張自祿

（西北核技術(shù)研究所，西安710024）

高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)景象研究進(jìn)展

張自祿

（西北核技術(shù)研究所，西安710024）

總結(jié)了高放廢物地質(zhì)處置安全評(píng)價(jià)中的景象構(gòu)建方法，介紹了目前國(guó)際上通用的系統(tǒng)景象構(gòu)建過(guò)程，包括與處置庫(kù)長(zhǎng)期安全相關(guān)的特征、事件和過(guò)程的識(shí)別、篩選和分析以及景象生成和篩選等，對(duì)影響圖和交互矩陣兩種因素分析工具、由上而下和由下而上兩種景象生成方法做了敘述，最后對(duì)國(guó)際上部分放射性廢物地質(zhì)處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)中的景象進(jìn)行了歸納，并對(duì)當(dāng)前安全評(píng)價(jià)中景象構(gòu)建的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行了評(píng)述。

放射性廢物；地質(zhì)處置；安全評(píng)價(jià)；景象；綜述

景象就是“假想的或假設(shè)的一系列工況和（或）事件，在分析或評(píng)價(jià)中最常用來(lái)代表未來(lái)可能發(fā)生的、擬作為模式的工況和（或）事件，例如核設(shè)施可能發(fā)生的事故，或處置庫(kù)及其周?chē)h(huán)境今后可能發(fā)生的演變”［1］。景象為安全評(píng)價(jià)的開(kāi)展提供了背景和框架，關(guān)系著模型的開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)的收集，為處置庫(kù)開(kāi)發(fā)部門(mén)、法規(guī)制定部門(mén)以及在處置庫(kù)安全中的利益相關(guān)者提供了一個(gè)重要的交流平臺(tái)，是建立安全評(píng)價(jià)信心的一個(gè)重要內(nèi)容，是對(duì)評(píng)價(jià)進(jìn)行獨(dú)立核查時(shí)的一個(gè)關(guān)注焦點(diǎn)［2］。構(gòu)建景象的目的是［3］:識(shí)別和記錄所有與處置庫(kù)性能或安全有關(guān)的特征、事件和過(guò)程（Feature，Event，Process，簡(jiǎn)稱(chēng)FEPs），將所選FEPs組織成與安全評(píng)價(jià)相符的景象，為景象的篩選提供可追溯的技術(shù)論據(jù)，為定量分析中景象的確定奠定基礎(chǔ)，并為FEPs的排除提供文件證據(jù)，為模型開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)收集提供指導(dǎo)。

1 景象構(gòu)建方法

放射性廢物處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)景象的開(kāi)發(fā)方法可分為4種，即，人為判斷法、故障樹(shù)/事件樹(shù)法、模擬法和系統(tǒng)法［4-8］。人為判斷法又稱(chēng)專(zhuān)家判斷法，完全依賴(lài)于人的主觀認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建景象，是一種非正式的景象生成方法。事件樹(shù)分析是一種推理分析技術(shù)，通過(guò)將各工程體系組成部分的故障事件進(jìn)行耦合導(dǎo)出整體系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生的故障，采用這種方法需要處理的耦合數(shù)目一般很大，很難進(jìn)行處理［6］。模擬法是一種與上述方法完全不同的景象生成方法，需要構(gòu)建計(jì)算機(jī)模型模擬環(huán)境的演變，這種方法最大的缺點(diǎn)是很難獲取大量輸入?yún)?shù)可靠的概率分布函數(shù)。

一般而言，對(duì)影響處置庫(kù)安全、放射性核素遷移以及人員所受輻射照射危害的FEPs進(jìn)行識(shí)別和分析是景象構(gòu)建中必須首先研究的內(nèi)容，許多國(guó)家在開(kāi)展處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)時(shí)都建立了具體項(xiàng)目的FEPs清單［9-11］，歐洲經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織的核能機(jī)構(gòu)（OECD/NEA）在這些清單的基礎(chǔ)上總結(jié)得到了NEA FEP國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù)［12-13］，進(jìn)而促使越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始采用基于FEPs的系統(tǒng)方法來(lái)構(gòu)建景象［14］。這種系統(tǒng)方法一般包括FEPs的識(shí)別和篩選、FEPs的分析、由FEPs構(gòu)建景象、景象篩選和確定4個(gè)步驟［7-8］。

1.1 FEP的識(shí)別和篩選

在開(kāi)展具體項(xiàng)目FEPs的識(shí)別和篩選時(shí)，一般先選擇國(guó)際FEPs數(shù)據(jù)庫(kù)或其他項(xiàng)目FEPs數(shù)據(jù)庫(kù)中的FEPs列表作為參考基礎(chǔ)，然后根據(jù)具體項(xiàng)目的評(píng)價(jià)背景和處置場(chǎng)、處置庫(kù)等的具體特征去除某些FEPs，保留需要考慮的FEPs，最終建立具體項(xiàng)目的FEPs清單。

