Työraportti 2009-78

Modelling of Groundwater Flow and Solute Transport in Olkiluoto - Update 2008

Löfman, J., Mészáros, F., Keto, V., Pitkänen, P. & Ahokas, H.

Englanti

274

Posiva Oy valmistautuu loppusijoittamaan käytetyn ydinpolttoaineen Suomen kallioperään. Olkiluoto Eurajoella on valittu ensisijaiseksi loppusijoituspaikaksi, johon tehtävät tarkemmat tutkimukset keskittyvät parhaillaan maanalaisten tutkimustilojen (ONKALO) rakentamiseen. Paikkatutkimusten oleellisena osana on syvän kalliopohjaveden numeerinen mallinnus. Tämä tutkimus käsittää viimeisimmän päivityksen Olkiluodon alueen mallinnuksen ja se perustuu kaikkeen paikkatutkimuksissa vuoden 2007 loppuun mennessä saatuun hydrogeologiseen mittaustietoon. Työ jakaantuu kahteen erilliseen osatehtävään: 1) luonnontilan pohjavesivirtausten karakterisointi ennen ONKALOn rakentamista ja 2) ONKALOn hydrogeologisten vaikutusten tarkastelu.

Virtausmalli kalibroitiin käyttäen hyväksi kaikkea käytettävissä ollutta mittaustietoa, ottaen huomioon sovelletun deterministisen huokoisen väliaineen/kaksoishuokoisuus –mallin piirteet. Luonnontilan virtausmallin kalibroinnissa keskityttiin parantamaan laskettujen tulosten vastaavuutta häiriöttömässä tilanteessa tehtyihin mittauksiin. Kalibroinnilla saavutettiin riittävä vastaavuus pumppauskoevasteiden kanssa, erittäin hyvä vastaavuus syvissä kairanrei’issä mitattuihin paineisiin ja melko hyvä vastaavuus suolaisuushavaintoihin. Eroavaisuuksia jäi kuitenkin edelleen joidenkin reikien yksittäisiin tulppaväleihin, koska mallissa makean veden tunkeutuminen pyrkii laimentamaan pohjavettä liikaa kallion yläosassa.

ONKALOn vaikutusten mallinnuksessa virtausmallia kalibroitiin edelleen käyttäen hyväksi monitorointimittauksista saatuja tuloksia tunneleiden aiheuttamista häiriöistä.  Koska käytössä oli huomattavasti enemmän mittaustietoa (kuin edellisessä tutkimuksessa), kalibroidulla mallilla saatiin erittäin hyvä vastaavuus havaittuihin vuotovesiin, pohjaveden pinnan tasoon ja hydraulisiin korkeuksiin syvissä kairanrei’issä. Edustavien suolaisuushavaintojen vajavaisuudesta (esim. aikasarjojen puuttuessa) johtuen virtausmallin hyvyyttä pohjaveden suolaisuuden kannalta oli vaikea arvioida.

Tutkimuksessa otettiin myös ensimmäiset askeleet heterogeenisyyden (ruhjeiden transmissiviteetti, harvaan rakoilleen kallion johtavuus) sisällyttämiseen virtausmalliin. Lisäksi suoritettiin alustava epävarmuus- ja herkkyystarkastelu käyttäen Ensemble Kalman filter –menetelmää.

Pohjaveden virtaus, suolan kulkeutuminen, numeerinen mallinnus, käytetty ydinpolttoaine, Olkiluoto

Modelling of Groundwater Flow and Solute Transport in Olkiluoto - Update 2008 (pdf) (26.6 MB)