10.4 Den återstående delen av glaciationscykeln
10.4.5 Kapselbrott till följd av bergets skjuvrörelser Inledning
En av de tre identifierade brottyperna för kapseln är den som beror på en skjuvrörelse hos berget tvärs ett deponeringshål. Säkerhetsfunktionen Can3 i figur 10-2 avser kapselns förmåga att motstå en sådan belastning. Bufferten är utformad så att den dämpar bergskjuvning. Säkerhetsfunktionskravet på buf-ferten (Buff3) innebär i detta sammanhang att dess mättade densitet ska l igga under 2 050 kg/ m3. En
samlad utvärdering av buffertens och kapseln reaktion på bergskjuvning har lett fram till kriteriet att skjuvrörelsen inte ska vara större än 5 cm, säkerhetsfunktion R3b, och att skjuvhastigheten ska vara lägre än 1 m/s (säkerhetsfunktion R3c).
Följaktligen kan jordskalvsinducerade, snabba skjuvrörelser längs med sprickor som skär en kapsel eventuellt påverka inneslutningen av de använda bränsleelementen om förskjutningen blir större än 5 cm. Skjuvhastigheter som överskrider 1 m/s har inte observerats vid någon av de simuleringar som utförts för att kvantifiera seismiskt inducerade skjuvförskjutningar i sprickor på olika avstånd från jordskalv med olika magnituder / Munier och Hökmark 2004, Fälth och Hökmark 2006b, Fälth et al.
2010/. Frågan om huruvida inneslutningen av det använda kärnbränslet även kan påverkas av mycket snabba skjuvförskjutningar som är mindre än 5 cm är därför inte relevant.
Andra belastningar än de seismiska, till exempel termiskt inducerade belastningar under den tidiga tempererade perioden, kommer inte att generera större skjuvförskjutningar än 5 cm i sprickor, inte ens i sprickor med en diameter på 300 m och som är optimalt orienterade, se avsnitt 10.4.4 och / Hökmark et al. 2010/. Inverkan på buffert-kapselsystemet från sådana obetydliga skjuvförskjut-ningar, som uppkommit genom tidskontinuerliga variationer av bergets spänskjuvförskjut-ningar, bedöms vara irrelevanta för analysen av den seismiska risken, dvs kapseln står emot en seismiskt inducerad skjuv-förskjutning på 5 cm, oavsett om smärre icke jordskalvsrelaterade skjuv-förskjutningar inträffat tidigare.
Nedan används av försiktighetsskäl tröskelvärdet för skada på 5 cm genomgående vid samtliga analyser av hur många kapslar som skadas till följd av seismiskt inducerade skjuvförskjutningar, oberoende av geometrin för hur sprickan skär kapseln och den faktiska skjuvhastigheten. För närvarande har sannolikheten inte uppskattats för att en förskjutning på exempelvis 6, 7 eller 10 cm med slumpartad skärningsgeometri faktiskt skulle påverka kapseln tillräckligt mycket för att den ska betraktas som otät. Alla uppskattningar av antalet kapselbrott är således pessimistiska med avseende på det tröskelvärde för skada som används.
Sverige ligger i den fennoskandiska skölden / Koistinen et al. 2004/, långt från tektoniska plattgränser och vulkanisk aktivitet. Även om berget vittnar om ett våldsamt tektoniskt förflutet, med flera fall av orogenes och misslyckade riftdalar, är berggrunden nu seismiskt stabil. Glacialt inducerade förkastningar / Kujansuu 1964, Lundquist och Lagerbäck 1976, Olesen et al. 2000/, som allmänt benämns ”postglaciala förkastningar” och traditionellt förkortas ”PGF”, inträffar i nedisade områden som reaktion på förändringar av belastningen från isen, antingen som ett resultat av avsmältning (avlastning av jordskorpan) eller av isens framryckning (belastning av jordskorpan). Glacialt induce-rad förkastningsbildning har rapporterats från nordvästra Europa (Norge, Sverige, Finland, Ryssland, Eire och Skottland) samt Nordamerika (östra Kanada, New England och möjligen Kalifornien och Montana). Fram till i dag har alla exempel på glacialt inducerade förkastningar registrerats i områden med låg till måttlig seismisk aktivitet, det vill säga miljöer med passiv kontinentalrand, misslyckade riftdalar eller i områden i det inre av en kontinentplatta eller kraton, som till exempel Sverige.
