Nya beräkningsmetoder ger bättre kunskap om berggrunden
Doktoranden Johan Öhman har tagit fram nya metoder för att beräkna vattenflöden och ämnestransport i berggrund. Metoderna kan bli användbara för att utvärdera säkerheten vid ett framtida djupförvar för använt kärnbränsle. Johan Öhman försvarar sin avhandling vid Uppsala universitet den 29 april.
För närvarande pågår platsundersökningar i ett flertal länder för att finna lämpliga berggrunder för framtida djupförvar. En berggrunds lämplighet bedöms bland annat utifrån dess grundvattenflöde, transportegenskaper för lösta ämnen och bergmekaniska egenskaper, vilka kan utvärderas med datorsimulering.
För att göra detta krävs en beskrivning av bergsmassans egenskaper med datormodeller. Modellbeskrivningen av sprickigt berg är svår på grund av flera faktorer. En anledning är att sprickornas öppning avgör vattenledningsförmågan, en annan är att sprickan måste vara sammanbunden med andra sprickor för att leda vatten. Ofta måste en datormodell beakta en stor bergsvolym och eftersom man aldrig kan veta alla sprickors egenskaper och lägen exakt, måste man istället förlita sig på statistiska beskrivningar som baseras på mätningar från borrhål och markyta. Dessutom måste bergmassans modellbeskrivning förenklas på grund av begränsningar i datorers beräkningskapacitet.
Syftet med Johan Öhmans avhandling var att utveckla förbättrade metoder för att systematiskt undersöka egenskaper hos sprickigt berg, med avseende på vattenflöde och ämnestransport, och att sedan utvärdera bergspänningens inverkan på storskalig ämnestransport.
Johan Öhmans metoder handlar om undersöka olika möjligheter för hur spricksystemet i ett bergparti kan se ut utifrån information från borrhål och markyta. Därefter överförs information om spricksystemets egenskaper i förenklad form till en storskalig datormodell. Eftersom man inte vet exakt hur spricksystemet ser ut i verkligheten måste man undersöka många olika versioner av hur det kan se ut i den större modellen.
– Fördelen med min metod är att modellen förenklas så långt som möjligt utan att försämra dess beskrivning av verkligheten, berättar Johan Öhman.
Utifrån den storskaliga modelleringen kan man utvärdera vad som skulle kunna hända om radioaktivt avfall skulle läcka ut från ett djupförvar.
– Förhoppningsvis kan min metod bidra till bättre förutsägelser. Genom att jämföra de olika metoderna som finns för att beräkna transporttider för ämnen i berg ökar tillförlitligheten i beräkningarna, säger Johan Öhman.
Metoderna kan även bli användbara vid utvinning av olja och bergvärme.
Kontaktinformation
Johan Öhman, tel: 018-471 71 66, e-post: johan.ohman@hyd.uu.se
