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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO ENDESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
CRITERIOS PARA LA SELECCICRITERIOS PARA LA SELECCIÓÓN DE UNN DE UN EMPLAZAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOSEMPLAZAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOS
(EXPERIENCIA ESPA(EXPERIENCIA ESPAÑÑOLA)OLA)
Ignacio Cienfuegos HeviaDpto. Ingeniería de Suelos
Córdoba, 22-26 de Marzo de 2010
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
OBJETIVO DE LA SELECCIÓN DE UNA EMPLAZAMIENTO
“Designación de un emplazamiento que, junto con un adecuado diseño, un buen sistema de acondicionamiento, y en función de la cantidad y tipo de residuos a almacenar, ofrezca una capacidad de aislamiento tal que la eventual incorporación a la biosfera de algún tipo de lixiviados procedentes del almacenamiento, no conlleve un riesgo indebido para el hombre y el medio ambiente”.
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Se pueden aplicar tres vías o estrategias, diferentes pero a la vez complementarias, para la designación de un emplazamiento de residuos radiactivos:
1.-
Evaluación de zonas de acuerdo con criterios técnicos y socioeconómicos aplicando una comparación cuantitativa de los valores obtenidos para cada parámetro (Plan de Búsqueda de Emplazamiento Geológico, 1986-1996)
2.-
Aplicación de una metodología participativa de análisis socioeconómicos (metodología COWAN –
ATC, 2006-2010).
3.-
Evaluación objetiva y caracterización de un emplazamiento predeterminado con altas posibilidades de aceptación social (Almacén Centralizado de El Cabril, 1986-1992).
ESTRATEGIAS PARA LA SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO
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La selección de un emplazamiento es una pieza clave para:
Asegurar la idoneidad del emplazamiento.
Dar soporte al diseño detallado y la construcción.
Evaluar la seguridad de la instalación (vías de migración y capacidad de retención).
PROCESO DE SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO
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TÉCNICOS
Viabilidad constructivaProtección frente a eventos naturales
Protección medioambiental y accidental
SOCIOECONÓMICOS
Recursos naturales y usos del sueloTransporte e infraestructura de apoyo
Instalaciones estratégicas
Según el tipo de emplazamiento, la instalación (RAA–RBMA–RBBA) y ámbito temporal, los criterios técnicos para sus selección serán “mas o menos restrictivos”, mientras que los socio-económicos suelen ser siempre “muy relevantes”.
CRITERIOS BÁSICOS DEL EMPLAZAMIENTO
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REQUERIMIENTOS Y CONDICIONES DEL EMPLAZAMIENTO
REQUERIMIENTOS DE UN EMPLAZAMIENTOREQUERIMIENTOS DE UN EMPLAZAMIENTO::
Conocimiento profundo de los residuos y del emplazamiento.
Soluciones técnicas para aislar residuo de acuerdo a sus características.
Sistema de vigilancia de su comportamiento a corto, medio y largo plazo.
CONDICIONES BCONDICIONES BÁÁSICASSICAS:
Zona estable, sin condiciones de peligrosidad por riesgos y/o accidentes naturales.
En medios geológicos que permitan limitar y controlar las eventuales transferencias al subsuelo.
Posible fácil seguimiento y control de la evolución ambiental.
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METODOLOGÍA PARA LA BÚSQUEDA DE EMPLAZAMIENTOS
ESTUDIOS DE CARACTERIZACIÓNDEL EMPLAZAMIENTO SELECIONADO
FASE IVZOA (1995-1998)
INVENTARIO NACIONAL
GRANDES ÁREASESTUDIOS REGIONALES
DESIGNACIÓNEMPLAZAMIENTO
BÚ
SQU
EDA
DE
E MP
LAZ A
MIE
NTO
VALORACIÓN
CARACTERIZACIÓN
APROBACIÓN
PR
OC
ESO
C
AR
AC
TER
IZA
CIÓ
N
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN YPUESTA EN MARCHA INSTALACIÓN
ANALISIS DE FACTORES PREVIOS
APLICACIÓN DE CRITERIOS,SUPERPOSICION Y
SELECCIÓNDEL EMPLAZAMIENTO
FACTORES DE CALIFICACIÓN(Medio Físico y Socioeconómico)
SELECCIÓN
SELECCIÓN DEÁREAS FAVORABLESESTUDIOS LOCALES
FASE IIFA (1986-1987)
FASE IIERA (1988-1990)
FASE IIIAFA (1991-1994)
FASE V(> 2020)
El Proyecto fue interrumpido en 1996 por decisión del parlamento
Fases del Proyecto según IAEA:
Etapa I –
Conceptual y PlanificaciónEtapa II –
Estudios RegionalesEtapa III –
Selección del EmplazamientoEtapa IV –
Caracterización del Emplazamiento
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FASES Y OBJETIVOS DEL PBE
FASE PREVIA
IFA
-
“Inventario de Formaciones Favorables”
1986-1987. Recopilación de inventarios y cartografía regional, escala 1:1.500.000, sobre toda la superficie peninsular. Exclusión de áreas desfavorables por riesgos naturales y aspectos socioeconómicos.
PLAN DE SELECCIÓN
ERA
–
“Estudios Regionales”
1988-1990. Cartografía regional, escala 1:200.000, estudios sobre 6 grandes regiones: Duero, Ebro, Cantábrica, Levante-Ibérica, Maestrazgo y Macizo Hespérico. Temáticas: Fisiografía, Geología, Geomorfología, Sismología, Hidrogeología, y socioeconomía. Selección de Áreas por “Factores Desclasificadores
ERA”.