De postglaciala förkastningarna i norra Sverige är slående exempel på glacialt inducerad förkast-ningsbildning. Även om det har hävdats att det förekommer sådana förkastningar i mellersta till södra Sverige / Mörner 1989, 2003, 2004/ har det ifrågasatts om flera av dem verkligen är sådana / SKB 1990, Carlsten och Stråhle 2000, Wänstedt 2000, Lagerbäck och Sundh 2008/. Inom ramarna för platsundersökningen undersökte / Lagerbäck et al. 2005, 2006/ stora områden i närheten av de tilltänkta förvarsplatserna i Forsmark och Laxemar, och kom fram till att stora, glacialt inducerade jordskalv inte med säkerhet kan påvisas. Likväl betonar / Lagerbäck och Sundh 2008/ att deras resul-tat inte utesluter möjligheten att mindre jordskalv har inträffat, inte heller utesluter de möjligheten för att stora jordskalv i framtiden kan inträffa i de undersökta områdena.
Möjligheten att försvagning och/eller reaktivering av förkastningar inträffar på de tilltänkta förvars-platserna som ett resultat av framtida glaciationer har med hjälp av simulering av framryckande och tillbakadragande inlandsisar behandlats i en serie rapporter till SKB / Lund 2005, 2006, Lund et al.
2009/. Inverkan på ett förvar om ett stort jordskalv skulle inträffa i närheten har undersökts i en serie rapporter och publikationer av Fälth och Hökmark / Fälth och Hökmark 2006b, Fälth et al. 2007, 2008/.
Det är välkänt att undermarksanläggningar kan stå emot jordskalv, se exempelvis / Bäckblom och Munier 2002, med ingående referenser/ och att skadliga effekter av ett stort jordskalv nära förvaret kan undvikas eller i hög grad minskas genom anpassad utformning där respektavstånd används / Munier och Hökmark 2004, Munier et al. 2008/, såväl som kriterier för att sovra deponeringshål / Munier 2006, Munier 2007, Hedin 2008b/.
Med hjälp av resultaten från / Lund et al. 2009/, beräknade / Fälth et al. 2010/ stabilitetsmarginaler för deformationszoner vid förvarsplatsen i Forsmark för att identifiera de zoner som med störst sannolik-het reaktiveras under olika perioder av inlandsisens utveckling. Detta användes, i kombination med kriterier för att sovra deponeringshål / Munier 2010/, för att analysera antalet kritiska deponeringsposi-tioner och därigenom bidraget till strålningsrisken vid Forsmark. Detta utvecklas ytterligare nedan.
Sannolikheten för framtida stora jordskalv
Alla tektoniska plattor har inre spänningsfält som orsakas av interaktioner med närliggande kontinental-plattor samt belastning och avlastning (exempelvis från sediment och inlandsisar). Dessa spänningar kan vara tillräckliga för att orsaka brott längs med befintliga förkastningsplan som ger upphov till jordskalv.
Stora jordskalv inom kontinentalplattor är sällsynta jämfört med jordskalv vid plattgränserna. Med tanke på den mycket långa tidsramen för denna säkerhetsanalys, hundratusen till en miljon år, förutses emellertid stora jordskalv ske i Sverige. Svårigheten ligger i att uppskatta var dessa jordskalv kommer att inträffa, hur stora de kommer att bli och hur många som kommer att inträffa under det tidsskede som SR-Site avser.
