不均質多孔質媒体中の水理/物質移動に関する研究(1)

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畑中 耕一郎; 亘 真吾*; 金澤 康夫*; 内田 雅大; 石黒 勝彦; 石川 博久

Hatanaka, Koichiro; Watari, Shingo*; Kanazawa, Yasuo*; Uchida, Masahiro; Ishiguro, Katsuhiko; Ishikawa, Hirohisa

高レベル放射性廃棄物地層処分システムの性能評価において、地層中の物質の分散現象はモデルで考慮すべき重要なプロセスの一つであり、地層の不均質性に影響を受ける。このような分散現象を人工的に明確に定義された不均質場を用いた水理/物質移動試験により理解するために、室内試験設備MACROを製作した。媒体槽内の不均質場は粒径の異なる6種類のガラスビーズ(粒径0.10.8mmの範囲)から構成される。試験では染料とNaCl溶液がトレーサとして使用された。流れの解析ではダルシー則と流れの連続性を仮定した定常モデルが差分法により解法され、流れ場が算出された。トレーサの移動は、算出された流れ場を使用して、移流プロセスを考慮したパーティクルトラッキング法により解法され、分散現象は高解像度の計算格子上での局所的な移流速度の変動で表現できると仮定された。パーティクルトラッキング法により得られた計算結果は試験結果と良好な一致を示し、本研究で採用したモデリング手法の妥当性が確認できた。

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