FEPs篩選時(shí)一般遵循如下標(biāo)準(zhǔn)［15］:1）法規(guī)強(qiáng)制要求的必須考慮；2）與處置庫(kù)和場(chǎng)址實(shí)際情況無(wú)關(guān)或與評(píng)價(jià)目的和目標(biāo)等背景無(wú)關(guān)的不予考慮；3）發(fā)生概率很低的一般不予考慮；4）后果嚴(yán)重、程度很小的一般不予考慮。

1.2 FEPs的分析

對(duì)篩選后的FEPs進(jìn)行分析，目的是了解這些FEPs的歸屬，盡可能保障FEPs清單的全面性，更深入地認(rèn)識(shí)這些FEPs在處置庫(kù)體系演變過(guò)程中的作用和相互關(guān)系，為下一步由FEPs生成景象奠定基礎(chǔ)。為了增強(qiáng)由FEPs生成景象的透明度，盡量減少主觀評(píng)判的隨意性，人們?cè)絹?lái)越重視FEPs的結(jié)構(gòu)化、可視化處理和FEPs及其相互關(guān)系重要性的評(píng)估等，其中影響圖和交互矩陣是FEPs分析最常用的兩種工具。

1.2.1 影響圖

影響圖是由方框和帶方向箭頭的連線組成的圖，方框代表FEPs，方框間的連線代表FEPs之間的關(guān)系，箭頭方向表示作用方向。

以瑞典［17］為SFL3-5概念處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)所建立的景象開(kāi)發(fā)方法為例，景象開(kāi)發(fā)的步驟是:首先構(gòu)建基本影響圖，然后由基本影響圖開(kāi)發(fā)景象影響圖，最后生成景象和計(jì)算案例?；居绊憟D的構(gòu)建方法是:匯編所有與研究體系相關(guān)的FEPs后，在影響圖中用方框加FEPs名稱(chēng)表示，然后判斷每個(gè)FEPs與其他FEPs是否存在相互作用，用方向箭頭表示作用方向，用惟一的代碼表示作用名稱(chēng)。每?jī)蓚€(gè)FEPs間有可能存在多個(gè)相互作用。為了使影響圖更詳細(xì)，可以用文件記錄每個(gè)FEPs的定義及其與其他FEPs相互作用的具體含義。參考景象影響圖的構(gòu)建方法是:首先假定處置庫(kù)能夠保持預(yù)期的性能和符合預(yù)期的將來(lái)演變，過(guò)程系統(tǒng)的邊界條件不變，然后分析基本影響圖中的FEPs及其相互作用，去除與參考景象假設(shè)條件不符的FEPs和相互作用，得到參考景象影響圖，接著分析影響圖中每一個(gè)FEPs及其相互作用，評(píng)估相互作用的重要程度，并用不同的數(shù)字代替重要程度的大小，將低于某一標(biāo)準(zhǔn)的所有相互作用去除，即得到簡(jiǎn)化的參考景象影響圖。其他景象影響圖的構(gòu)建方法是:在未簡(jiǎn)化的參考景象影響圖的基礎(chǔ)上，首先選擇一個(gè)外部FEPs或外部FEPs組合，判斷處置庫(kù)體系中能夠受這些外部FEPs影響的內(nèi)部FEPs，然后按照與分析參考景象影響圖類(lèi)似的方法分析后續(xù)受到影響的FEPs、路線和重要程度。

影響圖工具可以詳細(xì)描述各FEPs之間的相互關(guān)系，但FEPs數(shù)目一般都比較多，這就使影響圖顯得很復(fù)雜，不易理解，對(duì)其核查和評(píng)估往往也很費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

1.2.2 交互矩陣

交互矩陣是巖石工程系統(tǒng)方法中的一個(gè)基本工具，其目的是確保所有問(wèn)題均能被考慮。在交互矩陣中，將主變量或參數(shù)列于主對(duì)角線，將主變量之間的相互作用列于次對(duì)角線。采用交互矩陣可以對(duì)處置庫(kù)評(píng)價(jià)中所有的FEPs進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，也可以對(duì)FEPs的完備性進(jìn)行檢查。構(gòu)建交互矩陣就是將FEPs分別填充到矩陣中的對(duì)應(yīng)位置，一般將FEPs分成兩大類(lèi)，一類(lèi)歸屬于主對(duì)角線元素，這些元素通常代表物理屏障，如廢物包、容器、緩沖層和回填層、工程擾動(dòng)區(qū)、主巖、地下水、溶質(zhì)和生物圈等；另一類(lèi)歸屬于相互作用元素，這些元素代表主對(duì)角線元素之間的相互作用。瑞典的Eng等［17］在利用矩陣進(jìn)行分析時(shí)，將FEPs分成了六類(lèi)，分別屬于變量Pi、變異變量Pi′、相互作用Iij、變異相互作用Iij′、矩陣內(nèi)的路徑M、整個(gè)矩陣的演變M′。將所有FEPs填入矩陣后，分析未填充方框?qū)?yīng)對(duì)角元素的相互作用，觀察是否有遺漏FEPs的可能，根據(jù)分析結(jié)果有時(shí)需要生成新的FEPs。交互矩陣構(gòu)建完成后，在某些假設(shè)下分析所有相互作用的重要程度，去除某一級(jí)別以下的相互作用，獲得簡(jiǎn)化矩陣。最后，通過(guò)觀察矩陣，尋找核素由廢物體向生物圈遷移的可能的序列，形成核素遷移的景象。

