Le comportement des ouvrages et la capacité d’action sur le processus d’exploitation

2.2.1.1 Les alvéoles B

Deux étapes ont un impact significatif sur le comportement de l’alvéole B pendant l’exploitation du stockage.

• L’étape « après mise en place des colis »

L’alvéole est ventilée et accessible dans les mêmes conditions qu’à la mise en stockage des colis ; sa tête est équipée du sas de radioprotection et des dispositifs mécaniques de mise en place des colis. Les galeries d’accès sont ventilées, entretenues et accessibles. L’alvéole de déchets B est caractérisée par une stabilité géotechnique qui conduit au maintien des jeux fonctionnels.

Durant cette étape, la ventilation évacue les gaz de radiolyse et la chaleur éventuellement dégagés par certains colis, et les déformations du revêtement sont trop faibles pour modifier la géométrie de la chambre de stockage.

La durée de retrait possible des colis est donc limitée par la durée de vie du revêtement. Cette durée de vie est d’au moins 200 à 300 ans. Durant l’exploitation, les moyens d’observation permettraient de réévaluer régulièrement et d’affiner la prévision de cette durée de vie. Si l’on souhaitait prolonger cette durée sur des échelles de temps plus longues, l’intervention de l’homme serait nécessaire, notamment pour reprendre les colis et adapter les installations.

Les conditions de stockage sont similaires à celles d’un entreposage.

• L’étape « après scellement de l’alvéole »

Après la fermeture de l’alvéole, l’accessibilité aux colis se réduit et l’arrêt de la ventilation dans l’alvéole y modifie les conditions physiques, en déclenchant notamment sa resaturation ainsi que celle du scellement.

Cette évolution reste toutefois très lente à cause de la très faible perméabilité des argilites. L’absence d’eau dans l’alvéole au-delà de plusieurs siècles limite fortement la dégradation chimique du revêtement, des colis de stockage et des colis primaires. L’évolution de l’alvéole résulte surtout de l’augmentation très lente et progressive de la poussée des argilites du Callovo-Oxfordien sur son revêtement au cours de leur resaturation.

Cette poussée est suffisamment faible pour que le revêtement et le béton de remplissage conservent leur intégrité durant plusieurs siècles. Le revêtement et les jeux fonctionnels entre les colis et la paroi ne se dégradent donc pas après fermeture de l’alvéole.

De même, la faible évolution du scellement facilite son éventuel démantèlement dans le cas d’un retour en arrière pour récupérer les colis ou pour revenir à des conditions d’exploitation proches de celles d’un entreposage.

C.IM.0SES.05.0021.A

Argilites saturées Limite de l’EDZ initiale

Accumulation des gaz

La très lente évolution de l’alvéole et du scellement préserve la possibilité de retirer les colis sans limitation dans la durée autre que celle déjà mentionnée à l’étape précédente, à savoir la durée de vie du revêtement de l’alvéole. Le maintien en état des galeries de liaison et des puits, ainsi que leur ventilation, garantissent une accessibilité totale aux scellements des galeries d’accès aux alvéoles.

Les étapes suivantes « après fermeture de la zone de stockage » et « post-fermeture » n’ont aucun impact notable sur l’évolution et la gestion des alvéoles de déchets B, si ce n’est la réduction de leur accessibilité.

2.2.1.2 Les alvéoles de déchets C (et de CU)

Leur évolution est marquée pendant l’exploitation du stockage par trois étapes principales.

• L’étape « après mise en place des colis »

L’alvéole remplie de colis est équipée d’un bouchon de protection radiologique inséré dans le chemisage.

Sa tête, dotée du dispositif mécanique de mise en place des colis, reste accessible dans les mêmes conditions qu’au moment de la mise en stockage. Les galeries d’accès sont ventilées, entretenues et accessibles.

Durant cette étape, comme dans les suivantes, l’évolution de l’alvéole est essentiellement liée au dégagement thermique dû aux déchets, qui provoque une montée, assez rapide, de la température de l’alvéole et des argilites ainsi qu’un échauffement de la roche en paroi des galeries d’accès aux alvéoles (au maximum 60 °C).

Dans les galeries, la ventilation maintient l’air à une température compatible avec l’intervention du personnel.

Grâce aux jeux ménagés entre les colis d’une part, et entre les colis et le chemisage d’autre part, les phéno-mènes de dilatation thermique ne créent pas de contraintes thermomécaniques sur les colis et les déforma-tions sont suffisamment faibles pour ne pas les bloquer.

L’environnement physico-chimique de l’alvéole et le capot d’étanchéité posé en tête d’alvéole pour limiter les échanges d’air avec la galerie conduisent à un régime de corrosion très lent du chemisage, garantissant sa durabilité. Il n’y a pas, ou peu, d’eau qui parvient au contact des colis, ce qui limite aussi très fortement la corrosion du conteneur. La durée de retrait possible des colis est, en pratique, peu limitée par l’évolution de l’alvéole, qui est très lente. Avec le dimensionnement proposé, le chemisage reste intègre pendant une durée de plusieurs siècles (200 à 300 ans, et vraisemblablement beaucoup plus longtemps). Comme pour les alvéoles B, une intervention humaine serait nécessaire si l’on souhaitait prolonger cette durée.

