Technical Report NTB 91-15

La facilité de caractérisation d'un site ou d'une roche d'accueil est directement liée au degré de confiance que nous plaçons dans notre capacité à reconnaître les propriétés majeures de la géosphère. Plus la détermination des caractéristiques d'un site est aisée, meilleures seront ses capacités de confinement (en supposant l'acceptabilité des critères de sûreté). Dans ce cas le degré de confiance que nous possédons est élevé, impliquant que toutes les structures potentiellement défavorables seront découvertes.

Ce rapport présente une méthode qui a été développée pour évaluer objectivement l'explorabilité, c'est-à-dire la facilité de caractérisation d'un site ou d'une roche d'accueil particulière. Cette méthode repose sur deux hypothèses de base. Premièrement, il est supposé que les caractéristiques hydrogéologiques des structures susceptibles de devenir des cheminements préférentiels, pour tous les radionucléides relâchés, sont les propriétés déterminantes affectant l'évaluation d'une sûreté à long terme. Deuxièmement, nous supposons que notre capacité à détecter ces structures peut être utilisée comme mesure pour quantifier le degré de facilité d'exploration d'une roche d'accueil ou d'une zone investiguée. La facilité de caractérisation peut être appliquée comme facteur de sélection lors de comparaisons de divers sites et roches d'accueil.

Dans le but d'illustrer le potentiel de la méthode développée, celle-ci a été appliquée à la molasse d'eau douce inférieure (USM) et à l'argile à Opalines (OPA). A l'aide de cette approche, plusieurs modèles conceptuels potentiels ­représentants les structures hydrogéologiques majeures -de ces deux roches d'accueil ont été élaborés.

Lors de l'étude des géosphères USM et OPA, nous avons défini les types de méthodes d'exploration les mieux adaptés pour la détection des structures hydrogéologiques susceptibles d'être rencontrées. De plus, la probabilité de la capacité de détection des structures d'intérêt par les outils d'investigatio a été estimée, sachant que ces structures sont intersectées par les outils d'exploration choisis.

A partir des modèles conceptuels choisis et des distributions supposées des paramètres, la probabilité de l'existence de cheminements préférentiels du dépôt vers la biosphère a été estimée. Le nombre de cheminements préférentiels censés exister dans les différents volumes explorés a également été évalué.

Malgré le caractère hypothétique des distributions utilisées lors de l'étude d'explorabilité, les résultats obtenus sont conformes aux espérances intuitives. La valeur estimée de la probabilité d'existence de cheminements dans l'OPA est très faible. Lors des phases d'exploration préliminaires la probabilité de détection de ces cheminements est également faible, à moins que des rejets verticaux significatifs se soient produits le long de failles normales. La valeur estimée de la probabilité de l'existence de cheminements dans l'USM est également faible (bien que supérieure à celle de l'OPA), par contre la probabilité de détection de ces cheminements est forte. l'OPA se distingue de l'USM au niveau de l'identification des cheminements préférentiels. En effet, lors de la détection d'une structure dans l'OPA, son identification en tant que cheminement préférentiel devrait être relativement aisée. Par contre, dans l'USM à partir de l'intersection d'une structure lors de la phase exploratoire, il sera relativement difficile de déterminer s'il s'agit d'un cheminement préférentiel. Car l'évaluation de la longueur de la structure n'est pratiquement pas possible.

Dans l'analyse des différents programmes d'exploration, plusieurs hypothèses ont été effectuées dont les plus importantes sont les suivantes:

• La définition de structures potentiellement critiques lors de l'évaluation de la sûreté.
• Simplification de la forme géométrique des structures potentiellement critiques.
• Les distributions des propriétés géométriques et hydrauliques des structures potentiellement critiques.
• La variabilité spatiale des propriétés hydrauliques à l'intérieur des structures potentiellement critiques.
• La probabilité de détecter et de caractériser des structures sachant qu'elles ont été intersectées.

Toutes ces hypothèses devraient être réévaluées à la fin de chaque phase du programme d'exploration. Des analyses supplémentaires pourraient être effectuées à partir de la méthodologie présentée, dans le but d'évaluer une partie des hypothèses mentionnées ci-dessus (i.e., une analyse de sensibilité des paramètres des distributions permettrait une étude de la variabilité des résultats prédits par le modèle).

A partir de l'évaluation de la facilité de caractérisation de l'OPA et de l'USM, nous avons développé une méthode quantitative pour la détermination de l'explorabilité d'une roche d'accueil donnée. Cette approche se distingue par sa capacité de prendre en compte la détection et la caractérisation de structures critiques du point de vue du comportement à long terme de la géosphère. A l'aide de géosphères représentatives de l'USM et l'OPA, l'applicabilité de la méthode a été démontrée. Nos intuitions relatives au fonctionnement respectifs des géosphères USM et OPA, ainsi qu'à leur facilité de caractérisation ont été confirmées.