影響圖和交互矩陣兩種方法均是將與處置庫(kù)長(zhǎng)期安全相關(guān)的FEPs進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理的工具，與系統(tǒng)相關(guān)的FEPs既可以從已有的FEPs清單中選取，必要時(shí)也可以生成新的FEPs。兩者的差別在于結(jié)構(gòu)化方式的不同，交互矩陣法將體系的主變量置于主對(duì)角線上，其他FEPs分類(lèi)后根據(jù)與變量的關(guān)系置于矩陣的不同位置上。在影響圖方法中，體系被分成不同區(qū)域，不同的區(qū)域代表不同的屏障部分［18］。在構(gòu)建階段，交互矩陣法似乎更直觀，也更容易被模擬。另外，兩種方法都需要主觀評(píng)估相互作用的重要性。

1.3 景象生成

由FEPs生成景象，大體可分為由下而上法和由上而下法兩種方法［6-8］，前者是通過(guò)FEPs的組合直接構(gòu)建景象，后者是先確定各屏障的安全功能再通過(guò)分析影響這些安全功能的FEPs或FEPs組合來(lái)構(gòu)建景象。

1.3.1 由下而上的系統(tǒng)方法

美國(guó)圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室［19］將影響地質(zhì)處置庫(kù)安全的FEPs分為泄漏相關(guān)和遷移相關(guān)兩大類(lèi)，經(jīng)分析篩選后確定了4個(gè)與泄漏（R）相關(guān)和4個(gè)與遷移（T）相關(guān)的現(xiàn)象，然后采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)圖將這些R和T現(xiàn)象進(jìn)行組合，最后對(duì)所獲得的組合景象進(jìn)行分析篩選，去除概率低的景象，最終獲得了12個(gè)需要開(kāi)展后果分析的景象。

Galson等［20］采用了類(lèi)似的方法對(duì)美國(guó)WIPP處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)中的景象進(jìn)行了構(gòu)建。將篩選后的FEPs分屬于未擾動(dòng)性能（UP）和擾動(dòng)性能（DP）兩類(lèi)，擾動(dòng)性能考慮了采礦（M）和深井鉆井（E，根據(jù)井深的不同稱(chēng)為E1和E2）兩種情況，將以上FEPs進(jìn)行組合形成未擾動(dòng)性能景象（UP）、采礦景象（M）、深井鉆井景象（E1、E2和E1E2）、采礦和鉆井組合景象（ME1、ME2和ME1E2）。

瑞典［16］在對(duì)KBS-3概念處置庫(kù)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)景象的開(kāi)發(fā)時(shí)，通過(guò)將內(nèi)部過(guò)程體系FEPs與一個(gè)或多個(gè)外部FEPs進(jìn)行組合生成景象，安全評(píng)價(jià)中考慮了基本景象、容器缺陷、氣候變化、地質(zhì)/地震、人類(lèi)活動(dòng)等情況。

1.3.2 由上而下的系統(tǒng)方法

芬蘭［21］、比利時(shí)［22］和瑞士［3］等國(guó)在構(gòu)建處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)景象時(shí)采用了由上而下的方法。首先，確定處置庫(kù)體系各組成部分的安全功能（如物理限制、遲滯、分散、稀釋和隔離等），并盡可能給出表征這些功能的參數(shù)取值范圍；其次，判斷能夠?qū)σ粋€(gè)或多個(gè)安全功能產(chǎn)生不利影響的FEPs（如腐蝕、降解、容器缺陷、密封缺陷和裂隙等），這些FEPs為景象觸發(fā)FEPs；再次，考慮處置庫(kù)體系預(yù)期演變中可能發(fā)生的不確定事件或過(guò)程（如屏障性能下降加快等）的影響；最后，由處置庫(kù)體系演變和最終導(dǎo)致容器破裂的變化過(guò)程形成核素泄漏和遷移景象的基礎(chǔ)。