AFA
–
“Estudios de Áreas Favorables”
1990-1994. Cartografía básica, escala 1:50.000, estudios sobre 37 áreas. Temáticas: Topografía, Imágenes Satélite (SPOT), Geomorfología, Geología, Estructural, Sismotectónica, Hidrogeología, Recursos Naturales y
Socioeconomía. Proceso de “Zonación por Favorabilidad
y Superposición”
AFA.
ZOA
-
Estudios de Zonas Favorables 1995-1998. Cartografía detallada, escala 1:20.000, estudios sobre 20 zonas. Temáticas: Topografía, Geomorfología, Geología, Estructural, Neotectónica, Climatología local, Hidrogeología, Hidroquímica, Geotecnia y estudios del subsuelo. Fase de “Caracterización y Modelización
del Emplazamiento”.
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FASE I: PROYECTO IFA –
INVENTARIO FORMACIONES FAVORABLES
Proyecto Proyecto IFAIFA
(1986 y 1987)(1986 y 1987)
IdentificaciIdentificacióón y ann y anáálisis en todo el territorio nacional de aquellas formaciones lisis en todo el territorio nacional de aquellas formaciones geolgeolóógicas con suficientes condiciones de gicas con suficientes condiciones de favorabilidadfavorabilidad
para acoger un almacpara acoger un almacéén de n de residuos radiactivos.residuos radiactivos.
RevisiRevisióón bibliogrn bibliográáfica sobre los materiales granfica sobre los materiales granííticos del Macizo ticos del Macizo HercHercííniconico
espaespaññol y ol y los materiales sedimentarios (arcillas, margas y sales) de las glos materiales sedimentarios (arcillas, margas y sales) de las grandes cuencas.randes cuencas.
SelecciSeleccióón de formaciones a partir de la informacin de formaciones a partir de la informacióón geogrn geográáfica, climfica, climáática, tica, geolgeolóóggíícaca, , sismolsismolóóggíícaca
y estudios del subsuelo obtenidos de exploraciy estudios del subsuelo obtenidos de exploracióón minera n minera (hidrocarburos).(hidrocarburos).
InformaciInformacióón de base para la contribucin de base para la contribucióón espan españñola al ola al ““CatCatáálogo Europeo de logo Europeo de Formaciones GeolFormaciones Geolóógicas con caractergicas con caracteríísticas favorables para el almacenamiento de sticas favorables para el almacenamiento de residuos de alta actividadresiduos de alta actividad””..
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FASE I: PROYECTO IFA –
FACTORES PREVIOS (EXCLUYENTES)
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS NATURALES (pSTICAS NATURALES (péérdida de estabilidad):rdida de estabilidad):
••
Intensidad SIntensidad Síísmicasmica
mmááxima esperable de VIII o mxima esperable de VIII o máás grados en la escala s grados en la escala M.S.KM.S.K., ., para un periodo de retorno de 10.000 apara un periodo de retorno de 10.000 añños.os.
••
PrecipitacionesPrecipitaciones
medias anuales superiores a 1.000 mm.medias anuales superiores a 1.000 mm.
••
Zonas con Zonas con Cotas ElevadasCotas Elevadas
(>1.500 (>1.500 m.s.n.mm.s.n.m.) o zonas muy .) o zonas muy EscarpadasEscarpadas..
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS SOCIOECONSTICAS SOCIOECONÓÓMICAS DEFAVORABLES:MICAS DEFAVORABLES:
••
Muy alta densidad de poblaciMuy alta densidad de poblacióón y/o poblacin y/o poblacióón prn próóxima al emplazamientoxima al emplazamiento
••
Recursos mineros explotables o reservas de interRecursos mineros explotables o reservas de interéés para el futuros para el futuro
••
Recursos de agua de interRecursos de agua de interéés para el suministros para el suministro
••
Espacios Naturales Protegidas o con calidad medio ambientalEspacios Naturales Protegidas o con calidad medio ambiental
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FASE I: PROYECTO IFA -
ANALISIS DE FACTORES PREVIOS NATURALES
Exclusión de áreas con
precipitaciones
medias anuales superiore
a 1.000 mm.(mapa de precipitaciones medias anuales de la
península Iberica)
Exclusión de zonas con intensidad sísmica
máxima esperable de VII o más grados en la escala m.s.k., para un periodo de retorno de
10.000 años.
Exclusión de zonas con cotas elevadas
(>1.500 m.s.n.m.) o zonas muy
escarpadas.
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FASE I: PROYECTO IFA -
REQUISITOS DE LA BARRERA GEOLÓGICA
Los materiales geológicos, básicamente no constituyen una barrera “activa”
de la seguridad de la instalación, pero deben asegurar la
viabilidad constructiva y operativa de la instalación, así
como ser suficientemente conocidos como para poder evaluar el entorno en caso de fallo de los sistemas de aislamiento (por riesgos naturales o
intrusión
humana).
Para el caso de almacenes subterráneos deben:
•Proteger al conjunto de barreras de ingeniería, asegurando unas condiciones de estabilidad físico-químicas, hidráulica, mecánica y geoquímica.•Asegurar un flujo de agua bajo, lento y estable en el repositorio.•Retardar al máximo o inmovilizar la migración de radionucléidos
entre el repositorio y la biosfera.•Permitir la viabilidad constructiva y operativa del repositorio.•Asegurar el repositorio frente a la intrusión humana.