Förekomsten av en kontinental inlandsis, som under Weichselperioden, tenderar att främja förkastnings-stabiliteten / Johnston 1987, Lund et al. 2009/, medan inlandsisens reträtt följs av en snabb landhöjning som troligen åtföljs av en plötslig ökning av både frekvensen av och magnituden hos jordskalv. De glacialt inducerade spänningsnivåerna är inte tillräckligt stora / Lund et al. 2009/ för att på egen hand leda till brott. Men under vissa perioder av glaciationscykeln är de tillräckligt stora för att med hjälp av portrycksstörningar orsaka reaktivering av befintliga förkastningar som ligger nära brottgränsen under det preglaciala bakgrundsspänningsfältet. I figur 10-115 visas historiska och under senare tid inträffade jordskalv i Sverige från katalogerna FENCAT / FENCAT 2007/ respektive SNSN / Böðvarsson 2002, Böðvarsson et al. 2006, Böðvarsson 2009/.
Sambandet mellan magnituden och det totala antalet jordskalv i varje givet område och under varje given tidsperiod ges av Gutenberg-Richters lag. Att förutsäga framtida jordskalv handlar alltså i huvudsak om förmågan att på ett adekvat sätt fastställa parametrarna a och b i Gutenberg-Richters lag:
log N = a – bML
där N är antalet jordskalv med magnituder som är större än ML.
Det har gjorts några få försök att uppskatta jordskalvsfrekvensen för de tidsperioder som är relevanta för SR-Site. Vad vi vet är dessa begränsade till dem som listas i tabell 10-14.
För att kunna använda de frekvenser som visas i tabell 10-14 för jämförande ändamål normaliserades de. Detta gjordes genom att medelvärdet beräknades av de frekvenser som ursprungligen förutsagts
Tabell 10-14. Uppskattad18,19 årlig frekvens av jordskalv ≥ M5 inom en radie av 5 km. Dessa frekvenser är fördelade (f) längs de 30 deformationszoner som är känsliga för reaktivering (se tabell 10-15 och / Fälth et al. 2010/) utav de 36 deformationszoner som skär området (se figur 10-128).
Källa Jordskalvsfrekvens (M≥ 5 per år)
Område med 5 km radie f /Böðvarsson et al. 2006/ 2,4·10–6 7,8·10–8 /La Pointe et al. 2000, 2002/ 8,7·10–7 2,9·10–8 /Hora och Jensen 2005/ 2,5·10–6 8,3·10–8
/Fenton et al. 2006/ 2,0·10–6 6,8·10–8
18 De uppskattningar av frekvens som gjorts av / Hora och Jensen 2005/ i tabell 10-14 avser jordskalv med magnituden M6 eller större. Källorna i denna rapport kunde inte enkelt skalanpassas till ≥ M5, men eftersom lutningen för det logaritmiska sambandet enligt Gutenberg-Richter är nära 1 / Scholz 2002/ ökades frekvensen i tabell 10-14 med en faktor 10 för att få med jordskalv med magnituden M5 eller större som en approximation.
19 I / Fenton et al. 2006/ ges frekvensuppskattningar för ≥ M4,9 och SKB valde att använda de ursprungliga värdena i stället för att skalanpassa till M5. Detta ger en liten överskattning av frekvensen.
genom varje uppskattning över det område som täcks av respektive analys. Därefter ändrades detta skalenligt till ett område som motsvarar en cirkel med en radie av 5 km. Det bör framhållas att uppskattningar av förväntade jordskalv vid Forsmark, som utgår från frekvenserna i tabell 10-14, är förknippade med vissa ännu olösta problem avseende osäkerheter och grundläggande antaganden.
A. /Lagerbäck och Sundh 2008/ noterar att erosionsinverkan från Weichselglacialen var relativt begränsad och att den inte kunde ha utplånat rester av postglaciala förkastningar som orsakats av tidigare glaciationer. Författarna framlägger hypotesen att glaciationer före Weichsel inte orsakade förkastningar liknande dem under Weichsel, och föreslår att Weichselinlandsisen kan ha varit abnorm när det gäller permafrostrelaterade hydrauliska övertryck. I brist på ytterligare kunskap antas det likväl försiktigt att kommande glaciationer kommer att ha samma inverkan som Weichselglacialen när det gäller förkastningarnas stabilitet.
