2号機海水配管トレンチ立坑Cの状況と 今後の対応について

特定原子力施設監視・評価検討会
(第49回)
資料4
2号機海水配管トレンチ立坑Cの状況と
今後の対応について
2016年12月26日
東京電力ホールディングス株式会社
1.1.海水配管トレンチ内部閉塞工事と2号機立坑C監視の経緯 N
 2・3号機海水配管トレンチ(以下,「トレンチ」)については,内部に高濃度
汚染水を保有し,系外漏えいリスクを抱えていたことから,2014年10月よ
りセメント系充填材料※を用いてトレンチ内部の汚染水を除去しつつ充填
する作業を行い,2015年7月30日に汚染水の除去が完了し,同年8月27
日に充填が完了した。
 2号機海水配管トレンチについては,立坑A,立坑D充填中に立坑Cに地
下水の流入によるものと考えられる水位上昇が認められたため,タービン
建屋との連通が残存している可能性を考慮し,立坑Cの上部を閉塞せず
に観測孔として残して,水位・水質監視を行うこととした。(2015.5.22 第
35回特定原子力施設監視・評価検討会)
2号機タービン建屋
2号機海水配管トレンチ平面図
(※ 水中不分離で85m以上を流動可能な材料)
立坑A
凍結止水箇所
▼O.P.+10.0m
立坑D
立坑C
立坑B
建屋滞留水
O.P.+10.0m▼
(観測孔)
▼O.P.+7.0m
凍結止水箇所
O.P.+0.5m▼
61m
66m
56m
P
:ポンプ
:水位計
:充填完了
2号機海水配管トレンチ概略断面展開図
:複合材料による充填
1
1.2. 2号機海水配管トレンチ立坑Cの監視フロー
 タービン建屋との遮水性を把握するため,2015年9月17日に2号機立坑Cより2号機タービン建屋へ水移送
を行い,以下の監視フローに基づき監視を開始した。
【監視フロー】
2T/Bに移送※1
水位計
START(N=0)
水位監視(1回/日)※2
採水・水質分析(1回/週)
No
0.3m
O.P.+0.8m
(無孔管高)
水位上昇 設定水位※3以上
Yes
O.P.+0.5m
(充填高)
T/Bに水移送※1(O.P.+1.0mを目標に水位低減)
および採水・水質分析 (N=N+1)
No
N≧3
Yes
O.P.+1.4m
(充填高)
ポンプ孔
(φ520)
O.P.‐9.0m
(充填高)
タービン建屋との遮水性の評価
No
遮水性は把握できたか
Yes
立坑C(観測孔)の概要断面図
監視計画の見直し※4
(※1
(※2
(※3
(※4
実施計画の認可を受けた本設ライン(PE管)にて移送)
実施計画の監視頻度に合わせており,水位変化状況を踏まえ,必要に応じて見直す。)
水位上昇状況等を踏まえて設定。監視開始時点ではO.P.+2.5mを目安とする。)
現段階においては,採水・水質分析頻度の低減や閉塞の方針検討を予定)
(参考)監視開始までの実績
2015/9/4
立坑B残水処理完了(地表まで充填完了)
2015/ 9/11 立坑C分岐トレンチ閉塞完了
2015/ 9/17 水移送,採水・水質分析,立坑C監視開始
2
2.1. 2号機海水配管トレンチ立坑Cにおける水位監視状況
 2015年9月17日 監視を開始。
 移送4回目(2016年4月22日)以降も継続監視し,立坑C水位がタービン建
屋水位を超えること(水位逆転)を確認する運用を行った。
 2016年11月29日までに,計20回の移送を行った(合計移送量 約880m3 )。
水位経時変化および立坑C流入量
9/17 監視開始
2号機海水配管トレンチ立坑C周辺観測孔配置図
6
30
水位逆転
5
降水量(mm/h)・流入量(m3/日)
25
RW28
水位(O.P+m)
4
11/27
9/24
3
6/22
7/1
(※)
(※)
(※)
5/17
2/17
10/27
7/14
7/27 8/10
8/24
5/30
9/6
9/14
9/26
10/6
20
Co-14
No.2T-3
No.2-5
11/15
11/29
2号機T/B
15
立坑C
(自動計測)
10
(※)
90mm
(※)
2
129mm
4/225/2
115mm
92mm
立坑C(手動計測)
