作业展示

      本小程序把地下人工硐室密封性看作“渗流驱动力 + 屏障状态 + 缺陷扰动”的综合问题。泄漏量估算采用简化可压缩气体达西渗流思想,风险等级采用多指标加权评分。

      日泄漏量 Qd ∝ (P - Pa)² · 10^(k_exp + 16) · A / L · T修正 综合风险 R = 0.38R泄漏 + 0.22R屏障 + 0.20R裂隙 + 0.12R循环 + 0.08R渗透

      该模型用于课堂交互演示和方案比较,不替代现场试验、数值模拟或工程验收。

      参数含义风险影响
      储气压力人工硐室内运行压力。压力越高,泄漏驱动力越强。
      等效渗透系数围岩、衬砌和界面共同形成的等效渗透能力。指数从 -20 增至 -12 时,泄漏风险快速增加。
      泄漏通道面积 / 路径长度缺陷通道规模与气体穿越距离。面积越大、路径越短,泄漏量越大。
      钢衬完整性 / 界面黏结反映人工密封屏障工作状态。完整性和黏结质量降低会抬高屏障风险。
      裂隙与压力循环表征围岩结构弱面与运行扰动。裂隙发育和频繁充放气会增加风险。

      风险评分低于 35 时,说明当前示例参数下泄漏量和结构缺陷均较低;35-60 为中风险,需要保持监测;60-80 为较高风险,应复核密封屏障和关键参数;80 以上为高风险,应优先考虑补强和运行参数调整。

      条形图用于判断风险主要来自泄漏、屏障、裂隙还是运行扰动;敏感性曲线用于观察渗透系数改变后风险评分的变化趋势。

      说明:本程序的默认参数为通用教学示例,不能直接作为压气储能地下人工硐室工程安全评价结论。

      本作业通过 AI 辅助完成需求拆解、模型结构选择、前端界面生成、交互逻辑编写和边界测试设计。人工部分主要负责确定专业方向、检查模型假设是否符合课程表达,并对结果解释进行工程语境修正。

      AI 辅助编程的价值在于把“模型公式、参数输入、实时图表、结果说明”快速整合为可操作的小程序;同时也需要人工判断,避免把教学模型误写成真实工程判据。

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