Työraportti 2010-12

Hydrogeological Analysis of Pressure Responses During Excavation Through HZ20 Zones

Vaittinen, T. Ahokas, H. & Nummela, J.

Englanti

74

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitustutkimuksiin kuuluvan maanalaisen karakterisointi tilan, ONKALOn, rakentaminen alkoi heinäkuussa 2004. HZ20-vyöhykkeiden arvioidaan olevan merkittävimmät hydrogeologiset piirteet, jotka ONKALO lävistää. ONKALOn louhinta HZ20-vyöhykkeiden läpi tapahtui 2008-2009 ja louhinta kesti kaikkiaan noin puoli vuotta. Hydrogeologisella analyysillä tarkasteltiin kairattujen/porattujen reikien kautta tapahtuneiden lyhytkestoisten pohjavesivuotojen ja jatkuvamman, rakojen kautta tapahtuneen vuodon hydraulisia vaikutuksia.

Painekorkeushavaintojen ja tulkittujen painevasteiden hydrogeologinen analyysi tuottaa tietoa HZ20-vyöhykkeiden laajuudesta WCA (Well Characterised Area) alueella, vyöhykkeiden hydraulisista yhteyksistä muihin vyöhykkeisiin sekä indikatiivista tietoa vyöhykkeiden jatkumisesta WCA alueen ulkopuolella ja vyöhykkeiden hydraulisista ominaisuuksista.
Analysoitujen havaintojen tulokset tukevat HZ20-vyöhykkeiden nykyistä HZ20-tulkintaa: rajallinen laajuus ja hydraulinen yhteys ylempänä sijaitseviin HZ19-vyöhykkeisiin joko puuttuu tai on merkityksetön. Lisäksi transienttiin aineistoon perustuva Theis’in analyysi tukee hydraulisten ominaisuuksien muutosta siirryttäessä keskialueelta (HZ20) luoteeseen. (HZ20E). Stationaariseen aineistoon perustuvaan Thiem’in analyysiin käytettiin HZ20A-vyöhykkeen lävistyksen ja HZ20B-vyöhykkeen lävistyksen jälkeen tilapäisesti tasapainossa olevia painekorkeusarvoja. Tulokset tukivat vyöhykkeiden rajoitettua laajuutta WCA alueen ulkopuolella.

Tulpatut havaintovälit luokiteltiin kolmen tyyppisiin hydraulisiin yhteyksiin. Suorat yhteydet kuvaavat mallinnettuja HZ20-vyöhykkeitä, joita käytetään paikkamittakaavan numeerisessa pohjavedenvirtauksen mallinnuksessa. Vähäisiä muutoksia HZ20A- ja HZ20B-vyöhykkeiden mallinnukseen tuli esille. HZ20A-vyöhykkeen voisi laajentaa kairanreikiin OL-KR16 ja OL-KR27 ja vyöhykkeen HZ20A leikkaussyvyyden rei’ässä OL-KR29 ja vyöhykkeen HZ20B leikkaussyvyyden reiässä OL-KR25 voisi muuttaa.

Alemman transmissiviteetin havaintoväleihin liittyvät hydrauliset yhteydet on arvioitu yhdistyvän HZ20-vyöhykkeisiin paikallisten hydrogeologisten vyöhykkeiden kautta. Ne sijaitsevat lähellä HZ20-vyöhykkeiden tulkittuja reuna-alueita. HZ20-vyöhykkeiden pitkäaikaisen tunnelivuodon takia havaittiin useita heikon hydraulisen yhteyden omaavia havaintovälejä. Tällaisten havaintovälien tulkittiin olevan yhteydessä HZ20-vyöhykkeisiin rakojen kautta, joilla on pieni transmissiviteetti.

Theis’in sovituksella muodostettiin karkea arvio vyöhykkeiden transmissiviteetista. Tuloksena saatiin HZ20-vyöhykkeiden keskialueelle geometrinen keskiarvo (log) -4.8 m2/s ja keskihajonta (log) 0.1 m2/s.

Hydrologia, vedenläpäisevyys, hydrogeologinen vyöhyke, pohjaveden virtaus, käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus

Hydrogeological Analysis of Pressure Responses During Excavation Through HZ20 Zones (pdf) (5.3 MB)