Simplified representative models for long-term flow and advective transport in fractured crystalline bedrock

Simplified representative models (SRMs) of the hydrogeological system at radioactive-waste repository sites are presented and demonstrated to give useful predictions of the key hydrogeological factors affecting long-term safety. The SRM is constructed from complex site-descriptive models, which have been developed to be consistent with detailed site information and data from short-term (with duration of days, weeks, up to months) field experiments, by keeping elements that are important for long-term predictions into thousands of years and simplifying features of less importance. The simplified approach relies only on fundamental hydrogeological principles and the mathematics can be kept relatively simple. The purpose of SRM is to provide a means of verifying predictions from complex numerical models, with an approach that is easy to evaluate and allows transparent evaluation of factors influencing long-term results. The approach is applied to evaluations of sites for two repositories in fractured crystalline bedrock in Sweden: one for spent nuclear fuel rod assemblies and one for waste with lower levels of radioactivity. The results indicate that the SRMs are able to yield results similar to those of calculations based on much more complex models. Further, the approach allows an evaluation of additional sources of uncertainty that are difficult or expensive to conduct with the complex models. These capabilities make SRMs a very useful and transparent tool for regulatory review. ZusammenfassungVereinfachte reprasentative Modelle (SRM) von hydrogeologischen Systemen an Standorten fur Endlager fur radioaktive Abfalle werden vorgestellt und es wird gezeigt, dass sie sinnvolle Vorhersagen von zentralen hydrogeologischen Faktoren erlauben, welche die Langzeitsicherheit beeinflussen. Das SRM wird ausgehend von komplexen Standortmodellen abgeleitet, welche entwickelt wurden um mit detaillierten standortspezifischen Informationen und Daten von Kurzzeitmessungen (mit einer Dauer von Tagen, Wochen bis Monaten) in ubereinstimmung zu sein. Elemente der Modelle die fur die Langzeitvorhersagen wichtig sind werden beibehalten, wahrend weniger wichtige Teile vereinfacht werden. Der vereinfachte Ansatz geht von grundlegenden hydrogeologischen Prinzipien aus und die zugehorige Mathematik kann vergleichsweise einfach gehalten werden. Der Zweck des SRM ist ein Mittel fur die Verifikation von Vorhersagen von komplexen Modellen zu bilden und dabei einen Ansatz zu benutzen, der einfach bewertet werden kann und eine transparente Bewertung von Faktoren die die Langzeitresultate beeinflussen ermoglicht. Der Ansatz wird fur Standorte fur zwei Endlager fur radioaktive Abfalle in kristallinen Kluftgestein Schweden angewandt: Eins fur abgebrannte Brennstabe und eins fur radioaktivem Abfall mit geringerer Strahlung. Die Ergebnisse zeigen, dass das SRM Resultate ergibt die mit denen von Berechnungen mit deutlich komplexeren Modellen weitestgehend in ubereinstimmung sind. Daruber hinaus ermoglicht der Ansatz die Bewertung von zusatzlichen Quellen von Unsicherheit die mit komplexen Modellen schwierig oder nur mit erheblichen Aufwand zu untersuchen sind. Aufgrund dieser Fahigkeiten konnen SRM ein nutzliches und transparentes Werkzeug fur die regulatorische Bewertung von der Langzeitsicherheit von Endlagern sein.