均容；退假用脹能對(duì)況能，作膨性在情功后流于障存的料能蝕此對(duì)由屏不前材功侵。受者程也當(dāng)層的學(xué)似能或工中考沖移化相可，，水參緩遷到）el就率行下式定素受cy輸導(dǎo)進(jìn)地方假核層c n運(yùn)傳蝕漏定，活；止沖ail量力腐泄規(guī)壞生m m 阻緩es質(zhì)水器中按損產(chǎn)0和成hci的加容器均的生1閉大造e間增的容施應(yīng)的至密增，W e器會(huì)中由實(shí)相們大了速?lài)鷋t容能坑素程生人擴(kuò)失流周（和可埋核工產(chǎn)；徑喪水器期水也填性s 的層標(biāo)直器內(nèi)容周下，速射裂ei層填目變孔容期達(dá)次地弱流放破ro閉回的演后，短到一，減水，器tis封和期的年蝕致水的去會(huì)高縮容o和沖預(yù)候萬(wàn)腐導(dǎo)融失近失就分塌致pe 層緩足氣5.2的也川喪最會(huì)能部生導(dǎo)r l 填對(duì)滿(mǎn)慮考，重嚴(yán)時(shí)冰或全與就功大后發(fā)能會(huì)能aci述回會(huì)中值行較同水完件用滯年可可g描、不程均進(jìn)生，降能條作遲萬(wàn)有，olo要層，過(guò)平的產(chǎn)裂氣功部外滯和十器上象eg簡(jiǎn)沖流變期蝕器破大移阻閉幾容器e 緩水演近腐容器使遷的散封者，容景ts；下在據(jù)著制容，止段擴(kuò)的或荷于的a w 變地巖依隨銅使化阻階件的層響，載用發(fā)oi不的圍，，對(duì)力變的個(gè)條來(lái)沖影蝕計(jì)作開(kāi)da 持速；化孔物切的裝這部原緩到腐設(shè)荷中r保流質(zhì)變陷化剪絡(luò)包，外層，受器的載價(jià)le 寸高物的缺硫石網(wǎng)制期和沖異會(huì)容器切評(píng)ve尺很的線的的巖隙銅周候緩變能的容剪全l -的孔在用岸m 帶的裂后川氣，生功下了生漏hg 存作海m 載起石年冰的能發(fā)徑滯況過(guò)產(chǎn)泄安i h ，不學(xué)測(cè)1水引巖萬(wàn)個(gè)1來(lái)功料路遲情超等物庫(kù)e 孔上化推徑下震起5.將的材移和象壓層染置m 的平利式直地地引1第。響沉沖遷閉現(xiàn)脹沖污處osm m 水不方個(gè)，，會(huì)1-，為期影下緩素封流膨緩致質(zhì)ro 1庫(kù)生的一層后時(shí)·a 年周著器致核的對(duì)的和導(dǎo)動(dòng)地f t 徑置產(chǎn)推有沖年同mμ 萬(wàn)2川顯容導(dǎo)的層生層石器活封物ne 直處層外時(shí)少緩萬(wàn)的11冰會(huì)止質(zhì)新沖發(fā)沖巖容礦密廢m 在；填合始減蝕5.5裂于后個(gè)7放阻雜成緩中緩使透采全放sse存標(biāo)回?cái)M開(kāi)度侵1破大閉有排去或形，層和件穿或完高ss器目和據(jù)器厚水或器率關(guān)共體失度致低沖壓事接石不分a容期層數(shù)容效融年容速庫(kù)內(nèi)氣層溫導(dǎo)過(guò)緩水等直采或部yte 個(gè)預(yù)沖去個(gè)有川萬(wàn)4致蝕置a 室沖于去度別下震探的封fa某到緩過(guò)一起冰導(dǎo)腐處M 1 溫緩由失溫個(gè)地地鉆邊密1s定達(dá)、用定引定定震定定定定制定的定慮定于定周未ni 假能器采假化假假地假假定假假控假壓假考假由假如如表so ir象a n 景象象ec蝕景景S 腐效效層象失失象1沖景器器景el 象緩象異象容容嚴(yán)ba 型景和象象景變景象致致象不T 類(lèi)力力景景流料凍景導(dǎo)導(dǎo)景封景切切速象暖對(duì)材冰蝕荷荷象入密情12剪剪加景變層層層腐負(fù)負(fù)景侵庫(kù)SS石石蝕本球沖沖沖器態(tài)切探他置V V 巖巖腐基全緩緩緩容靜剪鉆其處象象象象來(lái)的景景景象景將關(guān)象本異動(dòng)景加類(lèi)有景基變擾主附人為與行）］52］23家-12 -62）［）［國(guó)（蘭典稱(chēng)芬（瑞（名oto kra庫(kù)uli ms置kl ro處O F