69mm
54mm
51mm
62mm
52mm
1
27mm
23mm29mm45mm
21mm
6mm
52mm
(※)
43mm
43mm
20mm
23mm
8mm
6mm8mm
5mm
2mm
10mm
30mm
29mm
23mm
10/1
10/15 10/29 11/12 11/26 12/10 12/24
(※ 手動計測に補正)
1/7
1/21
2/4
2/18
3/3
3/17
5
1日ごとの流入量
37mm
29mm
33mm
29mm
28mm 41mm 28mm
29mm
24mm
6mm 15mm
11mm 6mm
3mm16mm
6mm 5mm4mm
5mm
6mm2mm 3mm3mm2mm
3mm
3mm
10mm
5mm
3mm
0
9/17
降水量
3/31
4/14
4/28
5/12
5/26
6/9
6/23
7/7
7/21
8/4
8/18
9/1
9/15
9/29
26mm 24mm17mm
14mm10mm
7mm
10/13 10/27 11/10 11/24
12/8
0
12/22
1/5
1/19
2/2
3
2.2.1.水位監視から得られた結果① (水位逆転)
立坑C水位の上昇傾向は,立坑C水位がタービン建屋水位を超える前・後においてもほぼ変化
しておらず,タービン建屋水位と立坑C水位の水位差がついた(水位逆転)。
2号機立坑C・タービン建屋・周辺地下水位経時変化
5
30.0
2号機海水配管トレンチ周辺の地下水の状態は変化していない
RW28
4.5
25.0
No.2T-3
Co-14
20.0
(O.P.+m)
No.2-5
3.5
15.0
y = 0.0475x ‐ 2019.7
R² = 0.9963
水位逆転後
y = 0.0484x ‐ 2054
R² = 0.9846
6/16 12:00 ∼ 6/22 0:00
水位逆転時
立坑C(自動計測)
立坑Cの水位上昇傾向は変化していない
水位逆転(立坑C>2号機T/B)
6/14 12:00 ∼ 6/17 0:00
3
降水量(mm/h)
4
10.0
2号機T/B
y = 0.0481x ‐ 2043.9
R² = 0.9979
水位逆転∼後
2.5
6/14 12:00 ∼ 6/22 0:00
29mm
5.0
37mm
降水量
6mm
6mm
2
0.0
6/12
6/13
6/14
6/15
6/16
6/17
6/18
6/19
6/20
6/21
6/22
6/23
6/24
4
【参考】 2016.10.19∼2016.10.23(水位逆転時)の水位変化状況
2号機立坑C・タービン建屋・周辺地下水位経時変化
5
30.0
RW28
4.5
2号機海水配管トレンチ周辺の地下水位の変化がない期間
25.0
Co-14
4
20.0
No.2T-3
3.5
15.0
y = 0.0462x ‐ 1968.8
R² = 0.9841
立坑Cの水位上昇傾向は変化していない
水位逆転後
降水量(mm/h)
(O.P.+m)
No.2-5
立坑C(自動計測)
10/20 12:00 ∼ 10/23 12:00
水位逆転(立坑C>2号機T/B)
3
2号機T/B
10.0
y = 0.0457x ‐ 1949
R² = 0.9663
2.5
5.0
水位逆転時
10/19 0:00 ∼ 10/21 0:00
降水量
2
10/18
0.0
10/19
10/20
10/21
10/22
10/23
10/24
10/25
10/26
10/27
10/28
10/29
10/30
5
【参考】 2016.11.7∼2016.11.15(水位逆転時)の水位変化状況
2号機立坑C・タービン建屋・周辺地下水位経時変化
30.0
5
2号機海水配管トレンチ周辺の地下水位の変化がない期間
RW28
4
25.0
20.0
Co-14
(O.P.+m)
No.2T-3
No.2-5
3.5
15.0
水位逆転∼後
11/7 0:00 ∼ 11/15 7:00
y = 0.0358x ‐ 1524.9
R² = 0.9971
立坑C(自動計測)
降水量(mm/h)
4.5
