Development of coupled THMC numerical simulator and it application to geological disposal
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19H02237
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
YASUHARA HIDEAKI 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (70432797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸田 潔 京都大学, 工学研究科, 教授 (20243066)
木下 尚樹 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (30263958)
青柳 和平 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 幌延深地層研究センター, 研究職 (40636841)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
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| Keywords | 熱・水・応力・化学連成 / 連成数値シミュレータ / き裂性岩盤 透水・物質移行挙動 / 地層処分事業 / き裂性岩盤 / 透水・物質移行挙動 / 亀裂性岩盤 / 地層処分技術 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、地層処分時に想定される深地層下における高圧力環境、廃棄体からの放熱に起因する高温環境、セメント材料溶出に起因する高pH環境、海陸接合部の塩水環境という連成環境における岩石亀裂の長期透水・物質移行試験を実施し、透水・物質移行特性の長期変性メカニズムを明らかにする。さらに、『熱・水・応力・化学・連成解析シミュレータiPSACC』を開発し、連成環境下における岩盤の透水・物質移行特性の長期変性を予測し、処分施設近傍の岩盤の長期性能評価を実施する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Roughness stiffness tests and flow-through experiments were conducted under high temperature, high pressure, and saline water conditions to simulate an underground environment in granite with a single fracture. Roughness stiffness tests were conducted to improve the interlocking of the rock samples, and flow-through experiments were conducted to evaluate the effect of simulated seawater under high temperature conditions on the permeability properties of the granite fracture. ICP emission spectroscopic analysis, fracture surface profiling, and scanning electron microscopy were also conducted to investigate the factors that cause changes in permeability over time. In addition, a coupled simulator was developed to describe the permeability change of cracks in a coupled thermal, hydraulic, stress, and chemical field, and the validity and usefulness of the simulator were verified by reproducing and analyzing laboratory tests.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、地層処分時に想定される温度、応力、地下水環境を模擬した条件で室内試験を実施し、亀裂性岩盤の透水特性の長期変性メカニズムを明らかにした。また、変性メカニズムを記述する現象論モデルを実装した熱・水・応力・化学・連成解析シミュレータを開発した。本研究成果は、地層処分技術の信頼性向上のために必須事項と設定されている課題に真正面から取り組んでおり学術的意義は高い。
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Report
(4 results)
Research Products
(17 results)
