Menu
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева
Проекты СПбО ИГЭ РАН
Работы на проектируемых и действующих АЭС
Работы на участках захоронения токсичных и радиоактивных отходов
РАБОТЫ НА ПРОЕКТИРУЕМЫХ И ДЕЙСТВУЮЩИХ АТОМНЫХ СТАНЦИЯХ
Задачи: Прогноз притоков в котлован, расчет систем водопонижения, оценка гидродинамического воздействия на соседние объекты, выбор наиболее эффективных водозащитных мероприятий, оценка проявления опасных процессов (барраж, подтопление, просадка, суффозия, всплытие дна котлована), оценка тепловой нагрузки на поверхностные воды при сбросе с АЭС, оценка последствий радионуклидного загрязнения водных объектов при нормальной и аварийной эксплуатации АЭС, гидрогеологический и радиационный мониторинг подземных вод.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛИ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА (АЭС ПАКШ, ВЕНГРИЯ)
ЗАКАЗЧИК: АО «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ», 2015–2022 гг
Детальная геологическая модель и постоянно действующая гидрогеологическая модель построены по более чем 700 скважинам на основе анализа данных мониторинга за последние 20 лет. Модели учитывают выделенные зоны дислокаций, а также сложную геометрию укрепленных грунтов и противофильтрационной завесы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОРРОЗИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТОПЛИВОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ АВАРИЙНЫХ РЕАКТОРОВ АЭС "ФУКУСИМА-ДАЙИЧИ"
ЗАКАЗЧИК: АО "РадиеВЫЙ ИНСТИТУТ", 2020-2022 гг
Проект направлен на разработку прогнозных моделей деградации и высвобождения радиоактивных элементов из кориума поврежденных атомных реакторов на АЭС «Фукусима-Дайичи» в процессе хранения. В исследовании участвовали также Радиевый институт им. В.Г. Хлопина, НИТИ им. А.П. Александрова, НИИ атомных реакторов (НИИАР) и АО «Техснабэкспорт».
Экспериментальная часть проекта включала синтез сплавов (U,Zr)O2–SiO2, имитирующих отработанное ядерное топливо, проплавившее бетонное основание реактора, и изучение их взаимодействия с водной и воздушной фазами при различных температурах и уровнях pH. Модельная часть проекта заключалась в интерпретации экспериментальных данных, оценке констант скорости растворения кориума, моделировании накопления радиоактивных компонентов и вторичных фаз на поверхности кориума в течение 50 лет.
Показано, что скорость растворения аморфной части кориума выше, чем у топливных фрагментов, что способствует обогащению поверхности кориума радиоактивными элементами. Также установлено образование вторичных фаз, которые могут приводить к образованию радиоактивной пылеватой фракции. Разработанная диффузионно-кинетическая модель позволила рассчитать обогащение поверхности остаточным топливными продуктом. Согласно расчетам, через 50 лет плотность накопления (U,Zr)O2 на поверхности кориума составит 5 г/м².
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АЭС НА ВОДОЕМ-ОХЛАДИТЕЛЬ (БЕЛОЯРСКАЯ АЭС, РОССИЯ)
ЗАКАЗЧИК: ОАО «ГОЛОВНОЙ ИНСТИТУТ «ВНИПИЭТ», 2013 г.
Для охлаждения реакторов АЭС используется вода из Белоярского водохранилища. Планируется строительство дополнительных энергоблоков, которые увеличат тепловую нагрузку на водоем-охладитель. На модели были проведены расчеты увеличения температуры водоема при последовательном вводе в эксплуатацию новых энергоблоков. Также были даны оценки воздействия нагретых вод на водные организмы, которые обитают в водохранилище.
ПРОГНОЗ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ФИНСКОМ ЗАЛИВЕ ПРИ АВАРИИ НА АЭС
ЗАКАЗЧИК: АО «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ», 2021–2022 гг
При строительстве АЭС необходимо оценить последствия в случае нештатной эксплуатации. Один из таких сценариев – это выход в сбросной канал радиоактивных растворов. На гидродинамической модели Финского залива моделировался унос ореола загрязнения вместе с морскими течениями после аварии на Ленинградской АЭС-2. Были оценены возможные концентрации радионуклидов в воде в районе мегаполиса (г. Санкт-Петербург), а также на границе с другими государствами.
