基于RSM-MCS方法的压缩空气储能内衬硐室泄漏风险评估

郑 斌¹，田龙强¹，赵亚龙^1*，王 娇²

(1. 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071;2. 中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071)

摘　要：　基于数值模拟与可靠度分析方法，研究岩体参数不确定性条件下地下内衬储气硐室密封层应变超限及潜在泄漏风险的主控因素。考虑到工程运行阶段空气泄漏率是评价储气库气密性的直接指标，而数值计算阶段难以直接表征焊缝缺陷、裂缝开度和渗流通道等因素，采用最大主应变ε_max = 0.5%作为密封层变形损伤及潜在泄漏风险的力学控制阈值，构建性能函数。结合正交试验、极差分析、拉丁超立方抽样、响应面模型和蒙特卡洛抽样方法，对硐室在原岩地应力平衡及内压加载条件下的位移、应变和塑性区响应进行系统分析。结果表明，弹性模量是控制内衬变形与密封层响应的主导因素，泊松比和侧压力系数次之;在所分析工况下，硐室水平位移、竖直位移及密封层应变总体较小，最大主应变均未超过0.5%，塑性区主要局限于近硐壁范围，未向深部围岩贯通，表明硐室整体稳定性较好。进一步分析表明，当前参数范围和模型条件下未出现密封层应变超限样本，由过大变形诱发的潜在泄漏风险较低，整体风险处于可接受水平。相关结果可为地下内衬储气硐室的设计优化、围岩加固和运行监测提供参考。

关键词：　压缩空气储能; 地下内衬硐室; 泄漏风险; 响应面法(RSM); 蒙特卡洛模拟(MCS)

基金项目： 国家自然科学基金青年科学基金项目(52508463);国家自然科学基金面上项目(42572366)

引文格式： 郑斌，田龙强，赵亚龙，等. 基于RSM-MCS方法的压缩空气储能内衬硐室泄漏风险评估[J]. 市政技术，2026，44(9)：229-237，247. (Zheng Bin，Tian Longqiang，Zhao Yalong，et al. Leakage risk assessment of lined cavern for compressed air energy storage based on RSM-MCS method[J]. Journal of Municipal Technology，2026，44(9)：229-237，247.)