報告書番号

N06033

タイトル（和文）

スウェーデン・ハードロック地下研究施設における高レベル放射性廃棄物処分のための国際共同研究（その８）－割れ目ネットワークを対象とした原位置トレーサ試験の数値解析－

タイトル（英文）

CRIEPI and SKB Cooperation Report No.8 - Numerical Analysis for In-situ Tracer Migration Experiment aiming at Fracture Network -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

スウェーデンのエスポ地下研究施設において実施された原位置トレーサ試験に対して、数値解析を実施した。解析には電中研が開発した数値解析コードFEGMを用いた。解析領域は一辺の長さが200mの立方体であり、その中に5,678の割れ目が想定された。それらの割れ目は小断層と節理に分類された。割れ目同士の交差判定を行うことにより、トレーサの移行に関与する割れ目の数を1,364に絞ることができた。続いて、割れ目内での移流分散のみを考慮したトレーサ移行解析を、割れ目数を変えて実施した。その結果、主要な40条の割れ目のみをモデル化するだけで、1,634条の割れ目をすべてモデル化した場合とほぼ同定の解析結果が得られることを確認した。これら40条の割れ目について、割れ目内での移流分散に加えてマトリクス部への拡散・吸着も考慮して、原位置トレーサ試験結果の解析を実施した。100m規模の比較的大きな割れ目は、実際には一部で複数の割れ目に分岐しているが、解析上は等価な移行特性を有する単一の割れ目としてモデル化した。解析により、非収着性トレーサ（レニウム）および収着性トレーサ（カルシウム）の両者の破過曲線を良好に再現することができた。このような手順を踏むことにより、膨大な数の割れ目を含む岩体の溶質移行を精度良く合理的に推測することが可能となる。

概要 （英文）

Numerical analyses were performed for an in-situ tracer migration experiment in the Aspo Hard Rock Laboratory in Sweden. The numerical code, FEGM, which was developed by CRIEPI, was used for the analyses. The analytical domain was a cube whose length of one side was 200 m and 5,678 fractures were assumed inside it. The fractures were classified into fault and non-fault. Firstly, intersection of the fractures was investigated. As a result, it turned out that 1,364 fractures were related to the tracer migration. Secondly a preliminary tracer migration analysis in which only advection-dispersion phenomenon in fractures was considered was performed by changing the number of modeled fractures. And it was confirmed that the model in which only the 40 main fractures were considered gave the almost same calculated breakthrough curve as the one obtained by using the model in which all the 1,634 fractures were considered. Finally a detailed numerical analysis was performed for the in-situ tracer migration experiment. In the analysis, not only advection-dispersion phenomena in the 40 main fractures but also diffusion and adsorption phenomenon in the surrounding rock matrix were considered. Each relatively large fracture was divided into two or more fractures in some places and was modeled as a single fracture with an equivalent transport property. The calculated breakthrough curves of a non-adsorptive tracer, rhenium, and an adsorptive tracer, calcium, agreed well with the measured ones. It becomes possible by following the above-mentioned procedure to predict solute migration in rock mass with enormous numbers of fractures rationally and precisely.

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