豎。溫；又物一的外中和通和帶分表后生況素向?qū)右骑査貐^(qū)地態(tài)地過(guò)和情核巖水遷達(dá)核動(dòng)濱狀到且區(qū)前放主含的到的擾湖圈漏并水當(dāng)釋過(guò)石區(qū)區(qū)出程的物泄層下與，通礫動(dòng)和浸工湖生接巖地征放并的擾飽，的倫。直紀(jì)、特釋移谷挖非包圍休態(tài)體武庫(kù)圈始遷峽開(kāi)過(guò)物周達(dá)狀氣寒置物開(kāi)巖河的穿廢達(dá)到和染到處生素主茵續(xù)下入到會(huì)飽污打在；核向萊連帶流，能再前下而中定后土從沿載下散可于之向從湖恒觸潤(rùn)，）2的向擴(kuò)后處封直，入件接膨表；水孔周最終密一重流條水由地移下鉆四，最被孔嚴(yán)平質(zhì)與流到遷地過(guò)向移庫(kù)孔鉆著化路水地物對(duì)移的在通而遷置鉆果顯退旁水文廢過(guò)遷井后水繼用處在如較料的下水化通速豎然，，作，）1）比材移地和固素快和，層放散段:4移也封遷的質(zhì)璃核域道來(lái)水釋擴(kuò)階射；遷化密素中地玻，區(qū)廊況出潛中過(guò)個(gè)照查層退者核層，，移的填情漏的水通3到檢巖的或個(gè)h識(shí)蝕遷率回等泄下述的中期受和的區(qū)，一ple認(rèn)腐的透沿失中庫(kù)描中石泡徑收高動(dòng)封了u G 前始體滲）缺庫(kù)置要庫(kù)巖浸途回性擾密成，當(dāng)開(kāi)膠高1石置處簡(jiǎn)置在氧種的透邊確形層于器了過(guò):礫源處達(dá)處能無(wú)4心滲周正外斷基容制通況河水由直向可和過(guò)鉆向井被之的；后限后情茵用會(huì)包會(huì)也期通染孔豎未障層能年構(gòu)然種萊飲就物質(zhì)，潤(rùn)會(huì)污鉆，個(gè)屏h功00結(jié)，兩況的為素廢物移濕能受過(guò)大一質(zhì)ple計(jì)0孔用慮情致作核的境性遷氧可）3通擴(kuò)的地u G設(shè)1微作考的導(dǎo)井，解環(huán)射行無(wú)員；能?chē)腥蛔?，的附，移化用水觸降類(lèi)放進(jìn)、人散可范孔天至滿(mǎn)態(tài)土吸移遷變作深接、人，用期，分就的鉆在層然狀潤(rùn)面遷谷的蝕用水罩入解作潤(rùn)種4庫(kù)機(jī)水化個(gè)，巖依和膨表的峽數(shù)侵使與效護(hù)進(jìn)降散濕置隨的退幾道紀(jì)但飽實(shí)孔素向參川要物境失防區(qū)1的擴(kuò)氧期處和染者的通武，于壓質(zhì)射核素質(zhì)冰需廢環(huán)早水和包和有河透收污或生的寒解處，基照下核地及們致類(lèi)過(guò)滴飽表物流為冰穿回受，產(chǎn)大前降快制和人況生文以人導(dǎo)人包過(guò)過(guò)續(xù)廢對(duì)分后接的中化段增由式很限散致情發(fā)水候，裂至物穿通和過(guò)可和直屑庫(kù)退階性條方土的擴(kuò)徑效能致氣染破帶廢下，通期碎置速透一潤(rùn)途失可導(dǎo)緣污流、層和中變河孔心處加測(cè)滲在的膨限質(zhì)種能有變冰到層水效移向水飽井演冰鉆鉆，料監(jiān)個(gè)存守后度基各性庫(kù)演、受水區(qū)失位面潛再豎的、中染封材和一庫(kù)保閉濃隨過(guò)封置質(zhì)濕水防和早發(fā)裂地入的在庫(kù)期程污密封查了置照關(guān)素伴通密處地潮表和飽過(guò)爆斷由流庫(kù)素置土過(guò)受地密調(diào)供處依庫(kù)元中終井的的、地包由罩山、孔下置核處凍探場(chǎng)好井址提近障置到其最豎域斷燥來(lái)物后護(hù)火動(dòng)鉆向處。和、鉆現(xiàn)較豎場(chǎng)間鄰屏處受，，和區(qū)不干將廢最防、運(yùn)一孔著中物期定）被定定之定程。度移露道部設(shè)括定果，水火面定鉆隨井廢和假2未假假圈假工致濃遷出廊東假包假如區(qū)滴失地假過(guò)象景象象誤象景景失象景用能封景移象作可型密封象遷景山的象類(lèi)象井密景井放造關(guān)象景象象景豎孔層豎排斯相景效象象景景入的鉆斷和谷卑候井失景景入闖重的直道峽爾氣水早災(zāi)震闖人嚴(yán)差垂廊向阿與深過(guò)火地人變象象能變能演象景景可象演象可象常景壞考他景常景他景正破參其正其）］7］6 3，3］9家3-3）［）1［）3［士國(guó)（大國(guó)稱(chēng)瑞（I 美（名拿-山庫(kù)加（nillac置R G atscu處D irY K