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FASE I: PROYECTO IFA -
CARACTERÍSTICAS DE LA FORMACIÓN GEOLÓGICA
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS GEOLSTICAS GEOLÓÓGICASGICAS
•
Potencia, profundidad y extensión suficiente para asegurar el aislamiento.
•
Estabilidad tectónica (carencia de fallas activas) y baja sismicidad.
•
Poca complejidad estructural (simplicidad).
•
Homogeneidad litológica.
•
Baja permeabilidad y gradiente hidráulico.
•
Condiciones adecuadas de retención de radionucléidos
(capacidad
reductora y de retardo, inmovilización).•
Posibilidad de representar o simular su funcionamiento mediante modelos numéricos.
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GranitosGranitos: Baja permeabilidad, muy baja solubilidad, capacidad de retenci: Baja permeabilidad, muy baja solubilidad, capacidad de retencióón n variable, resistencia a la alteracivariable, resistencia a la alteracióón qun quíímica y mecmica y mecáánica, estabilidad tectnica, estabilidad tectóónica nica frecuente, conductividad tfrecuente, conductividad téérmica moderada, excavacirmica moderada, excavacióón fn fáácil y estable, elevada cil y estable, elevada resistencia a la erosiresistencia a la erosióón y movimiento del agua de tipo n y movimiento del agua de tipo advectivoadvectivo
en fracturas. En en fracturas. En una extensiuna extensióón aproximada de 174.000 Km2, se identificaron unos de 216 macizon aproximada de 174.000 Km2, se identificaron unos de 216 macizos, s, con una superficie total de 39.000 Km2. con una superficie total de 39.000 Km2.
ArcillasArcillas: Muy baja permeabilidad, muy alta capacidad de retenci: Muy baja permeabilidad, muy alta capacidad de retencióón, alta o media n, alta o media plasticidad y capacidad de plasticidad y capacidad de autoselladoautosellado, conductividad t, conductividad téérmica baja, rmica baja, bajabaja
corrosividadcorrosividad, f, fáácil excavacicil excavacióón pero con necesidad de estructuras de sostenimiento, n pero con necesidad de estructuras de sostenimiento, poca poca fracturacifracturacióónn
y movimiento del agua por difusiy movimiento del agua por difusióón. En una extensin. En una extensióón de 70.000 n de 70.000 Km2 repartidos en unas 29 formaciones.Km2 repartidos en unas 29 formaciones.
SalesSales: Muy baja permeabilidad y porosidad, alta conductividad t: Muy baja permeabilidad y porosidad, alta conductividad téérmica, poca o rmica, poca o
nula nula fracturacifracturacióónn, naturaleza pl, naturaleza pláástica y propiedades stica y propiedades autosellantesautosellantes, f, fáácil cil excavaciexcavacióón, baja capacidad de retencin, baja capacidad de retencióón y movimiento de tipo difusivo. En una n y movimiento de tipo difusivo. En una extensiextensióón de 67.000 Km2 repartidos en 9 formaciones, las superficies catn de 67.000 Km2 repartidos en 9 formaciones, las superficies catalogadas alogadas varvarÍÍanan
entre los 20 y los 8.000 Km2.entre los 20 y los 8.000 Km2.
FASE I: PROYECTO IFA –
LITOLOGIAS ADECUADAS
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FASE I: PROYECTO IFA –
FORMACIONES FAVORABLES
••GranitosGranitos: : 39.000 Km2
en 216 macizos.
••Formaciones sedimentarias arcillosas y margosasFormaciones sedimentarias arcillosas y margosas: 70.000 Km2, en 29 unidades.
••Formaciones salinasFormaciones salinas: 67.000 Km2 en 9 unidades.
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FASE II: PROYECTO ERA –
ESTUDIOS REGIONALES
Proyecto Proyecto ERAERA
(1988(1988--1990): 1990): ““Estudios Regionales de AltaEstudios Regionales de Alta””
a escala 1:200.000, del a escala 1:200.000, del medio fmedio fíísico y socioeconsico y socioeconóómico.mico.
Estudios para cada formaciEstudios para cada formacióón: n: ••RecopilaciRecopilacióón y ann y anáálisis de la informacilisis de la informacióón existente referente a geologn existente referente a geologíía, hidrologa, hidrologíía, a, hidrogeologhidrogeologíía, recursos del suelo, espacios protegidos y socioeconoma, recursos del suelo, espacios protegidos y socioeconomíía.a.••Trabajos complementarios en Trabajos complementarios en ááreas con informacireas con informacióón insuficiente.n insuficiente.••ValoraciValoracióón de los medios geoln de los medios geolóógicos considerados como potenciales almacenados.gicos considerados como potenciales almacenados.••DefiniciDefinicióón de factores n de factores descalificadoresdescalificadores
y proceso de zonaciy proceso de zonacióón del territorio.n del territorio.
Se identificaron y estudiaron 54 Formaciones dentro de las 6 RegSe identificaron y estudiaron 54 Formaciones dentro de las 6 Regiones iones preseleccionadas en IFA (19 Formaciones de Arcillas/Margas, 13 Fpreseleccionadas en IFA (19 Formaciones de Arcillas/Margas, 13 Formaciones Salinas ormaciones Salinas y 22 Macizos Grany 22 Macizos Granííticos). ticos).
Objetivo: identificar y seleccionar entre las formaciones estudiObjetivo: identificar y seleccionar entre las formaciones estudiadas, 30 adas, 30 óó
40 40 ááreas reas favorables con una extensifavorables con una extensióón entre 200 y 2.000 Kmn entre 200 y 2.000 Km22. .
