Verfügbarkeit: Entwicklung von Methoden zum Nachweis der Betriebs- und Langzeitsicherheit von Endlagern

Entwicklung von Methoden zum Nachweis der Betriebs- und Langzeitsicherheit von Endlagern:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Navarro, Martin 1969- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Köln ; Garching b. München ; Berlin ; Braunschweig Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH September 2018
Schriftenreihe:	GRS 514
Schlagwörter:	Forschungsbericht
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Umfang:	VI, 211 Seiten Illustrationen, Diagramme 30 cm
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG....................................................................................................... 1 2 ARBEITSPAKETE UND ZIELSETZUNGEN...............................................................3 2.1 ARBEITSPAKET 1: CODEENTWICKLUNGEN ZUR KOPPLUNG HYDRAULISCHER UND MECHANISCHER PROZESSE................................................................................. 3 2.2 ARBEITSPAKET 2: CODEENTWICKLUNGEN ZU PROZESSEN IN TONSTEIN ..................... 4 2.3 ARBEITSPAKET 3: QUALITAETSSICHERUNG VON CODES.............................................5 2.4 ARBEITSPAKET 4: MODELLIERUNG DICHTEABHAENGIGER TRANSPORTPROZESSE IM FERNFELD EINES ENDLAGERS...............................................................................6 2.5 ARBEITSPAKET 5: ENTWICKLUNG BETRIEBLICHER STOERFALLSZENARIEN ......................... 7 3 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE .......................................................... 9 4 ERWEITERUNG DES CODES MARNIE UM ZWEIPHASENFLUSSPROZESSE ...... 13 4.1 MARNIE2...................................................................................................... 14 4.2 ANALYSE UND KONSOLIDIERUNG DES QUELLCODES .............................................. 15 4.3 ZWEIPHASENFLUSSPROZESSE IN MARNIE2 ...................................................... 18 4.3.1 EINZELPROZESSE IM P-MODUL.......................................................................... 18 4.3.2 EINZELPROZESSE IM VERKNUEPFUNGSMODUL ...................................................... 21 4.3.3 BESCHREIBUNG DES Z-VEKTORS........................................................................22 4.3.4 BESCHREIBUNG DES RANDWERTVEKTORS ........................................................... 25 4.3.5 MODIFIKATIONEN DURCH ZWEIPHASENFLUSSPROZESSE.........................................27 4.4 VERIFIKATION DER ZWEIPHASIGEN ABLAEUFE ........................................................ 28 4.4.1 EINZELNES P-MODUL....................................................................................... 28 4.4.2 ZWEI P-MODULE..............................................................................................32 4.5 ERSTELLUNG EINES QS-HANDBUCHS FUER MARNIE2...........................................36 5 ABSCHAETZUNG DER RETARDATIONSWIRKUNG DER DIFFUSIV ZUGAENGLICHEN POROSITAET IN TONSTEIN................................................................................. 39 5.1 HERLEITUNG DER SORPTIONSISOTHERME................................................................ 40 5.2 HERLEITUNG DES RETARDATIONSFAKTORS ............................................................. 41 5.3 NUMERISCHE UEBERPRUEFUNG . ....................................... 5.3.1 MODELLAUFBAU............................................................ 5.3.2 ERGEBNISSE............................................................... 5.4 ABSCHAETZUNG VON RETARDATIONSWERTEN FUER TONSTEIN 5.5 SCHLUSSFOLGERUNG 6 CODEENTWICKLUNGEN FUER TOUGH2-GRS ............................................ 6.1 ENTWICKLUNG DES CODES TOUGH2-MP-GRS ........................................ 6.1.1 MOTIVATION.............................................................................................. 6.1.2 UMFANG DER PORTIERUNG .......................................................................... 6.1.3 SPEZIFISCHE PROBLEME DER PORTIERUNG .................................................. 6.2 ERWEITERUNG UM DEN PROZESS DES ANIONENAUSSCHLUSSES ................... 6.2.1 ADVEKTIVER ANIONENTRANSPORT................................................................ 6.2.2 DIFFUSIVER ANIONENTRANSPORT.................................................................. 6.2.3 VERIFIKATIONSTESTS................................................................................... 6.3 ERWEITERUNG UM TEMPERATURABHAENGIGE KAPILLARDRUECKE ....................... 6.3.1 MODELL.................................................................................................... 6.3.2 VERIFIKATIONSTEST..................................................................................... 6.4 ERWEITERUNG DER RADIONUKLID-FREISETZUNGSMODELLE (REVIEW AUSSTEHEND).......................................................................................... 6.4.1 KONZEPT UND EINGABE........................................................................... 6.4.2 UMGANG MIT STETIGEN UND UNSTETIGEN FREISETZUNGEN .......................... 6.5 PERFORMANCEVERBESSERUNGEN FUER DAS RADIONUKLIDMODUL ................... 6.5.1 BESCHLEUNIGUNG DES LOESERS................................................................. 6.5.2 ZEITSCHRITTLIMITIERUNG DURCH DAS RADIONUKLIDMODUL ............................. 6.6 VERIFIKATION DER CODES TOUGH2-GRS UND TOUGH2-MP-GRS ....... 7 MODELLIERUNG DICHTEABHAENGIGER TRANSPORTPROZESSE IM FERNFELD EINES ENDLAGERS (AP4)....................................................................... 7.1 METHODISCHER ANSATZ............................................................................ 7.2 MODELLERSTELLUNG FUER TOUGH2-MP-GRS............................................. 7.2.1 GEOLOGIE................................................................................................. 