Development of methodology to construct a generic conceptual model of river-valley evolution for performance assessment of HLW geological disposal

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価のための一般論的な河川発達概念モデル構成手法の検討

川村 淳*; 谷川 晋一; 新里 忠史  ; 安江 健一

Kawamura, Makoto*; Tanikawa, Shinichi; Niizato, Tadafumi; Yasue, Kenichi

我が国における高レベル放射性廃棄物の地層処分システムの長期の安全評価にとって、隆起・侵食の影響を考慮することは重要である。また、隆起・侵食及び気候・海水準変動に起因する地表地形の発達進化は、処分環境に影響し、結果的に地下の地層処分システムに影響し、地表付近に達すると処分場が地表に露出するため、バリア性能が著しく劣化する。以前の研究で、我が国において河川侵食は重要な懸念事象と特定された。ここで、われわれは、我が国の河川を対象とした河川侵食の現象理解に基づく性能評価のための一般的な概念モデルの構築進ための方法論を検討した。河川発達に起因する地形の変遷を考慮した概念モデルを構築する際に考慮すべき事項は、「河川の上流と下流における侵食場と堆積場の関係」,「氷期・間氷期サイクルに起因する侵食・堆積現象の時間的変化」,「隆起量と河川下刻量のバランス」,「河川下刻と側刻のバランス」及び「過去の氷期・間氷期サイクルの持続時間と変動幅」である。本論では、河川侵食の現象理解からこれらの事項の不確実性の把握とそれをどのように簡素化するか、取り扱いを検討することにより、河川中流域における典型的な特徴を含む一般的な概念モデルを構築することができ、性能評価のための概念モデル構築の方法論を提示することができた。

In order to assess the long-term safety of a geological disposal system for high-level radioactive waste (HLW), it is important to consider the impact of uplift and erosion, which cannot be precluded on a timescale in the order of several hundred thousand years for many locations in Japan. Geomorphic evolution, caused by uplift and erosion and coupled to climatic and sea-level changes, will impact the geological disposal system due to resulting spatial and temporal changes in the disposal environment. Degradation of HLW barrier performance will be particularly significant when the remnant repository structures near, and are eventually exposed at, the ground surface. In previous studies, fluvial erosion was identified as the key concern in most settings in Japan. Here, therefore, we present a methodology for development of a generic conceptual model for performance assessment based on best current understanding of fluvial erosion in Japan. Critical considerations that have to be taken into account when interpreting the geological record of past river-valley evolutions, as preserved in ancient fluvial deposits. Interpretation of the impact of such phenomena at relevant locations in Japan has led to development of a generic conceptual model which contains the features typical at middle reach of rivers. This paper presents the methodology to develop the conceptual model, which identifies the simplifications and uncertainties involved and assesses their consequences in the context of repository performance.