B. Anledningen till att alla otvetydigt identifierade postglaciala förkastningar endast ligger i Lapplandsområdet är oklar. Med ett försiktigt förhållningssätt antas att de uppskattade frekvenserna för stora jordskalv kan tillämpas på Forsmark. Om frigörelse av töjningsenergi vid Forsmark verkligen kommer att domineras av förskjutningar som är relaterade till jordskalv eller ej är emellertid en öppen fråga. Bristen på markörer för stora jordskalv vid Forsmark tas som ett tecken på att förkastningar som följde på Weichselinlandsisens reträtt antingen försköts aseismiskt, i liten omfattning eller inte alls. Eftersom förskjutning utan samband med jordskalv inte förutses utgöra något hot mot förvarets integritet är antagandet pessimistiskt.
Figur 10-115. Jordskalv uppmätta av SNSN under perioden 2002–2009 / Böðvarsson 2009/ i kombination med Helsingforskatalogen / FENCAT 2007/.
ML magnitud 5,1 – 6,0 4,1 – 5,0 3,1 – 4,0 2,1 – 3,0
1,1 – 2,0 0,1 – 1,0 -0,9 – 0,0
-1,5 – -1,0 Printing date: 2010-05-10 10:22
File: D:\Projekt\SDM\GIS\Sverige_geologi.mxd Prepared By: skbrm
C. Den plats som föreslås för förvaret ligger i en tektonisk lins som begränsas av regionala deformationszoner, se figur 10-116, med ytspårlängder som är längre än 30 km för Singözonen (ZFMWNW0001) respektive Eckarfjärdszonen (ZFMNW0003) och som är längre än 70 km för Forsmarkszonen (ZFMWNW0004), se tabell 10-15. Det bedöms vara sannolikt att dessa zoner har större potential att dra till sig framtida töjningar än de mycket mindre zonerna inom linsen, vilket har varit fallet under den senaste perioden på 1,8–1,7 Ga / Stephens et al. 2007/. I synnerhet är dessa de enda zonerna nära förvaret som är tillräckligt stora för att kunna hysa stora jordskalv (upp till kanske M7,5). Eftersom det inte finns något sätt att ta reda på vilka av zonerna som fak-tiskt kommer att reaktiveras i framtiden måste sannolikheten för att de reaktiveras pessimisfak-tiskt antas vara lika stor för alla zoner som betraktas som instabila under glaciationscykeln.
D. Den jordskalvskatalog som utgör basen för alla uppskattningar täcker en kort tidsperiod i förhål-lande till analysen, bara ungefär 100 år. Den interglaciala seismiska aktiviteten kan vara cyklisk till sin natur och det är i huvudsak inte känt om de registrerade jordskalven kan betraktas som representativa.
E. Analysen av magnitud och frekvens påverkas i mycket hög grad av de största möjliga jordskalven inom det område som gäller för katalogen. Det har gjorts mycket få försök att hantera denna aspekt, och med Pärvie som det största inträffade jordskalvet ligger de publicerade uppskatt-ningarna av maximala magnituder i intervallet mellan M7 och M8,2 / Muir-Wood et al. 1989, Arvidsson 1996, Johnston 1996/.
F. Under de 100 år som den seismiska aktiviteten observerats förekommer stora rumsliga variationer.
Det är oklart om den rumsliga fördelningen av jordskalv som observerats under det senaste århundradet är ett stationärt fenomen, eller om den kommer att variera med tiden. Den genomsnittliga rumsliga frekvensen i Sverige, som är högre än den registrerade frekvensen vid Forsmark, har som en pessimistisk ansats använts i analysen.
