Technical Report NTB 03-11
Grimsel Test SiteInvestigation Phase VGAM – Gas Migration Experiments in a Heterogeneous ShearZone of the Grimsel Test Site
Le présent rapport porte sur les travaux scientifiques réalisés dans le cadre du projet GAM entre juin 1997 et avril 2001 au Laboratoire souterrain du Grimsel (Programme de recherche international – LSG / Phase V). Les organisations nationales de quatre pays chargées de l’évacuation des déchets radioactifs ont participé à l’expérience GAM, à savoir l’ANDRA, l’ENRESA, la Nagra et Sandia National Laboratories sur mandat du Department of Energy (DOE). L’équipe de projet était composée de membres des organisations partenaires, de groupes de recherche de l’EPF Zurich et de l’Université technique de Barcelone ainsi que de plusieurs mandataires.
L’objectif premier du projet GAM consistait à mettre au point et à tester des méthodes en laboratoire et in situ pour des expériences avec traceur. On a recouru à des techniques de laboratoire innovatrices, dont la “Laser Scanning Confocal Microscopy“, la radiotomographie, la visualisation de processus de transport dans des zones de cisaillement artificielles, des mesures RMN sur des carottes et la radiographie neutronique. Une nouvelle méthode a en outre été développée pour extraire des carottes non perturbées de la zone faillée du GAM. Au nombre des innovations dans le domaine des essais sur le terrain, il y a l’expérimentation avec une unité de mesure permettant de détecter in situ des particules traceuses ou encore les mesures par géoradar au moyen d’une sonde haute fréquence introduite dans les trous de forage; celles-ci ont été réalisées dans le cadre d’essais d’injection de gaz et de solutions salines.
Autre point fort de ce projet de recherche: les méthodes dites de “upscaling“ et la déduction de paramètres effectifs pour connaître les processus de transport et d’écoulement diphasique. Les travaux ont englobé des études théoriques sur le transport de substances dissoutes dans des zones d’écoulement hétérogènes ainsi qu’une étude sur l’influence de la microstructure de la zone de cisaillement sur le transport des substances dissoutes ou gazeuses. En s’appuyant de près sur ces travaux théoriques, divers tests de traceurs (substances dissoutes, traceurs gazeux) ont ensuite été évalués au moyen de modèles numériques. Ce faisant, il a été possible de démontrer que l’interprétation conjointe de tests de traceurs conventionnels et de tests de traceurs gazeux permet une meilleure discrimination entre modèles.
La dernière partie des travaux de synthèse dans le cadre du projet GAM a consisté à élaborer un processus pour l’abstraction de modèles. Le but était de réunir les informations sur la structure géologique à diverses échelles d’observation et les données hydrauliques à disposition afin d’obtenir un modèle conceptuel permettant de décrire les processus d’écoulement et de transport dans les zones de cisaillement hétérogènes avec des modèles à paramètres cohérents.
