Abstract The long-term safety of shallow disposal facility for short-lived low and intermediate level nuclear waste (LLW/ILW) relies on the performance of engineered barriers (caps and liners). Soil-atmosphere interaction may affect the capping material at shallow depths, due to changes of its coupled hydro-thermal-mechanical behavior under the effect of atmospheric conditions. This study aims to investigate the soil-atmosphere interaction at different time scales in the overburden of an LLW/ILW disposal facility, located in middle France. Actual meteorological data from Valencia El Saler station in Spain, including solar radiation, air temperature, latent heat, rainfall, and actual evaporation, at four different time scales (30 min, daily, weekly and monthly), were applied as the future climate conditions of the studied area based on climate analogues. A numerical approach combining a coupled hydro-thermal model and a soil-atmosphere interaction model was employed. Results show that the employment of meteorological data at a short time scale (30 min) can increase the simulation accuracy by capturing the rainfall events and accelerating the soil-atmosphere interactions. Furthermore, the effect of future climate conditions in the long-term (7 years) on soil hydro-thermal behavior was examined. This study allows a further detailed inspection of the climate’s role in the LLW/ILW storage system.

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短寿命中低放核废料 (LLW/ILW) 处置设施覆盖层中的土壤-大气相互作用

摘要 短寿命中低放核废料 (LLW/ILW) 浅层处置设施的长期安全依赖于工程屏障（盖子和衬里）的性能。土壤-大气相互作用可能会影响浅层覆盖材料，这是由于其在大气条件的影响下的水-热-力学耦合行为发生了变化。本研究旨在调查位于法国中部的 LLW/ILW 处置设施覆盖层在不同时间尺度上的土壤-大气相互作用。来自西班牙 Valencia El Saler 站的实际气象数据，包括太阳辐射、气温、潜热、降雨和实际蒸发，在四个不同的时间尺度（30 分钟，每天，每周和每月），被用作基于气候类似物的研究区域的未来气候条件。采用结合水热耦合模型和土壤-大气相互作用模型的数值方法。结果表明，利用短时间尺度（30 分钟）的气象数据可以通过捕捉降雨事件和加速土壤-大气相互作用来提高模拟精度。此外，研究了未来气候条件对土壤水热行为的长期（7 年）影响。这项研究允许进一步详细检查气候在低放废物 / ILW 储存系统中的作用。结果表明，利用短时间尺度（30 分钟）的气象数据可以通过捕捉降雨事件和加速土壤-大气相互作用来提高模拟精度。此外，研究了未来气候条件对土壤水热行为的长期（7 年）影响。这项研究允许进一步详细检查气候在低放废物 / ILW 储存系统中的作用。结果表明，利用短时间尺度（30 分钟）的气象数据可以通过捕捉降雨事件和加速土壤-大气相互作用来提高模拟精度。此外，研究了未来气候条件对土壤水热行为的长期（7 年）影响。这项研究允许进一步详细检查气候在低放废物 / ILW 储存系统中的作用。