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亀裂を有する堆積岩の水理・物質移行評価のための試験手法の検討と解析(共同研究)

Study on flow and mass transport through fractured sedimentary rocks (Joint research)

下茂 道人*; 熊本 創*; 伊東 章*; 唐崎 建二*; 澤田 淳 ; 小田 好博 ; 佐藤 久

Shimo, Michito*; Kumamoto, So*; Ito, Akira*; Karasaki, Kenji*; Sawada, Atsushi; Oda, Yoshihiro; Sato, Hisashi

高レベル放射性廃棄物の地層処分システムの性能評価において、天然バリアを構成する岩盤中における水理・物質移行特性を適切に評価することが重要である。本件では岩石基質(マトリクス)部の間隙率が高くかつ亀裂が発達しており、多孔質媒体と亀裂性媒体の双方の特徴を併せ持った性質を有する堆積岩について、亀裂を含む岩石ブロック試料の採取方法の具体的な手順、及び対象とする亀裂の抽出,観察,原位置での試験方法,ブロック試料の固定化方法などについて、具体的な方法を整理した。さらにブロック状の岩石試料の採取前後で実施する原位置試験と、ブロック試料採取後に実施する透水・トレーサー試験の方法を検討した。また堆積岩が分布する広域的なスケールでの地下水流動場の評価検討のために、異なる性質のデータを複合的に用い、順解析と逆解析を組合せた水理地質構造モデルの不確実性について検討し、これらのデータの有効性について取りまとめた。

In safety analysis of geological disposal of the high-level nuclear waste, it is important to evaluate appropriately the mass transport characteristics of the bedrock as the natural barrier. Especially, it has been found that the porosity of the rock matrix is high and fractured zones are developing and therefore the mass transport characteristics will be the mixture of those for porous media and the fractured media. In this work, we conducted, (1) a study on the method to mine out the rock block sample of tens of-centimeter to maximum 1 m scale, (2) a study on a method of the tracer test using a rock block sample and a series of scoping analysis. We also examined the uncertainty associated the hydrogeological model using a method combining a forward and inverse analysis, based on the various type of data sets obtained at Horonobe site, such as the temperature distribution and hydraulic head and salinity distribution.

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