G. Även om det finns mycket kunskap om den frekvenspuls av jordskalv som följer när inlandsisen drar sig tillbaka / Johnston 1987, Muir-Wood et al. 1989, Muir-Wood 2000, Mörner 2003/ är kunskapen om hur frekvensen avtar med tiden ofullständig / Bungum et al. 2010/. Det grund-läggande antagande som görs är att de frekvensuppskattningar som används för säkerhetsanalysen utgör ett genomsnitt över glaciationscykeln. Detta antagande kan i viss mån bestyrkas genom en kontroll av hur väl sambanden mellan frekvens och magnitud kan användas för att förutsäga de största jordskalven. Med hjälp av sambanden mellan frekvens och magnitud enligt avsnitt 4.4 i / Böðvarsson et al. 2006/ beräknas ungefär 40 jordskalv ≥ M7 och ungefär sex jordskalv ≥ M8 inträffa under en glaciationscykel när området normaliseras så att det motsvarar Sveriges yta. Trots de stora osäkerheterna verkar detta antal händelser inom en storleksordning stämma överens med det antal förkastningar som otvetydigt har bestämts som postglaciala förkastningar. Dessutom tyder detta på att även om frekvensuppskattningarna enligt / Böðvarsson et al. 2006/ avsåg korta tidsskeden (≤ 1 000 år) kan de på ett tillförlitligt sätt extrapoleras för längre tidsskeden.
Alla jordskalv ger en permanent töjnings- och spänningsavlastning som stabiliserar den omgivande bergmassan under en avsevärd tid. Den stabiliserande effekten når flera kilometer från jordskalvet / Fälth et al. 2010/ enligt de observerade avstånd mellan förkastningar som noterats i bilaga 3 i / Munier och Hökmark 2004/. När och om ett jordskalv inträffar vid Forsmark kommer spännings-avlastningen att vara tillräckligt effektiv för att omfatta de närmaste deformationszonerna åtminstone under samma period av potentiell instabilitet. Med tanke på geometrin och i synnerhet avstånden mellan deformationszonerna vid Forsmark, se figur 10-117, kommer följaktligen bara en zon att kunna reaktiveras under en sådan period. Det är emellertid osäkert hur länge den stabiliserande effekten varar. Denna osäkerhet avser töjningshastigheten, som bestäms av storskaliga tektoniska processer. Om den tektoniska töjningshastigheten är hög kan bakgrundsspänningarna i hög grad åter-ställas mellan glaciationscyklerna. Detta skulle kunna leda till upprepade jordskalv i slutet av glacia-tionen under de följande glaciala perioderna då inlandsisen drar sig tillbaka. Töjningshastigheten inom plattor uppskattas ligga i området mellan ungefär 10−12 per år/ Anderson 1986, Muir Wood 1995/ och ungefär 1,5·10−9 år/ Slunga 1991, Sandiford et al. 2004, Scherneck et al. 2010/. / Slunga 1991/ hävdar emellertid att det mesta av töjningsenergin frigörs aseismiskt, vilket innebär att bara en bråkdel av den tektoniska töjningen skulle verka för att ackumulera energi och återställa spänningar.
Detta innebär att den töjningshastighet som verkar för att återskapa lokala spänningar är mycket lägre än den storskaliga töjningshastigheten över den fennoskandiska skölden.
Om den genomsnittliga deformationsmodulen (E) antas vara 64 GPa / Lund et al. 2009/ för de översta 15 kilometrarna av jordskorpan, att den tektoniska töjningshastigheten, ε ., är 10−10 per år/ t ex Calais et al. 2005, 2006 Mazotti et al. 2005/, vilket ligger mellan de värden som föreslås av / Muir Wood 1995/ och / Slunga 1991/, samt att spänningsavlastningen, , är 3 MPa / Fälth et al. 2010/ i närheten (< 1–2 km) av förkastningen, så är den tid t som krävs för att återställa spänningsfältet i så hög grad att ett nytt jordskalv kan inträffa inom 1–2 km ungefär t = 500 000 år enligt ekvationen nedan.
t E
= Δσ
⋅ε
Följaktligen kan högst två seismiska händelser med en magnitud ≥ M5 förväntas inträffa vid Forsmark under analysperioden. Som tidigare nämnts är sannolikheten för att ett stort jordskalv ska inträffa inom den tilltänkta förvarsplatsen mycket låg. Sannolikheten för att två eller flera jordskalv ska inträffa inom samma område är avsevärt mindre.
Sannolikheten för att någon deformationszon ska hysa ett jordskalv kan beräknas genom att dividera den sannolikhet som uppskattats för cirkelarean, se figur 10-117, med det antal deformationszoner som skär den arean. Om bara deformationszoner som modellerats med medelhög till hög tilltro / Stephens et al. 2007/ används identifieras 36 zoner som har spår som är längre än 3 km, se tabell 10-15 och figur 10-117, och som därför bedöms kunna hysa jordskalv med en magnitud M5 eller större.
