Une architecture modulaire et fractionnée du stockage L’architecture fractionnée et modulaire (compartimentée) permet :

9 d’assurer une grande flexibilité dans la gestion des déchets, l’exploitation et la réversibilité du stockage,

9 de limiter les interactions phénoménologiques entre les différentes catégories de déchets et entre différentes familles de déchets au sein d’une même catégorie, en particulier sur le plan thermique, afin de préserver leurs propriétés de confinement des radionucléides,

9 de limiter les conséquences d’événements altérés nés de la défaillance et de l’intrusion dans le stockage

z Des zones de stockage dédiées pour les différents déchets

Le stockage se présente en grand comme un ensemble de zones distinctes, éloignées les unes des autres de plusieurs centaines de mètres : la zone des puits d’accès assurant la liaison avec la surface, et les zones dites « de stockage » dédiées aux déchets (B, C0, C1/C2, C3/C4, CU1, CU2). Un réseau de galeries dites « de liaison » assure la liaison entre les zones de stockage et les puits d’accès (Figure 2.4.2).

Du point de vue de la conception du stockage, on peut distinguer :

9 d’une part, les zones de stockage des déchets B et C0 qui se caractérisent par des colis non ou faiblement exothermiques, pouvant être stockés sans période d’entreposage préalable. Par ailleurs, ces zones représentent des emprises horizontales et des volumes de travaux de construction relativement faibles. Le dimensionnement de ces zones et des galeries de liaison permettant de les desservir apparaît peu sensible à la date du début de la mise en stockage, ni aux rythmes de construction et d’exploitation.

9 d’autre part, les zones de stockage des déchets C autres que C0 et des combustibles usés CU1 et CU2, qui se caractérisent par des colis fortement exothermiques, nécessitant une durée d’entreposage préalable significative. Ces zones représentent des emprises horizontales et des volumes de travaux de construction élevés. Le dimensionnement de ces zones de stockage et de leurs galeries de liaison est sensible aux dates de début de mise en stockage, ainsi qu’au rythme de construction et d’exploitation.

z Une modularité et un fractionnement de chaque zone de stockage

Pour répondre aux besoins de fractionnement, dictés par la sûreté à long terme, et de modularité favorisant la flexibilité et la progressivité de la construction et de l’exploitation du stockage, les zones de stockage sont subdivisées de façon arborescente en sous zones,modules et alvéoles (Figure 2.4.2).

Afin de séparer des déchets ayant des comportements différents pour les colis B, de garantir une flexibilité de construction et d’exploitation pour les colis de déchets C et les colis de combustibles usés, chaque zone de stockage est divisée en 2 à 4 sous zones regroupant chacune plusieurs modules.

Les modules constituent les éléments de base du fractionnement du stockage justifié par la sûreté à long terme. Chaque zone est ainsi divisée en au moins une dizaine de modules⁵. Sur le plan de l’organisation, les modules peuvent être est subdivisés en unités d’exploitation dans lesquelles ne s’exerce qu’un seul type d’activité (construction, exploitation ou fermeture) pendant une période de plusieurs mois ou années.

Dans la zone B, chaque module est constitué d’une alvéole et de sa galerie d’accès, et représente une unité d’exploitation. Dans les zones des déchets C et des combustibles usés, chaque module est constitué de plusieurs dizaines d’alvéoles et de trois galeries d’accès à ces alvéoles, et est subdivisé en deuxunités d’exploitation.

La Figure 2.4.2 illustre l’architecture générale du stockage pour le scénario de production des déchets S1a.

Figure 2.4.2 Exemple d’organisation générale du stockage (cas du scénario de production des déchets S1a)

z Des alvéoles de déchets B dédiées suivant la présence de composés organiques et/ou la production d’hydrogène

Les colis B présentant des caractéristiques physico-chimiques variées. Afin d’éviter ou de limiter les interactions phénoménologiques entre colis, la zone de déchets B est subdivisée en deux sous zones : x la sous zone 1 reçoit les colis ne contenant pas de matière organique,

x la sous zone 2 reçoit les colis contenant de la matière organique.

Dans chaque sous zone, la distance entre alvéoles retenue est de 72 m (5 fois le diamètre de l’ouvrage), de façon à laisser entre deux alvéoles une distance suffisante pour minimiser les interactions mécaniques entre alvéoles.