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FASE II: PROYECTO ERA –
ESTUDIOS TEMÁTICOS
Mapa geolMapa geolóógico y corte gico y corte interpretativo en Cuenca interpretativo en Cuenca
EvaporEvaporííticatica. .
MEDIO FISICOMEDIO FISICOFisiografFisiografíía/Clima/Climáático tico GeomorfologGeomorfologíía/Pendientes/Erosia/Pendientes/Erosióón/Riesgosn/RiesgosSSííntesis Geolntesis Geolóógicagica--Estructural/NeotectEstructural/NeotectóónicanicaSismotectSismotectóónicanicaHidrolHidrolóógico/Hidrogeolgico/Hidrogeolóógicogico
SOCIOECONSOCIOECONÓÓMICO Y MEDIOAMBIENTALMICO Y MEDIOAMBIENTALAccesibilidad/Infraestructuras//DesarrolloAccesibilidad/Infraestructuras//DesarrolloDensidad y distribuciDensidad y distribucióón de Poblacin de PoblacióónnIndustrializaciIndustrializacióón y aprovechamiento del Suelon y aprovechamiento del SueloRecursos NaturalesRecursos NaturalesEspacios Naturales ProtegidosEspacios Naturales Protegidos
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FASE II: PROYECTO ERA –
FACTORES DESCLASIFICADORES
CARACTERÍSTICAS NATURALES DEL EMPLAZAMIENTO
A. GEOLOGIA
Geología poco conocida y formaciones no coherentes con el residuoB. ESTRUCTURAL
Existencia de estructuras activas y fallas capaces (fallas cuaternarias)C. GEOMORFOLOGIA Glaciación, erosión, inundación y deslizamientos (4 km. a cada lado)D. VULCANISMO
Presencia de vulcanismo cuaternario (4 km. del entorno)E. SISMICIDAD Mas de VII-VIII (escala MSK) –
Aceleración máxima en el suelo: 0,24 g.F. GEOTECNIA
Sin capacidad portante y cohesión del terreno (colapsos/hundimientos)G. HIDROGEOLÓGÍA
Desconocimiento del modelo (recarga/descarga), control sobre lamigración de las aguas de infiltración -
procesos termales
CARACTERÍSTICAS SOCIOECONÓMICAS DEL EMPLAZAMIENTO
H. DENSIDAD POBLACIÓN
Más de 0,1 hab/km2 (radio de 10 km.)I. DISTRIB. POBLACIÓN
A 2 km. de Pobl. de >1.000 Hab. y Comarca de >200 Hab./km2J. RECURSOS NATURALES
Valor agrícola y recursos minerales explotablesK. RECURSOS DE AGUA
Áreas de acuíferos conectados de recursos de > 100 Hm3/añoL. MEDIO AMBIENTE
Dentro de Zonas Especiales Protegidas
AGUPACIÓN DE LOS FACTORES DESCALIFICADORES:
Calificación por razones geológico-sismotectónicas
(A+B+D+E)Calificación por razones hidrológico-hidrogeológicas
(G+K)Calificación por razones morfológicas-geotécnicas
(C+F)Calificación por razones socioeconómicas
(H+I+J+L)
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FASE II: PROYECTO ERA –
PONDERACIÓN DE ATRIBUTOS
ATRIBUTOS
FAVORAVILIDAD FAV. REGIONAL FAV. FINAL-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------FORMACIÓN GEOLÓGICALitología/Potencia
K1
K3Comportamiento Profundidad
K2
K4SUBTOTAL
1,000
K5
K-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TECTÓNICOSSismicidad
J1
J4
J7Estructural/Neotectónica
J2
J5
J8Geotecnia (capacidad portante)
J3
J6
J9SUBTOTAL
1,00
J10HIDROLÓGICO-HIDROGEOLÓGICOSImpacto Hidología
superficial
I1
I3
I5Hidrogeología (aguas subterráneas)
I2
I4
I6SUBTOTAL
1,00
I7MORFOLÓGICOSErosión potencial
H1
H3
H5Pendientes
H2
H4
H6SUBTOTAL
1,00
H7SOCIOECONÓMICOS Recursos mineros
G1
G7
G13Densidad población
G2
G8
G14Distancia a población
G3
G9
G15Tendencia demográfica
G4
G10
G16Espacios protegidos
G5
G11
G17Usos del suelo
G6
G12
G18-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SUBTOTAL
1,00
1,00 G19
G-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TOTAL
1,00
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FASE II: PROYECTO ERA –
APLICACIÓN DE FACTORES Y CLASIFICACIÓN
ZONACIÓN DEL TERRITORIO
FACTORES DE DESCALIFICACIÓN Y ATRIBUTOS DE FAVORAVILIDAD
FACTORES DESCALIFICADORES ATRIBUTOS FAVORABILIDAD(PONDERACIÓN)
MAPA DESINTESIS DE
ÁREAS CALIFICADAS
MAPAS DEIDONEIDAD
MAPAS DE SINTESISDE FAVORABILIDAD
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD
CLASIFICACIÓN DE ÁREAS
CARACTERÍSTICASNATURALES
DEL EMPLAZAMIENTO CARACTERISTICAS DE ESTABILIDAD
CARACTERISTICAS DE USOS Y RECURSOS
CARACTERISTICAS SOCIALES
CARACTERISTICAS DE LA FORMACIÓN
CARACTERÍSTICASSOCIOECONÓMICAS
DEL EMPLAZAMIENTO
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FASE III: PROYECTO AFA –
ESTUDIOS ÁREAS FAVORABLES
Proyecto Proyecto AFAAFA
(1990(1990--1994): Estudios de campo y gabinete del medio f1994): Estudios de campo y gabinete del medio fíísico y sico y socioeconsocioeconóómico de mico de “Á“Áreas Favorables Altareas Favorables Alta””
a escala 1:50.000.a escala 1:50.000.
