多孔質媒体中水理・物質移行現象可視化装置(小型MACRO)の開発及び予察試験結果

Development and preliminary tests of Mini-MACRO (MAss transport Characterization in host ROck)

高須 民男*; 前川 恵輔  

Takasu, Tamio*; Maekawa, Keisuke

高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、安全評価上地下深部の地下水の挙動を適切に把握することが必要である。沿岸地域などに見られる淡水である地下水と塩水である海水とが混在した領域では、地下水の挙動は複雑であると考えられている。また、人工バリアの一つとして考えられているベントナイトは海水系地下水においては降水系地下水に比べ膨潤せず、自己シール性が十分に発揮されないことも懸念されている。そのため、地下深部に塩分濃度の高い地下水が存在する場合の塩水の挙動を把握することが重要となっている。多孔質媒体中水理・物質移行現象可視化装置(以下「小型MACRO」と呼ぶ)は、淡水である地下水と塩水との密度差により生じる塩水楔の進展過程を把握するため、地層をガラスビーズにより模擬した媒体層中に食紅で着色した塩水により塩水楔を再現するものである。同装置は、既存の多孔質媒体水理試験設備(以降「MACRO装置」と呼ぶ)の1/4スケールの寸法の媒体槽を有し、装置の分解・組み立て作業の合理化,試験効率の向上を図るとともに、本体を透明板で構成することで、試験の経過観察,試験結果の可視化によるデータ取得を十分行える装置である。本報告書は小型MACROの整備内容やその考え方及び塩水楔予察試験の結果をまとめ、今後の本装置による試験の効率的な実施に資するものである。

It is necessary for safety assessment of high-level radioactive waste geologic disposal to understand groundwater flow in deep underground accurately. Groundwater flow in the coastal area especially considered to be quite complex that involves density and hydraulic gradient driven flow of freshwater and seawater. Furthermore, bentonite, which is one of the favored engineered barrier materials, may not swell very well in seawater as it does in freshwater, and therefore may not provide a reliable seal if salinity is high enough. Therefore it is important to understand saltwater behavior in deep underground. In order to understand the behavior of seawater intrusion into freshwater in deep underground, we constructed a laboratory equipment "Mini-MACRO" named after the original large scale MACRO (MAss transport Characterization in host ROck) and aimed to increase a precision and efficiency of experiment. In this report we summarize the procedures of the equipment construction and the results of preliminary tests of saltwater intrusion into a freshwater body.