水位逆転(立坑C>2号機T/B)
10.0
3
2号機T/B
立坑Cの水位上昇傾向は変化していない
5.0
2.5
降水量
0.0
2
11/6
11/7
11/8
11/9
11/10
11/11
11/12
11/13
11/14
11/15
11/16
11/17
11/18
6
2.2.2.水位監視から得られた結果②(タービン建屋と立坑Cの水位差と流入量)
立坑Cへの流入がない時期に,タービン建屋水位と立坑C水位の水位差が確保されることが
確認された。
水位経時変化および立坑C流入量
9/17 監視開始
6
30
水位差
水位差はほぼない
25
降水量(mm/h)・流入量(m3/日)
5
No.2T-3
Co-14
RW28
20
No.2-5
水位(O.P+m)
4
移送2回目
移送1回目
11/27
9/24
2号機T/B
(※)
3
(※)
H=70cm程度
90mm
(※)
H=160cm程度
2
ほぼ流入なし
降水量
23mm
21mm
10/22-11/8
6mm
27mm
29mm
移送4回目
立坑C
(自動計測)
(※)
45mm
5
1日ごとの流入量
43mm
10mm
1/5-1/17
2/6-2/1620mm
23mm
5mm
8mm
6mm 8mm
2mm
30mm 29mm
3/27-4/323mm
5mm
3mm
0
9/17
9/24
10/1
10/8
10/15
10/22
10/29
11/5
11/12
11/19
10
4/22
立坑C(手動計測)
62mm
52mm
1
15
H=60cm程度 移送3回目
2/17
11/26
12/3
12/10
12/17
12/24
12/31
1/7
1/14
1/21
1/28
2/4
2/11
2/18
2/25
3/3
3/10
3/17
3/24
3/31
4/7
4/14
4/21
0
4/28
(※ 手動計測に補正)
7
N
2.2.3.水位監視から得られた結果
(4m盤)
 立坑Cへの流入源は,タービン建屋からのものではなく,地下水が
主となっていると推察される。
 立坑Cについては,閉塞されていないこと,監視開始時(2015.9.17)
に分岐トレンチ側からの流入が確認されたこと,また,分岐トレンチ
接続部には構造的な変化部(構造目地)を有することを考慮すると,
地下水流入箇所となっている可能性が高いと考えられる。
(10m盤)
凍結止水箇所
#2T/Bへの移送
2号機タービン建屋
10m盤側立坑
▽O.P.+10m
建屋滞留水
(O.P.+3.5m以下)
地下水位
2号機海水配管トレンチ平面図
▽O.P.+7m
開削ダクト
埋土
凍結止水箇所
・
中粒砂岩層
凍結止水箇所
立坑C
▽O.P.+4m
分岐トレンチ
充填閉塞
トンネル部
P
泥質部
互層
2号機海水配管トレンチ断面概要図
8
【参考】 立坑C内の状況(2015年9月17日 水移送直後)
写真①
ケーブルトレイ
拡大
水流
分岐トレンチ側
拡大
立坑側
立坑C
▽O.P.+10.00m
8.20m
▽O.P.+7.40m
▽O.P.+6.70m
写真①
水流
▽O.P.+4.00m
▽O.P.+2.85m
▽O.P.+2.55m
▽O.P.+1.33m
▽O.P.+1.55m
分岐トレンチ
▽O.P.-2.42m
ケーブルトレイ
▽O.P.-7.39m
南
▽O.P.-12.50m
1/300
立坑C(南)断面図
9
2.3.立坑Cの溜まり水の水質分析結果
 水質データから,立坑Cの溜まり水の放射能濃度は,低下傾向であることが確認された。
立坑閉塞前
(2015/5/19)
1.0E+096
監視開始
(2015/9/17)
Cs‐134・Cs‐137濃度経時変化
6
低下傾向
3/10
(※)
11/29
放射能濃度(Bq/L)
1.0E+085
Cs-137
5
3/10
11/29
1.0E+074
Cs-134
4
Cs-137(2号機T/B)
1.0E+063
3
Cs-134(2号機T/B)
1.0E+052
5/19
2
5/26 9/17
10/1 10/15 10/29 11/12 11/26 12/10 12/24
