par KeAi Communications Co.
Pour garantir l’efficacité des installations de stockage des déchets hautement radioactifs (DHA), il convient d’évaluer la répartition des propriétés hydrauliques et mécaniques au sein de la masse rocheuse environnante, agissant comme une barrière naturelle.
Pour y parvenir, il est essentiel de prévoir la répartition de la zone endommagée d’excavation (ZDE), qui se forme du fait de la création de multiples fractures lors de l’excavation de la cavité de stockage des déchets radioactifs. En effet, une telle zone devrait provoquer une augmentation de la perméabilité et une diminution de la rigidité et de la résistance de la masse rocheuse.
Pour une prédiction précise de la distribution EDZ inconnue dans des conditions souterraines spécifiques, une analyse numérique doit être utilisée. Cette analyse doit avoir fait ses preuves en matière de réplication des tendances EDZ observées lors d’essais pré-in situ menés dans des conditions similaires.
Pour améliorer les prévisions fiables de la répartition des EDZ dans les projets de stockage de DHA dans le monde entier, il est avantageux de compiler des exemples d’analyses numériques bien calibrés provenant de zones de recherche souterraines représentatives de chaque pays, telles que les laboratoires de recherche souterrains (URL). Dans le cas de l’un des sites de recherche les plus importants du Japon, Horonobe URL, cependant, des tentatives limitées ont été réalisées pour reproduire les tendances de l’EDZ par le biais d’une analyse numérique.
Dans une étude récente publiée dans Bulletin de mécanique des roches, le professeur adjoint Sho Ogata de l’université d’Osaka et le professeur Hideaki Yasuhara de l’université de Kyoto ont présenté une nouvelle analyse numérique. Cette analyse reproduit avec succès les tendances EDZ observées résultant de l’excavation de niches dans la galerie Horonobe URL à une profondeur de 350 mètres.
« Nos résultats indiquent que les résultats simulés non seulement s’alignent étroitement avec les données mesurées de l’EDZ en termes d’étendue, mais décrivent également avec précision les modes de rupture de fracture observés lors des examens in situ », a expliqué Ogata. « Un facteur clé contribuant à ce niveau élevé de reproductibilité par rapport aux résultats mesurés est la capacité avancée de leur analyse numérique à résoudre simultanément la déformation et la fracturation des roches. »
Leur approche aborde la simultanéité de l’interaction bidirectionnelle entre la déformation des roches et la génération de fractures, un aspect essentiel souvent négligé dans les analyses numériques conventionnelles traitant de la génération de fractures de roches. Ne pas résoudre complètement cette interaction simultanément peut entraîner des écarts par rapport aux réponses mécaniques réelles des roches lors de l’excavation.
« Considérant que les roches sédimentaires, en particulier le mudstone, constituent une partie importante du paysage géologique du Japon, cette étude numérique de l’URL d’Horonobe, où prédomine le mudstone, présente une pertinence et une applicabilité considérables pour évaluer la viabilité du stockage géologique des déchets hautement radioactifs (DHA). ) au Japon », a ajouté Yasuhara.
Plus d’information:
Sho Ogata et al, Simulations numériques pour décrire la génération de zones endommagées par excavation : étude de cas importante au laboratoire de recherche souterrain d’Horonobe, Bulletin de mécanique des roches (2023). DOI : 10.1016/j.rockmb.2023.100063
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