入象不塞進(jìn)景2封堵區(qū)E 密和透?jìng)€(gè)孔填滲多鉆回可下于道的象由廊圍景表者、周1動(dòng)地或嚴(yán)井E 活至，不豎個(gè)類(lèi)帶射封過(guò)一人物照密通在和廢射裝或及件余輻包，以事剩到外（表象的將受陷地化景能下員缺達(dá)變2 E 功況中人求障到的全情層作要屏接數(shù)的安端土工計(jì)程直系止壞極黏致設(shè)工上導(dǎo)為破道，或?qū)Ш现邢騻鲙?kù)生通障水落符程井力置發(fā)移屏下散障過(guò)豎水處會(huì)遷土地的屏裝述過(guò)層a透不素黏場(chǎng)屑程安描通rb穿象內(nèi)核響近碎工和要在el僅景圍的影入者，造簡(jiǎn)，u C 和2范先重移進(jìn)或致建井響象E1 間優(yōu)嚴(yán)遷素心一、豎影景1E M 時(shí)成而生核鉆前化入而E 價(jià)形從產(chǎn)或的當(dāng)變進(jìn)進(jìn)的和2評(píng)，，m 并體素與面道，區(qū)E M ，當(dāng)00漏氣核漏境平廊陷集、效不4泄性性泄環(huán)海庫(kù)過(guò)沉匯1 E 有響封到中射射素表和置通面水M 均影密達(dá)從放放核地候處水地鹽e 括內(nèi)的井度素帶含起和氣入的染致lits包圍井圈豎深核載查檢引態(tài)、）等）流1污導(dǎo)a C ，范水物的蝕，會(huì)于并狀蝕水漿受動(dòng)）E 間取生入庫(kù)侵能能由觸質(zhì)侵取效巖表，域區(qū)活礦達(dá)直（M 時(shí)的一鉆和層出員置處川冰功封可體，接物地的表井失能的生續(xù)出的采區(qū)象期中水人穿，密氣孔廢來(lái)地鉆（功產(chǎn)浸近展置景預(yù)層含供橫蓋去的鉆與將和障動(dòng)素接開(kāi)處合在水下或?qū)颖兴?，升?dòng)入小屏活核境來(lái)物聯(lián)能蓄地當(dāng)斷在期產(chǎn)進(jìn)的定抬活闖減程山后環(huán)將廢井功的對(duì)不動(dòng)存預(yù)程庫(kù)中穩(wěn)庫(kù)類(lèi)的度工火庫(kù)類(lèi)域過(guò)象鉆全下應(yīng)填活域于過(guò)置層持置人意深，后置人區(qū)穿景井安巖效回個(gè)區(qū)l 早等處水保處（、）無(wú)庫(kù)隙年處與控孔2 E 深有主室道一o M 器蝕過(guò)含境象差和置裂萬(wàn)入下受鉆1 E 和所在溫廊有容腐穿致環(huán)現(xiàn)較的處新十流表定括礦定定慮置定定定器定導(dǎo)質(zhì)然果意致成定水地假包的采假假考處假假假容假?lài)?yán)地自效故導(dǎo)形假象象象蝕景景景象侵動(dòng)型象象象象用效移景或移類(lèi)景象景景景作失遷象入升層象象井象景應(yīng)封動(dòng)河早動(dòng)景象象闖抬斷動(dòng)景景鉆景井效密活冰過(guò)驅(qū)入景景接庫(kù)/活礦井合水室的層重器體闖本動(dòng)直置震山采深組深溫差斷嚴(yán)容氣人基擾人處地火能能變景象效性象性象演象能景失象動(dòng)景動(dòng)景常景可象水離景擾擾正他下隔未其地）］家］0 04］）2［ll-814國(guó)e3，）［（國(guó)se）22［本稱(chēng)美（D - 時(shí)日名P lo利（2庫(kù)PI M 比1H置W （處

1.4 景象的篩選和確定

根據(jù)具體的評(píng)價(jià)背景和需求，分析后去除不必要的、可能性低的、本質(zhì)上重復(fù)的、影響程度可以被包容于其他景象中的景象，最終確定需要進(jìn)行后果分析的景象。

2 部分高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)中的景象

表1對(duì)部分高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)中開(kāi)發(fā)的景象進(jìn)行了歸納。

3 結(jié)論

當(dāng)前，世界各國(guó)在開(kāi)展處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)時(shí)越來(lái)越重視景象的構(gòu)建，因?yàn)榫跋鬄樵u(píng)價(jià)和模擬提供了前提條件，是評(píng)價(jià)結(jié)論和模擬結(jié)果合理和可靠的保障，也是增強(qiáng)評(píng)價(jià)結(jié)論說(shuō)服力的必要內(nèi)容。各國(guó)科研工作者和組織通過(guò)不斷努力，逐漸形成了一種系統(tǒng)的景象開(kāi)發(fā)方法，這種方法主要包括:影響處置庫(kù)長(zhǎng)期安全的FEPs的識(shí)別和篩選、FEPs的篩選和分析、由FEPs進(jìn)行景象構(gòu)建、景象篩選。國(guó)際FEPs數(shù)據(jù)庫(kù)為具體項(xiàng)目FEPs的識(shí)別和篩選提供了模板，影響圖和交互矩陣是目前進(jìn)行FEPs深入分析的常用工具，也為進(jìn)一步的景象開(kāi)發(fā)提供了便利。當(dāng)然，景象開(kāi)發(fā)過(guò)程中的許多內(nèi)容仍需要依賴(lài)主觀的判斷，特別是在由FEPs構(gòu)建景象時(shí)，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的方法，這導(dǎo)致了景象開(kāi)發(fā)結(jié)果具有一定的主觀性，針對(duì)這種缺陷的改進(jìn)方法是對(duì)每一步驟用文件進(jìn)行記錄并歸檔以及保證過(guò)程的可核查性和透明。