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ И РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА АЭС
ЗАКАЗЧИК: АО «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ», 2010–2015 гг
При строительстве АЭС необходимо оценить последствия в случае нештатной ситуации. Один из таких сценариев – это выход в сбросной канал радиоактивных растворов. На гидродинамической модели Финского залива моделировался унос ореола загрязнения морскими течениями после аварии на Ленинградской АЭС-2. Были оценены возможные концентрации радионуклидов в воде в районе мегаполиса (г. Санкт-Петербург), а также на границе с другими государствами.
ОЦЕНКА ЗАЩИЩЕННОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА КАРСТОВОМ ПЛАТО ПРИ АВАРИИ НА АЭС
ЗАКАЗЧИК: АО «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ», 2021–2022 гг
В 30-км зону вокруг ЛАЭС-2 попадает карстовое плато с значительными запасами подземных вод, которые используются для водоснабжения. Карстовые воронки на плато были закартированы и было установлено, что они фокусируют потоки – доля питания водоносного горизонта за счет инфильтрации и инфлюации в таких областях составляет до 90% от суммы атмосферных осадков. На гидрогеологической модели был проведен расчет времени и количества радионуклидов, которые попадут в водозаборную скважину в случае аварийного выброса с АЭС (аэрозольный выброс по типу Чернобыля или Фукусимы).
ОЦЕНКА СКОРОСТИ ПОДТЯГИВАНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ОРЕОЛА В ДРЕНАЖНЫЙ КОНТУР КОТЛОВАНА АЭС
ЗАКАЗЧИК: АО «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ», 2021–2022 гг
Вблизи строительства новой Ленинградской АЭС-2 локализован исторический ореол радионуклидного загрязнения подземных вод. Существует риск, что депрессионная воронка от строительного котлована АЭС изменит естественное направление потока подземных вод и начнет подтягивать загрязненные воды в дренажный контур. На гидродинамической модели было показано, что первые порции загрязнения могут поступить в контур только спустя 65 лет.
ПРОГНОЗ ПОДТОПЛЕНИЯ ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА АЭС
ЗАКАЗЧИК: АО «ОЭС», 2015, 2017, 2019–2022 гг
Площадка строительства новой АЭС находится в аридной области. Несмотря на жаркий климат и пустынную местность, территория площадки подвержена подтоплению подземными водами. Подтопление обусловлено неглубоким залеганием слабопроницаемых грунтов, техногенными утечками из коммуникаций и шпунтовым ограждением вдоль залива. На гидродинамической модели обосновывались инженерные мероприятия по предотвращению подъема уровня грунтовых вод на площадки АЭС. Кроме того, на модели оценивалось гидродинамическое воздействие от строительных работ на близрасположенную действующую АЭС. В частности, рассчитывались возможные просадки грунта из-за работы строительного водопонижения.
СОЗДАНИЕ И ВЕДЕНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ МОНИТОРИНГА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА АЭС
Составляются по всем текущим проектам
Для сбора и анализа данных мониторинга на площадках строительства и эксплуатации АЭС были разработаны реляционные базы данных. Они хранят информацию по замерам уровней, температуры, химическому и радиационному составу подземных вод. В базе данных предусмотрена первичная обработка данных, визуализация, пакетная выгрузка по шаблону.
РАБОТЫ НА УЧАСТКАХ ЗАХОРОНЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ И РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
Задачи: Геологическое изучение территории, выбор типа вмещающих пород, исследование барьерных свойств геологического массива, трассировка потенциальных путей миграции от источника к зонам предполагаемой разгрузки, расчет миграции загрязнения в подземных водах
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПУНКТА ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ИЗОЛЯЦИИ СРЕДНЕ- И НИЗКО- АКТИВНЫХ ОТХОДОВ В ВЕНДСКИХ ГЛИНАХ
ЗАКАЗЧИК: ФГУГП «ГИДРОСПЕЦГЕОЛОГИЯ», 2013 г.
Для обоснования выбора участка размещения РАО на территории Северо-Западного Атомно-промышленного комплекса (г. Сосновый Бор Ленинградской области) в вендских глинах было выполнено бурение глубоких скважин, изучена геометрия глинистого пласта в плане и по глубине, произведен отбор монолитов пород. Проведены оценки скорости миграции радионуклидов через глину на период до 300 лет.
ПРОГНОЗ МИГРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ С ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ НА ПОЛИГОНЕ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ В СЛУЧАЕ АВАРИИ
ЗАКАЗЧИК: ООО «ГЕОТЕХПРОЕКТ», 2020–2021 гг.