Le maintien du jeu fonctionnel entre colis et l’intégrité du chemisage et des colis facilitent le retrait éventuel des colis. La gestion des colis, en particulier leur retrait éventuel, est alors équivalente à ce qu’elle pourrait être en entreposage.

Représentation schématique des principaux phénomènes au sein d’une alvéole de déchets C après la mise en place des colis

A

A’

C.IM.0SES.05.0023.B

Limite de l’EDZ initiale

Corrosion faible

de la face externe du chemisage Argilites

5

L’exploitation réversible du stockage

• L’étape « après scellement des alvéoles »

Après la fermeture de l’alvéole, la ventilation des galeries d’accès est maintenue et les têtes d’alvéole scellées sont accessibles dans les mêmes conditions qu’à l’étape précédente. Le démantèlement du scellement et le retrait des colis sont techniquement possibles.

L’absence de corrosion notable dans le chemisage permet le retrait des colis de manière relativement simple pendant au moins 200 à 300 ans après sa mise en place, comme à l’étape précédente. L’observation de la poussée du terrain sur le chemisage et des déformations du chemisage dans quelques alvéoles témoins permettrait de réévaluer la durée de vie du chemisage indépendamment de la fermeture ou non de ces alvéoles.

Le maintien de la ventilation dans les galeries d’accès n’a pas d’impact notable sur l’évolution des alvéoles et de leur bouchon, ni sur l’épaisseur de roche non perturbée en vue de la sûreté à long terme.

• L’étape « après fermeture d’un module »

La fermeture d’un module est caractérisée par le scellement et le remblayage des galeries d’accès aux alvéoles.

La ventilation des galeries d’accès aux modules est maintenue. La fermeture des galeries du module n’a pas d’impact notable sur les alvéoles ; ce sont surtout les galeries remblayées et le massif d’appui en béton en tête d’alvéole qui subissent des évolutions très lentes dues à l’arrêt de la ventilation et à la mise en place de matériaux de remblai.

La resaturation des galeries est très lente et s’étend sur plusieurs dizaines de milliers d’années. Le revêtement des galeries remblayées, dont la maintenance ne peut plus être assurée, se dégrade aussi très lentement, principalement du fait de la corrosion anoxique des armatures ou des cintres par les faibles quantités d’eau venant de la roche. Quelques décennies ou un siècle après remblaiement, l’évolution du remblai et du revêtement de la galerie est très limitée.

Ainsi, cette étape se caractérise davantage par la réduction d’accessibilité aux colis due au remblaiement des galeries que par l’évolution phénoménologique du module.

De même que pour les alvéoles B, les étapes suivantes « après fermeture de la zone de stockage » et « post-fermeture » n’ont pas d’impact notable sur l’évolution et la gestion des alvéoles de déchets C, si ce n’est la réduction de leur accessibilité.

2.2.1.3 Le comportement des ouvrages de liaison pendant l’étape

« après fermeture d’une zone de stockage »

La décision de fermer les galeries de liaison secondaires (à l’intérieur des zones de stockage) constitue une étape importante qui rend l’accès aux colis de plus en plus difficile, même s’il existe des solutions techniques pour déblayer les galeries.

Pour les zones de stockage B, le remblaiement des galeries de liaison secondaires ne réduit que faiblement l’accessibilité car le volume à déblayer est relativement limité (quelques dizaines de milliers de m³).

En revanche, pour les zones de stockage C (ou de CU), l’accessibilité aux colis devient plus réduite car les volumes à déblayer sont significativement plus importants. L’évolution des galeries remblayées dans ces zones est très lente, la température tend à s’homogénéiser au sein de la roche et des galeries remblayées, l’échauffement est limité. La resaturation des scellements et des remblais est lente (un millier d’années pour les scellements, plusieurs dizaines de milliers d’années pour les remblais) et le sera d’autant plus que la venti-lation aura été maintenue longtemps. Cette lente resaturation limite la dégradation chimique (par corrosion ou hydrolyse) du revêtement des galeries. L’absence d’évolution notable des ouvrages après fermeture, pendant un à plusieurs siècles, facilite un éventuel retour en arrière pour démanteler un scellement ou retirer des colis.

• Les galeries de liaison principales encore accessibles peuvent être laissées en l’état pendant quelques siècles du fait du dimensionnement de leur revêtement, du maintien de la ventilation et des travaux de mainte-nance éventuels. Le maintien de la ventilation n’augmente pas l’extension de la zone de roche microfissurée qui apparaît en paroi lors de leur construction, ni celle de la zone d’argilites déjà désaturée (degré de saturation proche de 90 %) par plusieurs décennies de ventilation.

• Dans les puits,il en va de même. La stabilité est assurée durant plusieurs siècles par leur conception et leur dimensionnement.

Comme pour la fermeture des galeries de liaison secondaires, la fermeture des galeries de liaison principales