Figur 10-116. Större deformationszoner som korsar området för den regionala modellen vid Forsmark, redigerad från / Stephens et al. 2007/.
Singözonen
ForsmarkszonenEckarfjärdszonen utbredning från Singözonen
1625000
1625000
1630000
1630000
1635000
1635000
1640000
1640000
1645000
1645000
1650000
1650000
6688000 6688000
6693000 6693000
6698000 6698000
6703000 6703000
6708000 6708000
±
0 0,5 1 2 km
Regionalt modellområde Lokalt modellområde Större deformationszon
Base maps © Lantmäteriet SKB/skbrm 2011-02-15 14:30
Tabell 10-15. Deformationszoner som skär ett område som motsvarar en cirkel med en radie på 5 km som har centrum i Forsmark. Egenskaperna är hämtade från / Stephens et al. 2007/.
Zonernas tjocklek innefattar den förkastningsskadade zonen. De högsta uppskattade magnitu-derna (Mmax) erhölls med hjälp av regression i / Wells och Coppersmith 1994, tabell 2A/. Rött = instabilt, grönt = stabilt under blandade förkastningsspänningsförhållanden (strykande/reversa).
Resultaten från / Lund et al. 2009/ användes av / Fälth et al. 2010/ för att identifiera vilka av deforma-tionszonerna i Forsmark som skulle kunna påverka förvaret under glacialutvecklingen. I figur 10-118 visas de deformationszoner som har någon del som ligger mindre än 600 m från någon deponerings-position. De zoner som ligger längre bort har liten möjlighet att utgöra någon risk för kapslarnas integritet (se nästa avsnitt) förutsatt att kriterier för att sovra deponeringspositioner används. Med tanke på deras orientering i förhållande till spänningsfälten är bara fem av dessa deformationszoner mottagliga för reaktivering / Fälth et al. 2010/ under glacialutvecklingen. De andra två bedöms vara stabila. Alla zoner som klassificeras som instabila i figur 10-118 och i tabell 10-15 bedöms vara tillräckligt stora för att hysa jordskalv med magnituder som överskrider M5. Bara en av dessa zoner, ZFMNW0017, bedöms emellertid vara tillräckligt stor för att hysa jordskalv med magnituder på upp till omkring M6. I nästa avsnitt undersöks jordskalvens inverkan på kapselns integritet.
ID Spårlängd
(m) Tilltro Strykning Stupning "Tjocklek (m)
(inkl skadezon)" Mmax
ZFMNW0017 7,923 Medium 135 85 64 6,1
ZFMNW0029 3,792 Medium 133 90 30 5,8
ZFMNW0805 3,694 Hög 134 90 10 5,7
ZFMNW0806 22,000 Medium 145 90 80 6,6
ZFMWNW0836 4,498 Medium 117 90 30 5,8
ZFMNW1200 3,121 Hög 138 85 47 5,7
ZFMWNW0001 30,000 Hög 120 90 200 6,8
ZFMWNW0004 70,000 Hög 125 90 160 7,2
ZFMWNW0016 8,060 Medium 123 90 45 6,1
ZFMWNW0019 8,760 Medium 116 85 45 6,2
ZFMWNW0023 7,665 Medium 111 82 45 6,1
ZFMWNW0024 7,986 Medium 124 90 45 6,1
ZFMWNW0036 11,000 Medium 123 90 55 6,3
ZFMWNW0123 5,086 Hög 117 82 52 5,9
ZFMWNW0809A 3,347 Medium 116 90 25 5,7
ZFMWNW1127 5,394 Medium 120 90 35 5,9
ZFMWNW0035 3,521 Medium 120 90 25 5,7
ZFMA2 3,987 Hög 80 24 23 5,8
ZFMA3 3,234 Hög 46 22 22 5,7
ZFMA4 3,641 Hög 61 25 37 5,7
ZFMB1 3,224 Hög 32 27 7 5,7
ZFMA7 3,510 Hög 55 23 7 5,7
ZFMENE0060A 3,120 Hög 239 85 17 5,7
ZFMENE0062A 3,543 Hög 58 85 44 5,7
ZFMEW0137 4,300 Medium 95 90 30 5,8
ZFMNE0065 4,068 Hög 36 70 26 5,8