43 43 45 48 48 51 51 51 52 54 57 57 59 60 63 63 63 65 65 70 71 71 72 75 77 79 80 80 7.2.2 MODELLGITTER....................................................................................................81 7.2.3 RANDBEDINGUNGEN ........................................................................................ 82 7.2.4 MODELLPARAMETER...........................................................................................84 7.2.5 EINSTELLUNG DES DIFFUSIVEN LAUGENTRANSPORTS...............................................87 7.3 RECHENFAELLE...................................................................................................90 7.4 ENTWICKLUNGEN ZUR VISUALISIERUNG DER SIMULATIONSERGEBNISSE ................... 91 7.5 ERGEBNISSE DER MODELLRECHNUNGEN MIT TOUGH2-MP-GRS ....................... 92 7.5.1 DAS HYDRAULISCHE SYSTEM.............................................................................93 7.5.2 DAS INITIALE STROEMUNGSFELD........................................................................... 94 7.5.3 VERGLEICHE ZUR CODEVERIFIKATION...................................................................96 7.5.4 IDENTIFIZIERUNG DES ZEITPUNKTS DES DYNAMISCHEN GLEICHGEWICHTS .............. 97 7.5.5 TRACERTRANSPORT IN DEN AUFSALZUNGSRECHNUNGEN ....................................... 100 7.5.6 TRACERTRANSPORT IN DEN AUSSUESSUNGSRECHNUNG ........................................... 118 7.6 VERGLEICHENDE SIMULATIONSRECHNUNGEN MIT DEM CODE SPRING ............ 121 7.6.1 MODELLERSTELLUNG MIT GITTERDISKRETISIERUNG UND -PARAMETRISIERUNG .......... 121 7.6.2 EINSTELLUNGEN ZU STROEMUNG & TRANSPORT ................................................... 126 7.6.3 STROEMUNGSRECHNUNG (SUESSWASSER).............................................................128 7.6.4 ZEITLICHE ENTWICKLUNG DER DICHTESCHICHTUNG (AKON=0) ......................... 129 7.6.5 ZEITLICHE ENTWICKLUNG DER DICHTESCHICHTUNG (AKON = 1) ....................... 134 7.6.6 DICHTEABHAENGIGER STOFFTRANSPORT (SALZLAUGE MIT TRACER, AKON=0) ....... 136 7.6.7 ZUSAMMENFASSUNG......................................................................................140 7.7 SCHLUSSFOLGERUNG.........................................................................................141 7.7.1 VERIFIKATION DES CODES TOUGH2-MP-GRS ............................................... 141 7.7.2 BEWERTUNG DER SENSITIVITAET GEGENUEBER FEHLEM DER INITIALEN DICHTEVERTEILUNG..........................................................................................141 7.7.3 BEDEUTUNG DER FREISETZUNGSCHARAKTERISTIK ................................................ 143 7.7.4 RANDBEDINGUNG FUER SALINARE GESTEINE........................................................144 8 GITTERGENERATOREN ZUR ERSTELLUNG UNSTRUKTURIERTER TOUGH2-GITTER.. 145 8.1 EXISTIERENDE GITTERGENERATOREN..................................................................146 8.2 ENTWURF EINES EIGENEN VORONOI-GITTERGENERATORS......................................148 8.2.1 VORONOI-DIAGRAMME....................................................................................148 8.2.2 PYTHON............................................................................................................151 8.3 2,5D-GITTERGENERATOR FUER TOUGH2 .............................................................. 151 8.3.1 LESEN EINES EINGABEDATENSATZES DER TATSAECHLICHEN GEOLOGIE ................. 151 8.3.2 ERZEUGUNG EINES VORONOI-GITTERS ............................................................... 153 8.3.3 SCHREIBEN DES VORONOI-GITTERS IN TOUGH2-KOMPATIBLER FORM ................ 158 8.3.4 VISUALISIERUNG DES GITTERS...........................................................................159 8.3.5 ERWEITERUNG DES 2D-GITTERS AUF 2,5D ......................................................... 159 8.3.6 FAZIT............................................................................................................. 161 8.3.7 LESSONS LEARNED ......................................................................................... 162 9 ENTWICKLUNG EINER METHODE ZUR ENTWICKLUNG BETRIEBLICHER STOERFALLSZENARIEN....................................................................................... 165 9.1 METHODE DER STOERFALLANALYSE KONRAD ........................................................... 165 9.2 IDENTIFIKATION VORTEILHAFTER ELEMENTE DER SZENARIENENTWICKLUNG FUER DIE NACHVERSCHLUSSPHASE................................................................................. 167 9.3 GEGENUEBERSTELLUNG DER SZENARIENENTWICKLUNGSMETHODIK UND DER METHODE DER EREIGNISANALYSE......................................................................173 9.4 UEBERTRAGUNG DER METHODEN DER SZENARIENENTWICKLUNG AUF DIE SICHERHEITSANALYSE DER BETRIEBSPHASE.......................................................175 9.5 BEISPIELHAFTE ANWENDUNG DER METHODIK.....................................................179 9.5.1 BESCHREIBUNG DES BEISPIELS........................................................................180 9.5.2 ANWENDUNG DER METHODE............................................................................181 9.6 ZUSAMMENFASSUNG...................................................................................... 189 LITERATURVERZEICHNIS.................................................................................. 191 ABBILDUNGSVERZEICHNIS.............................................................................203 TABELLENVERZEICHNIS.................................................................................. 209 DANKSAGUNG................................................................................................211
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Signatur:	0001 2019 B 450 Lageplan
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