目前針對(duì)處置庫(kù)安全評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)的景象主要包括兩類(lèi)，一類(lèi)是參考景象（或稱(chēng)為基本景象），即假定處置庫(kù)環(huán)境按照預(yù)期的演變模式進(jìn)行變化或保持不變，處置庫(kù)屏障功能符合預(yù)期要求，并按照預(yù)期的模式緩慢變化；另一類(lèi)為擾動(dòng)景象（或稱(chēng)為破壞景象），即假定發(fā)生了破壞性的事件或者未知因素導(dǎo)致某一個(gè)或多個(gè)屏障功能發(fā)生顯著偏離預(yù)期目標(biāo)退化的情況。在破壞景象中，一般需要考慮的景象包括鉆探、鉆井等人類(lèi)活動(dòng)情況以及容器或緩沖層等屏障存在缺陷或功能失效等情況。

與整個(gè)安全評(píng)價(jià)一樣，景象構(gòu)建是一個(gè)需要反復(fù)迭代的過(guò)程，隨著人們認(rèn)識(shí)程度的深入，或者人們所關(guān)注對(duì)象的變化，都需要對(duì)景象進(jìn)行重新核查和更新，以滿(mǎn)足新的需求或增強(qiáng)評(píng)價(jià)的信任度。

［1］IAEA.IAEA Safety Glossary:Terminology used in nuclear safety and radiation protection［R］.Vienna: IAEA，2007.

［2］IAEA.Safety assessment methodologies for near surface disposal facilities，Volume 1:Review and enhancement of safety assessment approaches and tools［R］.Vienna:IAEA，2004.

［3］Sumerling T J，Grogan H A，Smith P A.Scenario developmentforKristallin-I［R］.Wettingen：NAGRA，1993.

［4］NEA.Disposal of radioactive waste：Review of safety assessment methods［R］.Paris:OECD/NEA，1991.

［5］Ross B.Scenarios for repository safety analysis［J］. Engineer Geology，1989，26：285-299.

［6］HodgkinsonDP，SumerlingTJ.Areviewof approaches to scenario analysis for repository safety assessment［C］//NEA.Proceedings of the IAEA/ CEC/NEA（OECD）Symposium on Safety Assessment of Radioactive Waste Repositories，Paris:OECD，1989：333-347.

［7］NEA.Scenario development methods and practice: An evaluation based on the NEA workshop on scenario development［R］.Madrid：NEA，1999.

［8］IAEA.The safety case and safety assessment for the disposal of radioactive waste:Safety specific guide［R］.Vienna:IAEA，2012.

［9］Axness C，Turnham K.Features，events and processesforthetotalsystemperformance assessment：Methods［R］.Las Vegas：DOE，2008.

［10］Thomas F E，Russell J.Features，events and processesforthetotalsystemperformance assessment:Analysis［R］.Las Vegas：DOE，2008.

［11］Stenhouse M J，Chapman N A，Sumerling T J. SITE-94 Scenario development EEP audit list preparation：methodologyandpresentation［R］. Stockholm：SKI，1993.

［12］［NEA.Features，events and processes（FEPs）for geologicdisposalofradioactivewaste:An international database［R］.Paris：OECD，2000.

［13］Sumerling T J.The NEA international FEP database and its use in support of regulatory review［R］.London:Environment Agency，1999.

［14］POSIVA.FEPs and scenarios auditing of TV0-92 and TILA-96 against international FEPs database［R］.Helsinki:POSIVA OY，1997.

［15］Galson D A，Swift P N，Anderson D R，et al. Scenario development for the waste isolation pilot plantcompliancecertificationapplication［J］. Reliability Engineer&System Safety，2000，69（1-3）：129-149.

［16］Andersson J，Carlsson T，Eng T，et al.The joint SKI/SKBscenariodevelopmentproject［R］. Stockholm:SKB，1989.

［17］Eng T，Hudson J，Stephansson O，et al.Scenario development methodologies［R］.Stockholm:SKB，1994.

［18］Pers K，Skagius K，S?dergren S，et al.SR 97: Identificationandstructuringofprocess［R］. Stockholm:SKB，1999.