On notera que la sous zone 1 correspond aussi aux colis B les plus actifs radiologiquement et les plus chauds thermiquement, toute proportion gardée. Cette séparation permet donc également d’éloigner les colis chauds notamment des colis de bitumes de la sous zone 2, qui sont sensibles à la chaleur.

Cette subdivision correspond à trois types d’alvéoles (Tableau 2.3.4) : Pour la sous zone 1

x Les alvéoles qui contiennent des déchets ne comportant pas de composés organiques, mais produisant de l’hydrogène par radiolyse du béton des colis primaires.

x Les alvéoles qui contiennent des déchets ne comportant pas de composés organiques et ne produisant pas d’hydrogène par radiolyse.

Pour la sous zone 2

x Lesalvéolescorrespondant à des déchets B contenant des composés ou de la matière organique et produisant de l’hydrogène par radiolyse de cette dernière. Il s’agit principalement des déchets bitumés.

Tableau 2.4.1 Répartition des colis types de déchets B par alvéole Colis types de déchets B regroupés

dans des alvéoles distinctes B3.1.1 – B3.1.3 – B3.2 – B3.3.2 – B4 B1 – B5.2 – B5.3

B2 – B3.1.2 – B3.3.1 – B3.3.3 – B3.3.4 – B5.1

z Une modularité des zones de stockage des déchets C et des combustibles usés limitant la charge thermique et permettant une flexibilité du stockage

Les zones de stockage obéissent à une organisation similaire à l’architecture générale du stockage.

Leur conception et leur dimensionnement sont très fortement conditionnés par les considérations thermiques. Pour faciliter l’organisation de leur construction, de leur exploitation et de leur fermeture, ces zones sont divisées en sous zones d’une longueur d’environ 2 km et d’une largeur d’environ 1,5 km ; chaque sous zone est elle-même découpée en 8 à 12 unités d’exploitation. Chaque unité d’exploitation regroupe de 80 à 220 alvéoles. L’espacement des alvéoles entre elles est de l’ordre de 15 à 20 mètres, afin de contribuer au respect du critère de température maximale de 90 °C.

z Un regroupement des puits d’accès

La liaison entre les installations de surface et les installations souterraines est réalisée par un ensemble de puits communs à l’ensemble des zones de stockage. L’ensemble de puits est compatible avec tous les flux engendrés par les différents scénarios de production des déchets (S1a, S1b, S1c et S2). On distingue 4 puits permettant respectivement le transfert des colis, le retour d’air de ventilation, le transfert de personnel et le transfert des flux de matières liés à la construction, l’exploitation et la fermeture du stockage.

Les puits sont regroupés dans une même zone d'environ 200 m de rayon, excentrée par rapport aux zones de stockage. La zone des puits d’accès peut être située en amont du gradient de charge hydraulique dans l’Oxfordien carbonaté par rapport aux zones de stockage (cf. § 1.1).

Le diamètre utile des puits varie de 6,5 m pour le puits de personnel à environ 10 m à 11,5 m pour les autres puits. Les puits sont rendus étanches au passage des Calcaires du Barrois par une paroi moulée.

Dans la couche du Callovo-Oxfordien, les puits présentent un soutènement / revêtement en béton dont l’épaisseur est de l’ordre de 1,7 m.

z Un faisceau de galeries de liaison

Les modules de stockage sont reliés aux puits par les infrastructures de liaison, constituées de faisceaux de galeries de liaison parallèles. Cet ensemble est hiérarchisé en galeries de liaison principales, qui relient la zone des puits aux différentes sous zones du stockage et en galeries de liaison secondaires, à l’intérieur de chaque sous zone. Cette hiérarchisation facilite la souplesse de construction et d’exploitation du stockage en rendant indépendantes les différentes sous zones.

Le diamètre des galeries a été volontairement limité à une section aussi faible que possible, compte tenu des flux traversant ces galeries. Le diamètre utile des galeries de liaison est de 5,65 mètres, avec

Les galeries sont soutenues et revêtues respectivement par du béton projeté d’épaisseur 20 cm et un béton B60 d’épaisseur 35 cm ou 65 cm suivant l’orientation des galeries par rapport aux contraintes mécaniques naturelles.