В связи с проектированием мероприятий по ликвидации накопленного вреда окружающей среде на полигоне токсичных промышленных отходов «Красный Бор» в Ленинградской области на гидрогеологической модели оценивался аварийный сценарий отказа систем безопасности на действующем полигоне и поступление токсичных отходов в подземные воды. Было установлено, с какой скоростью и в каком направлении будет развиваться ореол загрязнения, а также оценены ожидаемые концентрации токсичных веществ в подземных и поверхностных водах.
МОДЕЛИРОВАНИЕ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ТРЕЩИНОВАТЫХ СРЕДАХ
ЗАКАЗЧИК: ИБРАЭ РАН, 2020–2021 гг.
В Красноярском крае на глубине 700 м в трещиноватых гнейсах планируется создание пункта глубинного захоронения (ПГЗРО) высокоактивных отходов. Главным условием строительства является способность природного массива гарантированно изолировать отходы на срок более 1 млн. лет. Специфика объекта – это трещиноватая вмещающая среда и, как следствие, сложные траектории движения загрязнения. Гидрогеологические исследования на объекте показали, что проницаемые интервалы в разрезе никак не связаны с количеством трещин или петрографическим типом пород. Из-за высокого контраста между значениями коэффициента фильтрации матрицы и трещин, в последних происходит фокусировка потока подземных вод. Это приводит к тому, что 95% потока проходит всего лишь через 0.5% объема породы. Кроме того, часть проницаемых зон оказывается не связанной с другими, т.е. образуются тупиковые траектории движения частиц.
ИССЛЕДОВАНИЕ БАРЬЕРНЫХ СВОЙСТВ КЕМБРИЙСКИХ ГЛИН (СОРБЦИЯ, ДИФФУЗИЯ)
ЗАКАЗЧИК: ФГУГП «ГИДРОСПЕЦГЕОЛОГИЯ», 2013 г.
Долговременная безопасность ПГЗРО контролируется барьерными свойствами вмещающей среды. На монолитах глин были проведены длительные диффузионные опыты, а также исследовалась сорбционная способность при помощи сорбционных экспериментов на порошках с Sr-90, Co-60, Cs-137, Cl-36. Результаты экспериментов показали, что глины обладают высокой сорбцией по отношению к радионуклидам и низким сорбционным потоком.
ИЗУЧЕНИЕ ТРЕЩИНОВАТОСТИ КЕМБРИЙСКИХ ГЛИН МЕТОДОМ ПОИНТЕРВАЛЬНЫХ НАГНЕТАНИЙ
ЗАКАЗЧИК: ООО «ГЕОТЕХПРОЕКТ», 2020–2021 гг.
Кембрийская глина была выбрана вмещающей средой для изоляции промышленных токсичных отходов на полигоне «Красный Бор». Барьерные свойства глин должны надежно изолировать опасные отходы от окружающей среды на продолжительный период. Однако, в процессе геологических исследований было установлено, что в массиве глин существует система трещин. Для того, чтобы выяснить, возможна ли фильтрация воды по трещинам в глинах, были проведены специализированные исследования. Двухметровые интервалы в открытом стволе изолировались с помощью пакеров, после чего проводилось нагнетание по методике Люжона. Такие эксперименты позволили установить, что в естественных условиях все трещины находятся в сомкнутом состоянии и безопасны. При создании избыточного давления возможно раскрытие систем трещин и фильтрация по ним.
ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОЛИГОНА БЫТОВЫХ ОТХОДОВ ВБЛИЗИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВОДОЗАБОРОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ЗАКАЗЧИК: ООО «ТКО», 2022 г.
Экологическое законодательство запрещает строительство полигонов бытовых отходов, если они могут нанести ущерб качеству питьевых вод на водозаборах. Для выбора наиболее оптимального расположения завода по переработке и полигона захоронения отходов в Тамбовской области была создана гидрогеологическая модель. На модели имитировалась работа всех ближайших водозаборов. Вокруг каждого водозабора была оконтурена гидродинамическая зона захвата. По результатам расчетов был рекомендован участок для строительства полигона, который находится за пределами зон захвата действующих водозаборов.
Информацию о проектах, выполненных СПбО ИГЭ РАН в предыдущие годы, можно найти в сборнике:
«Аннотации основных исследовательских проектов. Шаг за шагом: 1997-2013 гг.»
НАШИ КОНТАКТЫ
Адрес: 199004, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д. 41, оф. 519
Тел.: +7(812)324-12-56
Email: office@hgepro.ru
РАССЫЛКА НОВОСТЕЙ
ПОИСК
Санкт-Петербургское отделение института геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук
All rights reserved