［19］Cranwell R M，Guzowski R V，Campbell J E，et al.Riskmethodologyforgeologicdisposalof radioactive waste：Scenario selection procedure［R］. Washington：NuclearRegulatoryCommission，1990.

［20］Galson D A，Swift P N，Anderson D R，et al. Scenario development for the waste isolation pilot plantcompliancecertificationapplication［J］. ReliabilityEngineeringandSystemSafety，2000，69：129-149.

［21］Posiva.Safety case for the disposal of spent nuclear fuelatOlkiluoto:Formulationofradionuclide release scenarios［R］.Eurajoki：POSIVA OY，2012.

［22］Mallants D，Marivoet J，Sillen X.Performance assessment of the disposal of vitrified high-level waste in a clay layer［J］.Journal of Nuclear Materials，2001，298（1-2）：125-135.

［23］Posiva.Process Report:FEPs and Scenarios for a spent fuel repository at Olkiluoto［R］.Helsinki: POSIVA OY，2007.

［24］Posiva.Safety case for the disposal of spent nuclear fuel at Olkiluoto:Features，events and processes［R］.Eurajoki:POSIVA OY，2012.

［25］Posiva.Safety case for the disposal of spent nuclear fuelatOlkiluoto:Assessmentofradionuclide release scenarios for the repository system［R］. Eurajoki:POSIVA OY，2012.

［26］Widén H，Sellin P.Performance of the SKB copper steel canister［R］.Stockholm:SKB，1994.

［27］SKB.Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark:Main report of the SR-Site project Volume I［R］.Stockholm:SKB， 2011.

［28］SKB.Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark:Main report of the SR-Site project Volume II［R］.Stockholm:SKB，2011.

［29］SKB.Long-term safety for the final repository for spent nuclear fuel at Forsmark:Main report of the SR-Site project Volume III［R］.Stockholm:SKB，2011.

［30］SKB.FEP report for the safety assessment SR-Site［R］.Stockholm:SKB，2010.

［31］SKB.Integrated near-field evolution model for a KBS-3 repository［R］.Stockholm:SKB，2004.

［32］SKB.Radionuclide transport report for the safety assessment SR-Site［R］.Stockholm:SKB，2010.

［33］Goodwin B W，Stephens M E，Davison C C，et al. Scenario analysis for the postclosure assessment of the Canadian concept for nuclear fuel waste disposal［R］.Pinawa:Whiteshell Laboratories，1991.

［34］WalkeR，LittleR，RamlakanA，etal. Postclosuresafetyassessment:Analysisofthe normal evolution scenario［R］.Toronto:Nuclear Waste Management Organization，2011.

［35］Penfold J，Garisto N，Janes A，et al.Postclosure Safety Assessment:Analysis of human intrusion and other disruptive scenarios［R］.Toronto:Nuclear Waste Management Organization，2011.

［36］Little R，Humphreys P，King F，et al.Postclosure safety assessment:System and its evolution［R］. Toronto:Nuclear Waste Management Organization，2011.

［37］NAGRA.FEP Management for Safety Assessment［R］.Wettingen:NationalCooperativeforthe Disposal of Radioactive Waste，2002.

［38］RaeymaekersF，WeetjensE，MarivoetJ. Geological disposal of PAMELA and compacted structural and technological waste:Radiological consequences in the case of the expected evolution scenario［R］.Brussels:SCK?CEN，2008.

［39］Weetjens E，Marivoet J，Govaerts J.Preparatory safety assessment:Conceptual model description of the reference case［R］.Brussels:SCK·CEN，2012.

［40］MarivoetJ，SillenX，MallantsD，etal. Performance assessment of geological disposal of high-level radioactive waste in a plasticclay formation［J］.Materials Research Society Symposium Proceedings，2002，713：189-200.

［41］JNC.H12:Project to establish the scientific and technical basis for HLW disposal in Japan［R］. Ibaraki:JNC，2000.

Progress on scenario analysis in safety assessment for high-level radiowaste geological repository

ZHANG Zilu

（Northwest Institute of Nuclear Technology，Xi’an，710024，China）

Scenario construction methodologies in safety assessment on geological repository of highlevel radiowaste were summarized.The commonly-used systematic procedure was described，which includes identification，screening and analysis on feature，event，and process influencing long-term safety of repository，formation and screening of scenarios.Factor analysis tools both influence diagram and interactive matrix were introduced，with scenario formation methods of the bottom-up and the top-down method techniques.Scenarios developed in safety assessment of some repositories were collated.Status and development on scenario construction were reviewed.

radiowaste；geological repository；safety assessment；scenario；review

TL942

A

1672-0636（2016）01-0055-08

10．3969/j．issn．1672-0636．2016．01．010

2015-06-02；

2015-07-13

張自祿（1970—），男，河南滑縣人，副研究員，主要從事輻射安全評(píng)價(jià)技術(shù)研究。E-mail:zhangzilu@nint.ac.cn