Technical Report NTB 94-02

Grimsel Test SiteFracture system flow test:Experimental and Numercial Investigations of Mass Transport in Fractured Rock

Les recherches sur I'efficacité de la barrière géologique fournie par la roche d'accueil et I'évaluation des potentiels hydrauliques sont essentiels pour I'analyse de sureté d'un dépôt pour déchets radioactifs ou toxiques. On étudie les modèles d'écoulement de I'eau dans la roche et la capacité de I'eau à transporter des substances dissoutes en recourant à des traceurs conservatifs (sel) et non conservatifs (température), permettant d'évaluer la propagation potentielle des substances contaminées et toxiques dans la roche.

Dans le cadre da la coopération germano-suisse pour le stockage final des déchets, l'Office fédéral allemand de géosciences et des ressources naturelles (BGR, section géomecanique et géologie de I'ingénieur) s'est occupé de 1991 a 1993 de la troisième phase du projet de recherche intitulé «Tests hydrauliques dans un système de diaclases». Comme lors des phases précédentes, I'intérêt s'est focalisé sur la mise au point de méthodes et de techniques. Ce rapport décrit en détail le développement du système de mesure, ainsi que les méthodes numériques utilisées pour évaluer les données. Il résume les conclusions des essais in situ réalises dans le laboratoire souterrain de la Nagra au Grimsel et présente les résultats des simulations numérique (DURST) et analytique des processus d'écoulement et de transport. Au cours des deux premières phases du projet, les bases du système du programme par éléments finis DURST (DURchströmung et STofftransport) ont été élaborées en collaboration avec l'lnstitut de mécanique des fluides et de calcul électronique de l'Université de Hanovre.

Les travaux de développement d'outils de mesure se sont concentrés sur le test de sondes combinées en obturateurs multiples récemment mises au point et utilisées avec succès dans des essais de traçage qui ont dure plusieurs mois. Le programme informatique spécialement développé pour ce type d'équipement s'est avéré fiable.

La vitesse de calcul du programme par éléments finis DURST/ROCKFLOW put être augmentée en recourant à des algorithmes plus rapides. L'introduction de la possibilité de sélectionner librement les conditions aux !imites initiales a amélioré I'adéquation du programme à des modèles complexes. La simulation de I'écoulement a plusieurs phases fut implémentée pour des cas théoriques.

La phase III de tests hydrauliques dans un système de diaclases s'est également concentrée sur les essais hydrauliques in situ dans la zone BK du laboratoire souterrain. Des expériences sur la perméabilité de la roche diaclasée en fonction de la contrainte ont été réalisées dans la zone périphérique de la galerie du laboratoire. L'objectif des essais de traçage consistait à déterminer la vitesse du transport des substances toxiques dans la roche diaclasée.