Recopilar, evaluar, seleccionar y en su caso analizar e integrarRecopilar, evaluar, seleccionar y en su caso analizar e integrar, a la escala del , a la escala del proyecto, toda la documentaciproyecto, toda la documentacióón existente relativa a las n existente relativa a las ááreas objeto de estudio, reas objeto de estudio, plantear y realizar una revisiplantear y realizar una revisióón de las cartografn de las cartografíías temas temááticas y socioeconticas y socioeconóómicas. Se micas. Se identificaron y estudiaron 37 identificaron y estudiaron 37 ááreas (11 formaciones de arcillas y margas, 10 reas (11 formaciones de arcillas y margas, 10 formaciones salinas y 16 macizos granformaciones salinas y 16 macizos granííticos).ticos).
Estudios en cada Estudios en cada áárea: Cartografrea: Cartografíía Geola Geolóógica, Estratigrafgica, Estratigrafíía, Estudio Estructural, a, Estudio Estructural, GeomorfologGeomorfologíía, Tecta, Tectóónica y Neotectnica y Neotectóónica, Climatolognica, Climatologíía y Meteorologa y Meteorologíía, Hidrologa, Hidrologíía, a, HidrogeologHidrogeologíía, Geoqua, Geoquíímica, Geomecmica, Geomecáánica, Recursos Mineros, Sismolognica, Recursos Mineros, Sismologíía, a, SocioeconomSocioeconomíía y Medio Ambiente.a y Medio Ambiente.
Objetivo: obtener la informaciObjetivo: obtener la informacióón necesaria para la identificacin necesaria para la identificacióón y seleccin y seleccióón, entre n, entre las las ááreas estudiadas, las zonas favorables (entre 10 y 20 zonas favorreas estudiadas, las zonas favorables (entre 10 y 20 zonas favorables de unos 50 ables de unos 50 a 200 Kma 200 Km22
cada una).cada una).
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FASE III: PROYECTO AFA –
TEMÁTICA DE LOS ESTUDIOS
MEDIO FISICOMEDIO FISICO
GeolGeolóógicogico--Estructural/Panel de Cortes/Modelo GeolEstructural/Panel de Cortes/Modelo GeolóógicogicoGeomorfolGeomorfolóógico, Recubrimientos y Pendientes del Terrenogico, Recubrimientos y Pendientes del TerrenoProcesos Procesos MorfogenMorfogenééticosticos
(Mapa de Riesgos)(Mapa de Riesgos)GeotGeotéécniacnia/Unidades Geot/Unidades GeotéécnicascnicasActividad SActividad Síísmica Local y Peligrosidad Ssmica Local y Peligrosidad SíísmicasmicaHidrolHidrolóógico gico ––
Infraestructura (usos, demandas y recursos)Infraestructura (usos, demandas y recursos)HidrogeolHidrogeolóógico/Panel de Cortes/Modelo Hidrogeolgico/Panel de Cortes/Modelo HidrogeolóógicogicoHidrogeoquHidrogeoquíímicomico/Calidad Qu/Calidad Quíímica del Aguamica del Agua
SOCIOECONSOCIOECONÓÓMICO Y MEDIOAMBIENTALMICO Y MEDIOAMBIENTAL
Infraestructuras/Accesibilidad/Distancias a nInfraestructuras/Accesibilidad/Distancias a núúcleos de poblacicleos de poblacióónnDensidad y DistribuciDensidad y Distribucióón de la poblacin de la poblacióónnUsos AgrUsos Agríícolas e Industriales del Suelocolas e Industriales del SueloÁÁreas de Potencial Mineroreas de Potencial MineroUnidades Ambientales (vegetaciUnidades Ambientales (vegetacióón, fauna, unidades n, fauna, unidades bioticasbioticas,,……))Espacios Naturales ProtegidosEspacios Naturales Protegidos
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FASE III: PROYECTO AFA –
ZONAS Y CARTOGRAFIAS TEMÁTICAS
Mapa GeolMapa Geolóógicogico
Mapa y corte Mapa y corte HidogeolHidogeolóógicogico
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Estudio Sismotectónico
Regional e identificación de las principales fracturas causantes de los eventos (Mapa Sismotectónico
Nacional).
Estudio de la actividad sísmica regional, cálculo de los parámetros de los terremotos (mecanismo focal y vector de esfuerzos) y del estado actual de las direcciones principales de los esfuerzos.
FASE III: PROYECTO AFA –
ESTUDIO SISMOTECTÓNICO Y RIESGO SISMICO
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Estudios de sismicidad
a nivel de emplazamiento, incidencia de la fracturación
superficial y valoración de la peligrosidad en términos de intensidad. Identificación de elementos sismotectónicos
regionales y locales.
FASE III: PROYECTO AFA –
ESTUDIOS DE PELIGROSIDAD SISMICA
Definición del terremoto de diseño en términos de aceleración y de espectro de
respuesta.