ZFMNE0808A 4,080 Medium 218 80 30 5,8
ZFMNNE0828 5,932 Medium 213 80 35 6,0
ZFMNNE0842 3,157 Medium 217 80 25 5,7
ZFMNNE0860 5,922 Medium 198 80 35 6,0
ZFMNNE0929 5,203 Medium 193 80 35 5,9
ZFMNNE1133 6,284 Medium 193 80 40 6,0
ZFMNNE1134 7,284 Medium 191 80 40 6,1
ZFMNNW0823 3,273 Medium 160 90 25 5,7
ZFMNW0002 18,000 Hög 134 90 74 6,5
ZFMNW0003 30,000 Hög 139 85 53 6,8
Förutsättningar för skjuvbelastning till följd av jordskalv
Den spänningsutveckling som analyserats särskilt för förvarsplatsen vid Forsmark av / Lund et al.
2009/ bekräftar att förkastningarnas stabilitet är mycket högre under perioder med inlandsis, när kapslarna potentiellt skulle kunna utsättas för höga porövertryck, dvs för höga isostatiska la ster.
Detta innebär att skjuvrörelser tvärs över kapslar i den storleksordning som beräknats av / Fälth et al.
2010/ inte kommer att förekomma i samband med höga isostatiska laster. Då inlandsisen drar sig tillbaka förutsäger / Lund et al. 2009/ en period då förkastningarna är mindre stabila, vilket möjligen leder till senglaciala förkastningar längs med lämpligt orienterade deformationszoner och reaktive-ring av sprickor i berget. Vid sådana tidpunkter kommer resterande porövertryck att vara ungefär en MPa / Hökmark et al. 2010/. Sammanlagda effekter av isostatiska laster och skjuvrörelser tvärs över kapslarna tas därför inte med i beräkningen.
Kapslarna är konstruerade för att klara av en skjuvrörelse på 5 cm. Det innebär att om en kumulativ förskjutning som är större än 5 cm längs med sprickplan som skär kapslarna kan undvikas, kan jordskalv inte riskera kapslarnas integritet till följd av skjuvlast. Eftersom den största förskjutning som en spricka kan hysa beror på sprickans storlek / Cowie och Scholz 1992b/, måste det säkerställas att inga kapslar skärs av stora sprickor om den långsiktiga säkerheten ska garanteras.
Figur 10-117. Deformationszoner vid Forsmark. Cirkeln med en radie på 5 km definierar området för normalisering av jordskalvsfrekvenser. Observera att ytspåren kapas vid gränsen för den regionala modellen.
Zonerna k lassificeras med avseende på stabilitet under förhållanden med en kombination av strike-slip och reversa förkastningsspänningar enligt / Fälth et al. 2010/.
1625000
1625000
1630000
1630000
1635000
1635000
1640000
1640000
1645000
1645000
6693000 6693000
6698000 6698000
6703000 6703000
6708000 6708000
0 0,5 1 2km
Regionalt modellområde Lokalt modellområde
Kapselpositioner alt 30 % (D2) Stabil
Instabil 5 km radie
Base maps © Lantmäteriet SKB/skbrm 2011-02-15 14:30
Inverkan på sprickor i förvarsberget från jordskalv nära förvaret behandlades av / Fälth et al. 2010/
som undersökte hur jordskalvens magnitud och avstånd till förkastningen samt den kritiska sprickans orientering påverkar seismiskt inducerade förskjutningar i de kritiska sprickorna. / Fälth et al. 2010/
som undersökte hur jordskalvens magnitud och avstånd till förkastningen samt den kritiska sprickans orientering påverkar seismiskt inducerade förskjutningar i de kritiska sprickorna. / Fälth et al. 2010/