1/7
1/21
2/4
2/18
3/3
3/17
3/31
4/14
4/28
5/12
5/26
6/9
6/23
7/7
7/21
8/4
8/18
9/1
9/15
9/29 10/13 10/27 11/10 11/24 12/8 12/22
1/5
1/19
2/2
(※11/27は,移送後,ろ過水13.5m3を注水しながら再移送を実施し,移送前,移送後,及びろ過水注水・再移送後に,採水・水質分析を実施した。)
10
【参考】 立坑Cの溜まり水の水質分析結果(トリチウム・塩素)
立坑閉塞前
(2015/5/19)
監視開始
(2015/9/17)
トリチウム濃度経時変化
4
1.0E+07
放射能濃度(Bq/L)
3/10
1.0E+06
3
1.0E+05
2
1.0E+045/19
1.0E+04
11/29
トリチウム
トリチウム(2号機T/B)
1
5/26 9/17
10/1
10/15 10/29 11/12 11/26 12/10 12/24
1/7
1/21
2/4
2/18
3/3
3/17
3/31
4/14
4/28
5/12
5/26
6/9
6/23
7/7
7/21
8/4
8/18
9/1
9/15
9/29
10/13 10/27 11/10 11/24
12/8
12/22
1/5
1/19
2/2
塩素濃度経時変化
4
3/10
11/29
塩素濃度(ppm)
塩素
1.0E+03
3
塩素(2号機T/B)
1.0E+02
1.0E+01
2
1
5/19
5/26 9/17
10/1
10/15 10/29 11/12 11/26 12/10 12/24
1/7
1/21
2/4
2/18
3/3
3/17
3/31
4/14
4/28
5/12
5/26
6/9
6/23
7/7
7/21
8/4
8/18
9/1
9/15
9/29
10/13 10/27 11/10 11/24
12/8
12/22
1/5
1/19
2/2
(※11/27は,移送後,ろ過水13.5m3を注水しながら再移送を実施し,移送前,移送後,及びろ過水注水・再移送後に,採水・水質分析を実施した。)
11
2.4.監視結果のまとめと今後の対応策
【監視結果まとめ】
 立坑Cにおいて,2015年9月17日より約1年3か月間,水位・水質監視を行った結果,立坑
C水位がタービン建屋水位を超える水位逆転時に立坑C水位の上昇傾向が変化せず,水
位差がついたデータが得られたこと等から,タービン建屋との遮水性は十分なものと評価。
 立坑Cへの流入源は地下水であると推察した。立坑Cについては,閉塞されていないこと等
から,地下水流入箇所となっている可能性が高い。
 水質データから,立坑Cの溜まり水の放射能濃度は,低下傾向であることが確認された。
【今後の対応策】
 地下水がトレンチ内に流入して汚染水になることがないようにするため,立坑Cの水抜き・
閉塞を行う。
12
2.5.立坑Cの水抜き・閉塞により期待される効果
立坑Cの水抜き・閉塞により,以下の効果が期待される。
 立坑から溜まり水のある空間がなくなる。
 立坑が閉塞されるため,海側への汚染拡大のリスクが小さくなる。
 移送作業に伴う被ばく線量の増大,漏えいリスクが回避される。
トレンチ充填開始前
現在の状況
(2014.11.25以前)
(2015.9.11以降)
立坑C
▽O.P.+10.00m
▽O.P.+10.00m
立坑C閉塞後
立坑C
▽O.P.+10.00m
8.20m
8.20m
8.20m
▽O.P.+7.40m
▽O.P.+7.40m
▽O.P.+7.40m
▽O.P.+6.70m
▽O.P.+6.70m
▽O.P.+6.70m
▽O.P.+4.00m
▽O.P.+4.00m
▽O.P.+4.00m
▽O.P.+1.33m
今回閉塞範囲
溜まり水
▽O.P.+1.33m
分岐トレンチ
分岐トレンチ
分岐トレンチ
分岐トレンチ
分岐トレンチ
分岐トレンチ
汚染水
立坑C
立坑C主要部
閉塞
閉塞済
立坑C上部
閉塞
閉塞済
南
南
南
▽O.P.-12.50m
▽O.P.-12.50m