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Log Sondeo
Líneas Sísmicas e “isopacas”
Perfil Sismico
(interpretado)
Perfil de impedancia sísmica
FASE III: PROYECTO AFA –
ESTUDIOS DEL SUBSUELO
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FASE III: PROYECTO AFA –
ESTUDIOS GEOLOGICOS Y MODELOS 3D
Granito Cuenca Evaporítica
Modelo GeolModelo Geolóógicogico
Modelo HidrogeolModelo Hidrogeolóógicogico
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
22 99
APLICACIÓN DE CRITERIOS
ESTUDIOS GEOLÓGICOSE HIDROGEOLÓGICOS
BASE GEOGRÁFICA
MEDIO AMBIENTESOCIOECONÓMICO
INFORME FINALDE RESULTADOS
SIGSIGCARTOGRAFÍA
DIGITAL
INTEGRACIÓN
En los aEn los añños 90 se comenzos 90 se comenzóó
a utilizar las herramientas SIG, utilizando esta tecnologa utilizar las herramientas SIG, utilizando esta tecnologíía a durante el proceso de cartografdurante el proceso de cartografíía tema temáática, zonacitica, zonacióón y superposicin y superposicióón para la n para la
obtenciobtencióón de la n de la favorabilidadfavorabilidad
global de las global de las ááreas estudiadas.reas estudiadas.
FASE III: PROYECTO AFA –
METODOLOGÍA SIG
30
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
El proceso metodolEl proceso metodolóógico seguido, para la identificacigico seguido, para la identificacióón de la n de la favorabilidadfavorabilidad
de las de las diferentes diferentes ááreas, fue el siguiente:reas, fue el siguiente:
•• RealizaciRealizacióón de estudios temn de estudios temááticos y especticos y especííficos.ficos.
•• DeterminaciDeterminacióón de criterios de n de criterios de favorabilidadfavorabilidad..
•• AplicaciAplicacióón de los criterios para la obtencin de los criterios para la obtencióón de mapas zonales.n de mapas zonales.
•• AnAnáálisis temlisis temáático y espacial de los resultados obtenidos.tico y espacial de los resultados obtenidos.
•• RealizaciRealizacióón del proceso de superposicin del proceso de superposicióón de mapas zonales.n de mapas zonales.
•• DeterminaciDeterminacióón de zonas para estudio en las fases siguientes.n de zonas para estudio en las fases siguientes.
(Los criterios de selecci(Los criterios de seleccióón son susceptibles de aplicarse a toda la superficie de las n son susceptibles de aplicarse a toda la superficie de las ááreas de reas de estudio de forma que permiten la transformaciestudio de forma que permiten la transformacióón de los mapas temn de los mapas temááticos en zonales, ticos en zonales,
discriminando el territorio en poldiscriminando el territorio en políígonos de distinta gonos de distinta favorabilidadfavorabilidad
para cada criterio).para cada criterio).
FASE III: PROYECTO AFA -
PROCESO DE CLASIFICACIÓN
31
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
ATRIBUTOS DE IDONEIDAD
IDONEIDAD
RELATIVA(CLASIFICACIÓN)
(RANGOS)
1 2
3 4
5ATRIBUTOS DEL MEDIO FISICONº
1.-Litología, Pot/Prof
BAJA MEDIA
ALTANº
2.-Estructural/Neotectónica
INESTABLE
ESTABLENº
3.-Aguas Subterráneas (piezom)
< 1 m.
1-10 m. > 10 m.Nº
4.-Sismicidad
(escala MSK)
> VIII
VII-VIII < VIINº
5.-Geotecnia (estabilidad)
INADECUADA
ADECUADANº
6.-Geomorfología (erosión)
ALTA
MEDIA BAJANº
7.-Geomorfología (pendiente)
> 50%
50-20%
< 20%Nº
8.-Geomorfología (Proc. Act.)
ALTO
MEDIO
BAJONº
9.-Hidrología Superf
(riesgo)
< 1 Km. 1-5 Km. > 5 Km.
ATRIBUTOS SOCIOECONÓMICOS
Nº
10.-Accesibilidad
BAJA
MEDIA
ALTANº
11.-Densid. Población (Hab./Km2) >100 100-50 50-25 25-10 10-0Nº
12.-Tendencia Demográfica
POSITIVO
ESTABLE
NEGATIVONº
13.-Distancia a Poblaciones
2-10 km.
10-20 km. > 20 km.Nº
14.-Zonas Protegidas
0-2 km.
2-10 km.
> 10 km.Nº
15.-Usos del Suelo
RICO
MEDIO
IMPRODUCTIVONº
16.-Recursos Mineros
ALTO VALOR BAJO VALORNº
17.-Recursos de Agua
ALTO VALOR BAJO VALOR
FASE III: PROYECTO AFA –
IDONEIDAD E ÍNDICES DE CLASIFICACIÓN
Para el proceso de zonaciPara el proceso de zonacióón temn temáática se asignaron los valores por superficies del mismo tica se asignaron los valores por superficies del mismo ““rangorango””
pasando posteriormente al proceso de superposicipasando posteriormente al proceso de superposicióón por ponderacin por ponderacióón.n.
FICHA DE RANGOS DE IDONEIDADFICHA DE RANGOS DE IDONEIDAD
ZONA/CRITERIO:ZONA/CRITERIO:
MAYORMAYOR
MENORMENOR
55
33
11
00
DescalificadoDescalificado
ParParáámetrometro
EQUIVALENCIA
RANGO ÍNDICE
5 Mayor de 4,5
4
4,25 a 4,50
3
4,00 a 4,25
2
3,75 a 4,00
1
3,50 a 3,75
0
Menor de 3,50
-
Descalificado
32
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
LITOLOGIA/PROF.
