Энергия глубинных геотермальных месторождений и конечное захоронение радиоактивных отходов

Год: 
2018
Номер журнала: 
12
DOI: 
10.24000/0409-2961-2018-12-7-15
Авторы статьи: 
Рафат Г.
Бисманн З.
Леманн Б.
Домбровски Б.
Ведяев А.Ю.
Информация об авторах: 
Г. Рафат, проф., директор, RAKGEO-Rafat@t-online.de R&K-Geoengineering Ltd, Дуйсбург, Германия З. Бисманн, руководитель проекта Б. Леманн, проф., зам. руководителя проекта Б. Домбровски, магистр делового администрирования, ст. геофизик DMT GmbH & Co. KG, Эссен, Германия А.Ю. Ведяев, канд. техн. наук, гл. геолог Alcomp-Engineering, Москва, Россия
Аннотация: 

Исследование расположенных на глубине источников геотермальной энергии, как и сооружение глубокого хранилища для конечного захоронения радиоактивных отходов требуют особого внимания в отношении геолого-геофизических методов исследования, так как и поиски, и строительство объектов ведутся согласно требованиям, установленным немецким законодательством. Решающее значение имеют инженерно-геологический барьерный эффект горных пород и определение объемной гидравлической проницаемости мест залегания. В то время как для глубоких геотермальных источников требуется пористый комплекс пород, обладающий хорошей проницаемостью, для конечного захоронения радиоактивных отходов ищут геологические формации, которые не обладают пористостью и исключают проницаемость воды, чтобы не допустить возможное загрязнение окружающей среды. Закон об атомной энергии в Федеративной Республике Германия регулирует технологию выбора мест захоронения. В основном в Германии в качестве мест захоронения высокорадиоактивных отходов рассматриваются такие вмещающие породы, как каменная соль, глины и кристаллические породы. В предполагаемом месте захоронение происходит в глубоких геологических формациях в специально создаваемых выработках в целях полной герметизации (минимум на 1 млн лет). Предусматриваются возможности перезахоронения на протяжении всего времени функционирования постоянного захоронения и извлечения на 500 лет после запланированной герметизации конечного захоронения. В немецком Горном уставе отмечается, что к свободным для поиска полезным ископаемым относятся тепло Земли и другие виды энергии, которые появляются в связи с его добычей, т.е. тепло Земли не находится в собственности владельца участка, а принадлежит всем (государству). Рассматриваются геолого-геофизические методы исследования структур, подходящих для размещения в них глубоких хранилищ для конечного захоронения радиоактивных отходов. Разведка и исследование направлены на то, чтобы с помощью прежде всего измерительных геофизических методов выявить структуры фундамента, рассчитать в процессе обработки и интерпретации данных геологическую модель, визуализировать ее и определить тем самым оптимальные точки заложения скважин в целях поиска подходящих мест для создания подземных хранилищ или подходящих участков для глубинной геотермии.

Ключевые слова: 
глубинная геотермия
места захоронения радиоактивных отходов
закон об атомной энергии
разведка геологических структур
геолого-геофизические методы измерений
сейсмические измерительные методы
2D- и 3D-моделирование
свойства резервуаров
глубинная миграция
вертикальное сейсмическое профилирование
скважинная сейсмика
интерпретация отражающих поверхностей
Список литературы: 

1. Rafat G. Verfahren zur Ermittlung von Durchlässigkeiten in Endlagerungsdeponien zur Abschätzung der möglichen Kontamination der Biosphäre// Das Markscheideswesen. — 1998. — № 1.
2. Rafat G. Strukturaufnahmen von Standorten für Untertage-Deponien mit Hilfe stereophotogrammetrischer Auswerteverfahren// WBK-Umwelt-Symposium. — Bochum: Deutsche Bergbau-Museum, 1988.
3. Rafat G., Heckes J. Photogrammetrische Verfahren für gefügetektonische Auswertungen in den Schächten 1 und 2 in Gorleben. — Peine: Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe mbH (DBE), 1989.
4. Röhlig K.-J., Geckeis H., Mengel K. Endlagerung radioaktiver Abfälle. Teil 1: Fakten und Konzepte// Chemie in unserer Zeit. — 2012. — Bd. 46. — № 3. — S. 140–149. doi: 10.1002/ciuz.201200578
5. Röhlig K.-J., Geckeis H., Mengel K. Endlagerung radioaktiver Abfälle. Teil 2: Die Wirtsgesteine: Tonstein, Granit, Steinsalz// Chemie in unserer Zeit. — 2012. — Bd. 46. — № 4. — S. 208–217. doi: 10.1002/ciuz.201200582
6. Röhlig K.-J., Geckeis H., Mengel K. Endlagerung radioaktiver Abfälle. Teil 3: Chemie im Endlagersystem// Chemie in unserer Zeit. — 2012. — Bd. 46. — № 5. — S. 282–293. doi: 10.1002/ciuz.201200583
7. Juristisches Informationssystem für die BRD: Atom Gesetzt. URL: https://www.gesetze-im-internet.de/atg/ (дата обращения: 09.11.2018).
8. Sherriff R.E., Geldart L.P. Exploration Seismology. — 2nd Ed. — Cambridge: Cambridge University Press, 1995. — 590 p.
9. Misiek R., Bißmann S. Mit Seismik den optimalen Standort finden — Strukturerkundung geothermischer Lagerstätten// BBR Sonderheft Geothermie. — 2010. — Heft 10. — S. 49–51.
10. Schubert A. Erfahrungsaustausch Kommunale Geothermieprojekte. — Augsburg, 2013.
11. Bißmann S., Kahnt R. Reflexionsseismische Exploration// Tiefe Geothermie. — Berlin: Springer-Verlag, 2014. — S. 82–122.
12. 3D seismic survey for geothermal exploration at Unterhaching, Munich, Germany/ E. Lüschen, M. Dussel, M. Thomas, R. Schulz// First Break. — 2011. — Vol. 29. — № 1. — P. 45–54.
13. Chopra S., Marfurt K.J. Seismic Attributes for Prospect Identification and Reservoir Characterization. — Tulsa, 2007. — 239 p.
14. Bißmann S., Rüter H., Loske B. Seismische Attribute und ihre Interpretation// Geothermische Energie. — 2014. — Heft 79. — S. 12–14.
15. Thomas R., Lüschen E., Schulz R. Seismic reflection exploration of Karst phenomena of a geothermal reservoir in Southern Germany// Proceedings of the World Geothermal Congress. — Bali, 2010.
16. Шрёдер Д., Вебер М. Точное позиционирование и 3D-документирование подземных выработок с помощью навигационной системы DMT Pilot 3D// Безопасность труда в промышленности. — 2018. — № 4. — С. 66–73. DOI: 10.24000/0409-2961-2018-4-66-73
17. Bißmann S., Loske B. PreStack-Tiefenmigration und Vertical Seismic Profiling als Bestandteile des Demonstrationsvorhabens// BBR Sonderheft Geothermie. — Bonn, 2014. — S. 86–90.