▽O.P.-12.50m
1/300
1/300
1/300
(凡例)
今回閉塞範囲
堆砂(想定)
堆砂(想定)
堆砂(想定)
閉塞済
汚染水・溜まり水
立坑C閉塞の概要図(立坑C南の断面図の例)
13
3.1.立坑Cの閉塞方法
 立坑Cの閉塞で用いる材料の選定に当たっては,トンネル部や,立坑部の閉塞工事で実績の
ある材料を使用することを基本とした。
 一般部には,長距離の流動性が不要であることから,遮水性を考慮し,立坑A,立坑Dの施工
で実績のある膨張材,および収縮低減剤を添加した水中不分離性コンクリートを使用する。
 回り込み部には,長距離水中流動充填材(トンネル部閉塞材料)を適用する。
 地上部には,立坑の施工で実績のある膨張材を添加した高流動コンクリートを使用する。
施工区分ごとの要求性能と適用材料
要求性能※
区分
▽O.P.+10.0m
立坑C
ポンプ孔
充填孔
地上部
充填性・流動性
膨張材を添加した高流動
コンクリート
回り込み部
充填性・流動性・水
中不分離性
長距離水中流動充填材
(トンネル部閉塞材料)
一般部
充填性・流動性・水
中不分離性・遮水性
膨張材,および収縮低減
剤を添加した水中不分離
性コンクリート
6.5m
▽O.P.+7.4m
▽O.P.+6.7m
約3.7m
地上部
約1.3m
約1.3m
1.35m
▽O.P.+4.0m
回り込み部
一般部
▽O.P.+2.85m
▽O.P.+1.33m
適用材料
(※ 特に重要なもの)
凡例
高流動コンクリート
長距離水中流動充填材
(トンネル部閉塞材料)
南
水中不分離性コンクリート
回り込み
充填済
立坑C閉塞工事の施工区分(立坑C南断面図の例)
14
【参考】 立坑C閉塞作業の流れ
【立坑C閉塞作業の流れ】
立坑C
削孔(充填孔・エア抜き孔の追加)
A−A平面図
残水移送*1(既設ポンプ使用)
B−B平面図
ポンプ孔(既設)
充填・観測孔(既設)
②
充填孔
充填・観測孔(既設)
①
ポンプ孔(既設)
充填(3層分割)
1.
2.
3.
①
一般部
回り込み部*2
地上部
①
②
②
(*1 残水移送に際しては,追加設置する充填孔から水中
不分離性モルタルを充填してポンプ孔に追い込む。)
(*2 充填中の流入水については,パワープロベスターを
使用して回収する。)
▽O.P.+10.0m
▽O.P.+7.4m
①−①
②−②
充填孔
充填孔
▽O.P.+4.0m
A
回り込み部
エア抜き孔
コンクリート(既設)
ポンプ孔(既設)
充填孔
▽O.P.+7.4m
B
A
充填孔
充填・観測孔(既設)
A部
地上部
A部詳細図
①
充填・観測孔(既設)
6.5m
②
▽O.P.+1.33m
B
地上部
回り込み部
▽O.P.+1.33m
一般部 ▽O.P.+0.5m
一般部
大型土のう(既設)
凡例
高流動コンクリート
▽O.P.+4.0m
ポンプ(既設)
長距離水中流動充填材
(トンネル部閉塞材料)
水中不分離性コンクリート
充填済
目地
立坑C閉塞工事概要図
15
3.2.立坑C閉塞後の対応について
 立坑C閉塞完了後,凍結止水を解除する。
 立坑Cを閉塞したことが,周辺地下水の水質に影響していないかどうかを分析・評価する。
なお,分析・評価にあたっては,以下の点に着目する。
 水質の変動(幅・傾向)
 水質の平面分布
 トレンチ周辺の地下水位分布
立坑C
立坑B
水質観測井位置図
16
4.まとめ
 監視結果と評価
 立坑Cにおいて,2015年9月17日より約1年3か月間,水位・水質監視を行った結果,
タービン建屋との遮水性は十分なものと評価した。
 立坑Cが閉塞されておらず,地下水流入箇所となっている可能性が高いこと等から,
立坑A,立坑D充填中に認められた立坑Cの水位上昇についても,地下水流入による
ものであったことと推察される。
 今後の対応
 立坑Cの水抜き・閉塞を行う。
 凍結止水は,立坑C閉塞完了後,解除する。
 立坑C閉塞後も,周辺地下水の監視を行う。
17
【参考】 今後のスケジュール
立坑C閉塞工事のスケジュール(2017年1月∼)
項目
1月
2月
3月
4月
準備工
閉塞工事
凍結運転