ESTRUCT./NEOTECT.
EROSION
PENDIENTES
RIESGOS
SISMICIDAD
GEOTECNIA
HIDROLOGIA SUP.
AGUA SUBTERRÁNEA
ACCESIBILIDAD
DENSIDAD POBLAC.
TEND. DEMOGRÁFICA
DIST. POBLACIÓN
ZONAS PROTEGIDAS
USOS DEL SUELO
RECURSOS MINEROS
ESTABILIDADENDOGENA
ESTABILIDADEXOGENA
FACTORESESPACIALES
RECURSOS NATURALES
FACTORES DEMOGRÁFICOS
CARACTERÍSTICASSOCIALES
CARACTERÍSTICAS USOS-RECURSOS
LITOLÓGICOESTRUCTURAL CARACTERÍSTICAS DE
LA FORMACIÓN
CARACTERÍSTICAS DE ESTABILIDAD
HIDROGEOLÓGICO
SEGURIDADIMPACTOS
MAPA DE IDONEIDAD DEL MEDIO FÍSICO
MAPA DE IDONEIDAD DEL MEDIO
SOCIOECONÓMICO
MAPA DE IDONEIDAD
GLOBAL
ACCESIBILIDADUTILIDAD
RECURSOS AGUA
MA
PAS
ZON
ALE
S
FASE III: PROYECTO AFA –
SUPERPOSICIÓN DE CRITERIOS
33
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
LITO
LÓG
ICO
-EST
RU
CTU
RA
L
ESTA
BIL
IDA
D E
ND
ÓG
ENA
ESTA
BIL
IDA
D E
XÓ
GEN
SEG
UR
IDA
D-I
MP
AC
TOS
ESTABILIDADFORMACIÓN GEOLÓGICAHIDROGEOLOGÍA
FASE III: PROYECTO AFA –
SUPERPOSICIÓN DEL MEDIO FÍSICO
34
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
AC
CES
IBIL
IDA
D Y
USO
S
REC
UR
SOS
DEM
OG
RA
FÍA
PO
BLA
CIO
NES
Y E
SPA
SIO
S
FACTORES SOCIALESFACTORES ECONÓMICOS
FASE III: PROYECTO AFA -
SUPERPOSICIÓN DEL MEDIO SOCIOECONÓMICO
35
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
FASE III: PROYECTO AFA -
RESULTADO FINAL (IDONEIDAD)
FABORABILIDAD GLOBAL FABORABILIDAD GLOBAL
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
FASE IV: PROYECTO ZOA –
ZONAS FAVORABLES
Proyecto Proyecto ZOAZOA
(1995(1995--1998): Estudios de campo del medio f1998): Estudios de campo del medio fíísico de las sico de las ““Zonas Zonas FavorablesFavorables””
a escala de detalle (1:20.000). a escala de detalle (1:20.000).
Los trabajos consistieron en la realizaciLos trabajos consistieron en la realizacióón de estudios de detalle sobre las zonas n de estudios de detalle sobre las zonas seleccionadas, ademseleccionadas, ademáás de estudios especs de estudios especííficos para el conocimiento del subsuelo, a ficos para el conocimiento del subsuelo, a escalas 1:20.000 y superiores.escalas 1:20.000 y superiores.
Fueron realizados estudios de caracterizaciFueron realizados estudios de caracterizacióón del medio fn del medio fíísico en de las zonas sico en de las zonas seleccionadas, abarcando estudios especseleccionadas, abarcando estudios especííficos de detalle: cartografficos de detalle: cartografíías de as de
afloramientos, ensayos petrografloramientos, ensayos petrográáficos, estudios geofficos, estudios geofíísicos, sondeos, modelos de sicos, sondeos, modelos de
deformacideformacióón, modelos hidrogeoln, modelos hidrogeolóógicos, geoqugicos, geoquíímica de roca/agua y ensayos mica de roca/agua y ensayos
geotgeotéécnicos. Se identificaron y estudiaros 20 zonas (6 formaciones decnicos. Se identificaron y estudiaros 20 zonas (6 formaciones de
arcillas y arcillas y margas, 2 formaciones salinas y 12 macizos granmargas, 2 formaciones salinas y 12 macizos granííticos).ticos).
Objetivo: obtener la informaciObjetivo: obtener la informacióón sobre las caractern sobre las caracteríísticas geolsticas geolóógicas de las gicas de las formaciones estudiadas, de los parformaciones estudiadas, de los paráámetros fmetros fíísicosico--ququíímicos y la micos y la modelmodelíízacizacióónn
del del emplazamiento, para seleccionar los que ofrezcan mayor idoneidademplazamiento, para seleccionar los que ofrezcan mayor idoneidad
para albergar un para albergar un almacalmacéén o repositorio.n o repositorio.
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
FASE IV: PROYECTO ZOA –
ESTUDIOS GEOLÓGICOS e HIDROGEOLÓGICOS
Geomorfología
Ortofotografía
Aérea
Hidrogeología
Hidro-geoquímica
Corte Hidrogeológico
Geologia
Estructural
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
Estudio de las condiciones climáticas y de los aspectos de la hidrología superficial que puedan afectar a estabilidad y seguridad del almacenamiento.
Análisis de datos meteorológicos locales (series de mas de 30 años), delimitación de subcuencas
hidrográficas,, cartografía hidrológica del emplazamiento y modelos de flujo superficial.
