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処分システムに求められる閉鎖性能の考え方; 処分場パネル規模の水理に関する試解析

Discussion on sealing performance required in disposal system; Preliminary study on hydraulic analysis of disposal panel

杉田 裕*; 高橋 美昭*; 浦上 学*; 北山 一美*; 藤田 朝雄; 油井 三和

Sugita, Yutaka*; Takahashi, Yoshiaki*; Uragami, Manabu*; Kitayama, Kazumi*; Fujita, Tomoo; Yui, Mikazu

高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全評価においては、処分場の閉鎖性能が極めて重要である。原子力発電環境整備機構と日本原子力研究開発機構は、地層処分システムに求められる閉鎖性能の考え方を示し、そこで示される坑道の埋め戻し材や粘土プラグ等の閉鎖要素の設計要件を明らかにするとともに今後の技術開発等の方向性を導出することを目的に、協力協定に基づき、共同で検討していくための場として2004年度から「処分場の閉鎖技術に関する検討会」を設置した。2005年度である本件等は、初年度に坑道交差部を対象として得られた知見をもとに、水理解析の対象を坑道交差部から処分場パネル規模へと拡張を行った。処分場パネル規模での水理解析では、処分パネルを構成する35本の処分坑道をモデル化する必要があり、モデルの構造が複雑になることから、坑道周囲に対して等価透水係数の考え方を適用した。解析では、粘土プラグの設置位置,埋め戻し材の透水係数,処分坑道の透水係数,動水勾配の方向をパラメータとした。その結果、処分坑道の流量は、動水勾配の方向,処分坑道への粘土プラグの設置の有無,主要坑道の透水係数の大きさが影響することがわかった。

The sealing performance of a repository is very important for the safety assessment of the geological disposal system for high-level radioactive waste. NUMO and JAEA set up a technical commission to investigate sealing technology in a repository in 2004 following a cooperation agreement between these two organisations. The objectives of this commission were to present a concept of sealing performance required in the disposal system and to direct future R&D for design requirements of closure components (backfilling material, clay plug, etc.). Hydraulic analyses on tunnel intersections were carried out during the first year in 2004. This was expanded into a hydraulic analysis of a complete disposal panel with all tunnels during the second year in 2005. Since the model structure in 2005 was more complicated than the one used in 2004, the concept of equivalent permeability was adopted in and around each tunnel in the hydraulic analyses. Parameters used in the hydraulic analyses were installation positions of clay plugs, permeability of the backfilling material, permeability of disposal tunnel and directions of hydraulic gradient to estimate influences to the analytical results preliminary. Analytical results showed that flow rate in a disposal tunnel was influenced by directions of hydraulic gradient, installation of the clay plug at the both ends of each disposal tunnel and permeability of the main tunnel.

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