Proyecto-Modelado-Yucca-Mtn-

Reto. Determinar la importancia de diversos procesos físicos (por ejemplo, infiltración, percolación, flujo en la zona no saturada, flujo en la matriz de la fractura, generación de calor, transporte de radionucleidos, etc.) en el rendimiento del depósito.

Solución. El emplazamiento de Yucca Mountain está situado a unos 160 km al noroeste de Las Vegas (Nevada). La hidrogeología del lugar consiste en una espesa zona no saturada compuesta principalmente por depósitos volcánicos (rocas tobáceas). La complejidad del emplazamiento de Yucca Mountain hizo necesario el uso de sofisticados modelos numéricos para evaluar los procesos físicos en funcionamiento y sus implicaciones en el diseño y rendimiento del repositorio. Los esfuerzos de modelización de procesos de INTERA incluyeron el desarrollo de un modelo predictivo para variaciones a escala de depósito en el flujo de percolación debido a incertidumbres en la caracterización hidrológica del subsuelo, la aplicación de la teoría de la fiabilidad para la propagación de incertidumbres en sistemas de flujo no saturado y el desarrollo de un modelo semianalítico para analizar la infiltración en estado estacionario en una formación estratificada con parámetros inciertos. Se desarrollaron métodos para modelar el flujo no equilibrado de fractura-matriz en medios no saturados y se aplicaron a un modelo a escala de emplazamiento de la zona no saturada de Yucca Mountain para investigar la sensibilidad del movimiento de humedad a escala de montaña a las incertidumbres en las propiedades hidrológicas, modelos conceptuales alternativos de interacción fractura-matriz y múltiples escenarios de infiltración. INTERA desarrolló un modelo termohidrológico tridimensional a escala de montaña para examinar la duración y la magnitud de las perturbaciones del sistema ambiental provocadas por el calor. Se utilizaron modelos bidimensionales de sección transversal para investigar los impactos de las heterogeneidades a escala local y los cambios termohidrológicos dentro de los túneles de emplazamiento de residuos. Se desarrolló una metodología de escalado para tener en cuenta los efectos del enfriamiento de los bordes en el depósito propuesto. Se desarrollaron modelos tridimensionales a escala de la deriva para predecir las condiciones termohidrológicas en las derivas de desplazamiento de residuos, y realizamos un estudio comparativo del flujo de fluidos y calor a escala de la deriva utilizando el código integrado de diferencias finitas TOUGH2 y el código de elementos finitos FEHM. También desarrollamos un modelo termohidrológico a escala de subrepositorio para predecir los cambios de temperatura y saturación inducidos por el emplazamiento de residuos radiactivos generadores de calor. Para evaluar los efectos térmico-hidrológico-mecánicos (THM) en la toba fracturada asociados a la generación de calor de los bidones de residuos, realizamos cálculos de alcance utilizando un modelo acoplado yacimiento-geomecánica. Los resultados de nuestros esfuerzos de modelización de procesos se incorporaron a un modelo de sistema total para evaluar la capacidad del sistema global de eliminación de residuos de cumplir las normas reglamentarias.