FASE IV: PROYECTO ZOA –
ESTUDIOS CLIMÁTICOS / HIDROLÓGICOS
Implicaciones climáticas/hidrológicas: Mecánicos (erosión-estabilidad) Hidrogeológicos (recarga) Hidrogeoquímicos
y Geoquímicos Efectos Biosféricos
Estudios de evolución paleoclimática.
Junto con los estudios previos (geología, geomorfología y meteorología) la hidrología superficial permite la elaboración de modelos predictivos, útiles para el diseño final del almacén.
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
Conocimiento de la geología superficial y de los procesos geomorfológicos activos (estabilidad y erosión) y del subsuelo como base al comportamiento de la geología respecto a las vías de migración.
Estudio de la geología regional/local y de los materiales (petrografía, geoquímica, radiometría, microscopia óptica y microscopia de alta resolución).
Análisis Téctonico-Estructural-Estratigráfico (columnas, sondeos, perfiles, correlación,…), Geofísica-Sondeos (sísmica refracción, ensayos cross-
hole/down-hole, VLF, dispositivo dipolo-dipolo, polarización inducida
, tomografía,…), Neotectónica, Tasa de Erosión y Estabilidad (procesos activos).
FASE IV: PROYECTO ZOA –
ESTUDIOS GEOLÓGICO-ESTRUCTURALES
Local Detallado Microscópio
Análisis digital del terreno vía satélite y sensores aerotransportados.
Regional
Cartografía geológica de detalle y análisis estructural.
Análisis microfraturación
en muestras de afloramiento y sondeos.
Rellenos y vías de circulación de la matriz por microscopía
electrónica
40
DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
Conocimiento detallado profundo de la hidrogeología e
hidroquímica
del medio, definir el funcionamiento hidrogeológico, así
como los caminos que en el medio hidraúlico
pudieran suponer una eventual vía de transferencia.
FASE IV: PROYECTO ZOA -
ESTUDIOS HIDROGEOLÓGICOS E HIDROQUÍMICOS
UNIDAD MÓVIL HIDROGEOQUÍMICA
Estudios:Hidrogeología regional/local (recarga/descarga).Ensayos hidrodinámicos en pozos/sondeos (volumen/velocidad). Hidrogeoquímica
superficial/subterránea.Modelo Flujo en 3D (respuesta del sistema frente a parámetros hidraúlicos
y condiciones geométricas del acuífero).
CALCULO DEL BALANCE HÍDRICO
MÉTODOS NUMÉRIDOSDE MODELOS DE FLUJO SUBTERRANEO
ENSAYOS HIDRÁULICOS Y TRAZADORES.MONITORIZACIÓN IDROGEOLÓGICA.
DISTRIBUCIÓN ESPACIAL VARIABLES QUÍMICASMODELO HIDROGEOLÓGICO
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
Estudio de estructuras y dominios estructurales, para la identificación de las vías de circulación mediante cartografía, sondeos y geofísica.
Estudios de la distribución espacial de la estructuras y discontinuidades (índices), grado de conectividad entre las principales estructuras (modelos) y respuesta de dichas estructuras frente al calor, el impacto de la construcción y frente a sismos (modelos).
Ensamblaje de perfiles sísmicos interpretados.
Estructuras geológicas relevantes.Modelo de dispersión por fracturasAnálisis 3D de la fracturación
FASE IV: PROYECTO ZOA –
MODELOS ESTRUCTURALES Y VÍAS DE MIGRACIÓN
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
Caracterización geotécnica de las formaciones geológicas y conocer la relación terreno-estructura (capacidad portante, asientos, estabilidad de taludes y contención de procesos erosivos), así
como estudios específicos de heterogeneidad y anisotropía.
Estudios mediante geofísica se superficie (perfiles sísmicos, georadar,…), ensayos en zanjas y sondeos, y ensayos en laboratorio (peso específico/absorción, compresión simple, ensayo brasileño, velocidad sónica, corte directo en juntas y ensayos triaxiales).
Estudios específicos con métodos geoestadísticos
y
modelos numéricos de la variación espacial de condiciones de heterogeneidad y anisotropía de las rocas, como cuantificación de la heterogeneidad y
variación de las propiedades
en función de la
dirección.
FASE IV: PROYECTO ZOA –
ESTUDIOS DE GEOTECNIA
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
Muy baja permeabilidad y porosidad. Alta conductividad térmica.
Poca, o nula fracturación.Capacidad elevada de autosellado.
Fácil excavación.Baja capacidad de retención.
Alta erosionabilidad
y disolución.Muy bajo contenido en agua.
Muy baja permeabilidad.Transporte de solutos: difusivo.
Elevada capacidad de compresión.Plasticidad y capacidad autosellante.
Conductividad térmica baja.Solubilidad baja de los minerales.
Alta erosionabilidad.Necesidad de sostenimiento.
Homogeneidad mineralógica y química.Elevada salinidad de las aguas.
Baja permeabilidad.Baja solubilidad.
Capacidad de retención: variable (función de la mineralogía).
Resistencia elevada a la alteración química y mecánica.
Estabilidad tectónica.Conductividad térmica moderada.
Elevada resistencia a la compresión.Transporte de solutos (Dispersivo/difusivo
en matriz y advección/dispersivo en fractura)
FASE IV: PROYECTO ZOA –
MODELIZACIÓN DEL EMPLAZAMIENTO
SALESSALES ARCILLASARCILLAS GRANITOSGRANITOS
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DESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMADESARROLLO DE UN ALMACENAMIENTO EN SUPERFICIE DE RESIDUOS RBMA
Gracias Gracias porpor
susu
atenciatencióónn