閉塞工
継続運転
▼凍結解除
(※ 実際の工程は,現場状況により変更の可能性あり)
18
【参考】 海水配管トレンチ閉塞工事の実績
■位置図
:閉塞済
N
3号機スクリーン・ポンプ室
2号機スクリーン・ポンプ室
立坑
C
立坑
B
トンネルB
立坑
B
4号機スクリーン・ポンプ室
立坑
C
トンネルA
開口部Ⅲ
2号機海水
配管トレンチ
3号機海水
配管トレンチ
立坑
A
2号機タービン建屋
開削ダクト
立坑
D
開口部Ⅱ
立坑
D
立坑
A
3号機タービン建屋
状況
2号機
・トンネル部充填:12/18完了
・トレンチ内滞留水移送:6/30完了
・立坑充填:7/10完了
・立坑C水位等監視:実施中
開口部Ⅰ
4号機タービン建屋
汚染水除去全体進捗:100%
■進捗状況(2015年12月22日時点)
号機
4号機海水
配管トレンチ
3号機
・トンネル部充填:4/8完了
・トレンチ内滞留水移送:7/30完了
・立坑充填:8/27完了
4号機
・トンネル部(開口部Ⅰ∼Ⅲ間)充填
:3/21完了
・開口部Ⅱ・Ⅲ充填:4/28完了
・トレンチ内滞留水移送:12/11完了
・放水路上越部:12/21完了
残滞留水量
0m3
0m3
0m3
充填量
約4,660m3
約5,980m3
約780m3
19
【参考】 タービン建屋東側の地下水濃度(1/2)
<1号機北側、1,2号機取水口間>
地下水移送量(移送先:2号機タービン建屋)
No.0-3-2
1,2号機間改修ウェル,ウェルポイント
地下水ドレン中継タンク(A)
570 m3/週
(11/10 0時∼11/17 0時)
20
【参考】 タービン建屋東側の地下水濃度(2/2)
<2,3号機取水口間、3,4号機取水口間>
地下水移送量(移送先:2号機タービン建屋)
2,3号機間改修ウェル
地下水ドレン中継タンク(B)
20 m3/週
(11/10 0時∼11/17 0時)
3,4号機間改修ウェル
10 m3/週
(11/10 0時∼11/17 0時)
21
【参考】 1,2号機取水口間の地下水の濃度推移
1,2号機取水口間の地下水の濃度推移(H-3)
Bq/L
8/15∼ ウェルポイント稼働
10,000,000
海側遮水壁閉合完了
2015/10/26
陸側遮水壁凍結開始
2016/3/31
1,000,000
H-3
告示濃度
60000Bq/L
100,000
10,000
1,000
100
※検出限界値未満の場合は□で示す。検出限界値は各地点とも同じ。
10
13/5/20 13/8/18 13/11/16 14/2/14 14/5/15 14/8/13 14/11/11 15/2/9 15/5/10 15/8/8 15/11/6 16/2/4
地下水No.1
H-3
地下水No.1-8
H-3
地下水No.1-9
H-3
1,2u改修ウエル
H-3
地下水No.1-16
H-3
地下水No.1-6
H-3
地下水No.1-9
H-3ND値
地下水No.1-12
H-3
16/5/4
16/8/2 16/10/31
地下水No.1-11
H-3
1,2uウエルポイント
H-3
地下水No.1-14
H-3
地下水No.1-17
H-3
22
【参考】 2,3号機取水口間の地下水の濃度推移
2,3号機取水口間の地下水の濃度推移(H-3)
Bq/L
10,000,000
海側遮水壁閉合完了
2015/10/26
陸側遮水壁凍結開始
2016/3/31
1,000,000
100,000
H-3
告示濃度
60000Bq/L
10,000
1,000
100
10
13/5/20 13/8/18 13/11/16 14/2/14 14/5/15 14/8/13 14/11/11 15/2/9 15/5/10 15/8/8 15/11/6 16/2/4
地下水No.2
H-3
地下水No.2-7
H-3
地下水No.2-2
H-3
地下水No.2-8
H-3
地下水No.2-3
H-3
2,3uウエルポイント
H-3
地下水No.2-5
H-3
2,3u改修ウエル
H-3
16/5/4
16/8/2 16/10/31
地下水No.2-6
H-3
23