Begründung des Indikators (Relevanz für Langzeitsicherheit)
Der Radionuklidtransport aus dem geologischen Tiefenlager ist unter anderem von der hydraulischen Durchlässigkeit und dem hydraulischen Gradienten abhängig, welche das Fliessverhalten bestimmen. Dieses hat einen massgeblichen Einfluss auf die zeitliche Entwicklung der technischen Barrieren und auf die Barrierewirkung der technischen und natürlichen Barrieren.
Definition der Beurteilungsmethodik
Objekt der Beurteilung beim Indikator «Darcy-Fluss im EG» ist der EG. Der Darcy-Fluss beschreibt die in einer Zeiteinheit durch einen bestimmten Transportquerschnitt fliessende Wassermenge (spezifischer Wasserfluss). Die Beurteilung des Indikators «Darcy-Fluss im EG» erfolgt auf der Grundlage von Messwerten für die hydraulische Durchlässigkeit senkrecht zur Schichtung innerhalb des EG (in-situ-Packer-Tests in Tiefbohrungen und Labortests an Kernproben) sowie auf abgeschätzten Werten für den hydraulischen Gradienten senkrecht zur Schichtung (abgeleitet insb. aus in-situ-Packer-Tests in Tiefbohrungen und hydraulischen Langzeit-Überwachungssystemen in Tiefbohrungen (Kap. 5 und Enclosure 7 in Nagra 2024g). Als Kennzahl für die qualitative Bewertung des Indikators wird das harmonische Mittel des vertikalen Darcy-Flusses, vD, über den gesamten Schichtstapel des EG verwendet (in Analogie zu einem «resistor network» mit seriell geschalteten Widerständen). Den Berechnungen wird der abgeschätzte Maximalwert für den hydraulischen Gradienten von ca. 0.5 – 1 m/m je nach Standortgebiet zugrunde gelegt (Kap. 5 und Enclosure 7 in Nagra 2024g).
Definition Bewertungsskala
Die Bewertungsstufe sehr günstig wird dann erreicht, wenn der Darcy-Fluss vD ≤ 10-12 m/s. Dies entspricht beispielsweise einer hydraulischen Durchlässigkeit von 10-12 m/s und einem hydraulischen Gradienten von 1 m/m. In diesem Durchlässigkeitsbereich erfolgt der Radionuklidtransport diffusionsdominiert und die berechneten Dosen liegen um mehrere Grössenordnungen unterhalb des Schutzkriteriums von 0.1 mSv/a (Kap. A.5.2 in Nagra 2008).
Für vD ≤ 10-11 m/s ergibt sich die Wertung günstig. Auch für diesen Darcy-Fluss liegen die maximalen Dosen immer noch deutlich unterhalb des Schutzkriteriums (Kap. A.5.2 in Nagra 2008).
Die Bewertungsskala ist für HAA und SMA identisch. Sie ist im Wesentlichen vergleichbar mit derjenigen aus SGT-Etappe 2 (dort anhand der vertikalen hydraulischen Durchlässigkeit formuliert). Die Bewertungsstufen bedingt günstig und ungünstig werden für die Beurteilung der drei Standortgebiete in Etappe 3 nicht benötigt.