Verjetnostna analiza potresne nevarnosti za JEK2

Verjetnostna analiza potresne nevarnosti – PSHA

Območje Slovenije je potresno aktivno, zato je nujno, da so jedrski objekti potresno odporni. Varnost jedrskih elektrarn se mora dokazovati tudi z analizo potresnega tveganja, ki preverja varnost v smislu ciljne zanesljivosti. Ta je v Sloveniji predpisana z Zakonom o varstvu pred ionizirajočimi sevanji ter na tej osnovi določenim Pravilnikom o dejavnikih sevalne in jedrske varnosti.

Da bi lahko izvedli postopke potresno odpornega projektiranja in analize potresnega tveganja jedrskih objektov, je predhodno treba izvesti verjetnostno analizo potresne nevarnosti (PSHA). Analiza potresne nevarnosti vključuje:

Ti modeli se povežejo z metodami verjetnostne analize, da se izračuna verjetnost ali srednja (povprečna) letna povratna doba prekoračitve intenzitete gibanja tal na lokaciji objekta, ki se v splošnem odraža s krivuljo potresne nevarnosti za različne vrste pospeškov. Pri vseh modelih je treba upoštevati:

Poenostavljeno povedano, z modelom potresnih izvorov se lahko simulira pojav potresov v smislu magnitude, epicentra in drugih lastnosti. Model gibanja tal se uporablja za napovedovanje pospeškov tal na trdnih tleh, ti pospeški pa se nato korigirajo za površje s pomočjo potresne analize tal.

PSHA za Krško kotlino (1994 in 2004)

Rezultati verjetnostne analize potresne nevarnosti se za dokazovanje potresne varnosti jedrskih objektov v Sloveniji uporabljajo že od leta 1994 (PSHA, 1994), ko je bila pripravljena prva tovrstna študija za lokacijo Nuklearne elektrarne Krško (NEK). Trenutno veljavno PSHA za NEK (PSHA, 2004) so izdelale tri skupine strokovnjakov iz Slovenije, Hrvaške in ZDA, ki so razvile svoje modele potresnih virov. Srednji maksimalni pospešek tal (PGA) za referenčna trdna tla pri srednji povratni dobi 10.000 let je znašal približno 0,48 g, z mejnima vrednostma 0,39 g in 0,59 g. Povprečna mediana PGA za referenčna trdna tla je bila 0,47 g, na površju pa 0,56 g.

PSHA za JEK2 (2015 do 2024)

Projekt PSHA za JEK2 se je začel leta 2015 pod okriljem GEN energije. V prvi in drugi fazi projekta je sodelovalo podjetje RIZZO International Inc. skupaj z Geološkim zavodom Slovenije (GeoZS). Prva faza projekta, zaključena leta 2018, je obsegala obsežno poročilo PSHA Rev.0, ki ima brez prilog več kot 800 strani.

V drugi fazi projekta (2019-2021) je potekala neodvisna revizija, ki jo je vodila Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani (FGG) v sodelovanju z N.A. Abrahamsonom (NAA) iz ZDA in Agencijo Republike Slovenije za okolje (ARSO). Pripravljena so bila tri neodvisna poročila.

V drugi fazi projekta je bil med letoma 2019 in 2021 razvit in neodvisno recenziran tudi neergodični model gibanja tal za lokacijo JEK2, ki upošteva vplive lokalnih potresov na oceno gibanja tal na tej lokaciji (Slika 2). Ta model bo predstavljen kot referenčni neergodični model za lokacijo jedrskih elektrarn tudi v tehničnem dokumentu IAEA, ki bo predvidoma javno objavljen konec leta 2024 oziroma v začetku leta 2025.

 

Tretja faza projekta se je začela leta 2022 in je bila razdeljena v tri naloge, ki so že zaključene. Novembra 2023 so izvajalci študije (RIZZO/GeoZS/NAA)  izdali preliminarno poročilo PSHA Revizija 1. Rezultati analize potresne nevarnosti so bili precej podobni tistim iz leta 2004. Poročilo sta pregledovali dve neodvisni recenzentski skupini. Recenzentska skupina FGG/ARSO je sproti preverjala izvajanje predlogov za popravke iz druge faze projekta in potrdila izračune PSHA Mednarodna neodvisna recenzentska skupina, , ki jo tvori FGG in Lettis Consultants International iz ZDA (LCI), pa je predlagala več različnih popravkov modela potresnih izvorov, ki so bili tudi dokumentirani.

Izvajalec je že predložil v pregled prva štiri poglavja od osmih poglavji preliminarnega poročila PSHA Revizije 2, kjer ta vključuje spremembe predvsem v modelu potresnih izvorov. Dva modela potresnih izvorov predhodne različice PSHA, ki nista vključevala aktivnih prelomov, sta bila zamenjana z modeloma, ki upoštevata morebitno prisotnost slepih prelomov, ki jih ni mogoče oceniti na podlagi površinskih geoloških struktur. Izvajalci študije so opravili tudi številne popravke pri modeliranju aktivnih prelomov. Na novo so bili zasnovani tudi scenariji prelomov. Poleg tega so bile maksimalne magnitude prelomnih izvorov ponovno ovrednotene in so se večinoma povečale. Povečala se je tudi letna vrednost zdrsa za prelome, k čemer je prispevalo tudi zmanjšanje aseizmčnega zdrsa na prelomih.

Do sedaj so bili izvedeni tudi neodvisni izračuni PSHA Revizije 2, vendar le za referenčna trdna tla za posamezne potresne izvore petih alternativnih modelov potresnih izvorov, pri čemer so se rezultati neodvisnega izračuna dobro ujemali z rezultati PSHA.

Pričakovani rezultati PSHA leta 2024

Rezultati verjetnostne analize potresne nevarnosti – PSHA, Revizija 2, bodo na voljo predvidoma v naslednjih dveh mesecih. Sledila bo revizija preostalih poglavij poročila ter izdelava končnih neodvisnih strokovnih mnenj in neodvisnih izračunov verjetnostne analize potresne nevarnosti za lokacijo JEK2.

Rezultati PSHA predstavljajo vhodni podatek za nadaljnje analize, s katerimi se dokazuje varnosti konstrukcij, sistemov in komponent jedrskih elektrarn. Za izpolnitev zakonsko predpisanih zahtev za varnost jedrskih in sevalnih objektov je nujno, da so konstrukcije, sistemi in komponente skrbno projektirani ter da se njihova varnost dokazuje z analizo potresnega tveganja. Ta analiza mora vključevati tudi intenzitete gibanja tal s precej daljšimi povratnimi dobami od 10.000 let in sicer zato, da se lahko ustrezno ovrednoti ciljno zanesljivost jedrskih elektrarn.

Verjetnostna analiza potresne nevarnosti - PSHA