Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto

Transkriptio

1 Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto Yhteenveto vuoden 2013 toiminnasta

2

3 Tiivistelmä Tässä raportissa esitetään ydinenergia-asetuksen mukainen selvitys ydinjätehuoltovelvollisten, Teollisuuden Voima Oyj:n (TVO) ja Fortum Power and Heat Oy:n (Fortum) ydinjätehuollon toimenpiteistä vuonna Syksyllä 2012 valmistuneessa YJH-2012-ohjelmassa kuvataan ydinjätteiden lop pusijoituksen sekä voimalaitosten käytöstäpoiston tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyön nykytilaa ja tarkempia suunnitelmia vuosille Vuonna 2013 loppusijoituksen valmistelu eteni YJH-ohjelman mukaisesti. Voimalaitosjätteiden loppusijoitus on ollut toiminnassa Olkiluodossa ja Loviisan Hästholmenilla 1990-luvulta lähtien. Ydinjätehuoltovelvollisten toimenpiteet painottuvat käytetyn polttoaineen loppusijoittamiseen Eurajoen Olkiluodossa ja niiden yhteisesti omistaman Posiva Oy:n (Posiva) toimintaan. Posiva jätti rakentamislupahakemuksen työ- ja elinkeinoministeriölle (TEM) vuoden 2012 lopussa. Hakemuksen jättämisen yhteydessä Säteilyturvakeskukselle (STUK) toimitettiin ydinenergia-asetuksen sekä valtioneuvoston asetuksen ja STUKin YVL-ohjeiston rakentamislupavaiheessa edellyttämät selvitykset. Vuoden 2013 aikana STUKille toimitettua aineistoa on täydennetty Posivan oman kehitystyön ja STUKin antaman palautteen perusteella. Posivan maanalaisessa tutkimustilassa ONKALOssa työt kohdistuivat vuoden 2013 aikana yli -400 metrin syvyydessä olevien teknisten tilojen rakennusurakkaan. Rakennusurakan tarkoituksena on saattaa ONKALO mahdollisimman valmiiksi, jotta toiminta ONKALOssa olisi turvallista ja jotta tuleviin loppusijoituslaitoksen louhintoihin olisi mahdollisuus lähteä aikataulujen mukaisesti. Olkiluodon itäosassa jatkettiin kairareikätutkimuksia. Niiden avulla kerättiin tietoaineistoa sekä kallioperän ominaisuuksien pitkäaikaista seurantaa että loppusijoituspaikan tieteellis-teknisen kuvauksen tulevaa päivitystä varten. ONKA- LOssa tehtiin laajoja kartoitustutkimuksia sekä hankittiin yksityiskohtaista mittaustietoa tätä varten erityisesti varustetuista tutkimustiloista tai tunneleista käsin. Kallion soveltuvuusluokittelun kehittämistä jatkettiin ONKALOssa. Työn tavoitteena on määrittää kriteerit loppusijoitukseen soveltuvan kalliolaadun osoittamiseen tulevassa suunnittelu- ja toteutusprosessissa. Loppusijoituskapselin kehittämisessä selvitystyö kapselien sulkemismenetelmän valintaa varten on ollut merkittävä työkokonaisuus. Sen ohella jatkettiin kapselin sisäkannen tiivisteratkaisujen kehittämistä, kapselien valmistuksen ja tarkastuksen kehitystä sekä mm. kapselin kalliosiirrosanalyysiä yhteistyössä SKB:n kanssa. Vuoden 2013 aikana julkaistiin puskurin suunnitelmaraportti ja aloitettiin sen rakennesuunnitelman laatiminen. Puskurilohkojen puristustekniikan mallinnusta kehitettiin ja siitä saatujen tulosten avulla on kehitetty puristamiseen tarvittavaa muottia. Loppusijoitustunnelien täytön pääkomponenttien materiaalien valintaa varten tehtiin materiaalien ja materiaalitoimittajien kartoitus sekä sen perusteella mahdollisten materiaalien karakterisointitutkimuksia. Täytön toimintakykytutkimukset keskittyivät lohko-pellettisysteemin mahdollisen kanavoitumisen ja sitä seuraavan mekaanisen eroosion tutkimiseen. Täyttölohkojen teollisen mittakaavan valmistusta testattiin valmistamalla pieniä koesarjoja lohkoja, joiden kokoluokka vastaa lopullista loppusijoitustunneleiden täytössä käytettävää lohkokokoa. Puskuri- ja täyttölohkojen hankinnasta käynnistettiin selvitystyö vuoden 2013 lopussa. Lisäksi käynnistettiin savikomponenttien valmistuslaitoksen esisuunnittelu. RAKENTAMISLUPAHAKEMUS Olkiluodon kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamiseksi käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta varten YJH-2012 Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuollon ohjelma vuosille Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosten ydinjätehuolto Yhteenveto vuoden 2013 toiminnasta Posiva Oy Sekä Ydinjätehuollon toimintakertomus, YJH-2012-ohjelma että rakentamislupahakemus löytyvät Posivan internet-sivustolta. 3

4 Kuvissa ONKALOssa tehtäviä tutkimuksia, mallinnettuja siirrosvyöhykkeitä demonstraatiotiloissa sekä kapselin kuparivaluaihion tarkastusta. Posiva toteuttaa POPLU-projektia loppusijoitustunnelin päätytulpan rakentamisen testaamiseksi ja kehittämiseksi. Vuonna 2013 tehtiin tulpan yksityiskohtainen rakennesuunnitelma, betonireseptin suunnittelu sekä laadittiin testisuunnitelma. Turvallisuusperustelukokonaisuuteen kuuluvia raportteja viimeisteltiin ja julkaistiin vuoden 2013 aikana. Lisäksi mm. ulkoisten olosuhteiden ja kallioperän tutkimuksia jatkettiin yhdessä ulkomaisten ydinjäteorganisaatioiden kanssa eri projekteissa. Posiva on jatkanut yhdessä SKB:n kanssa vaakasijoitusratkaisun kehitystyötä. Vuoden 2013 aikana saatiin valmiiksi täyden mittakaavan demonstraation asennustyöt Äspön kalliolaboratorion -220 m syvyystasolla. Bentoniittipuskurin toimintaa jäljittelevät nk. Big Bertha -kokeet (BB2 & BB3) saatiin päätökseen vuoden 2013 aikana. BB2-kokeen tavoitteena oli tutkia bentoniittipuskurin paisumisen kehittymistä rei itetyn suojasylinterin läpi. BB3-kokeen tavoitteena oli puolestaan tutkia välitulpan paisumista. Kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen suunnitelmia täsmennettiin. Kapselin siirtovaunun prototyypin suunnitelmat valmistuivat ja prototyypin valmistus aloitettiin vuoden 2013 lopussa. Loppusijoituslaitoksen suunnitelmaan tehtiin vuoden 2013 aikana muutoksia, mm. loppusijoitustilojen syvyystasoa laskettiin noin 15 metriä alaspäin ja toinen poistoilmakuilu jätettiin tällä haavaa pois laitoksen toteutuslaajuudesta. Asennustekniikoihin liittyen vuoden 2013 aikana jatkui kapselin siirto- ja asennuslaitteen prototyypin valmistus, puskurilohkojen asennuksessa käytettävä asennuslaite ja lohkojen siirtolaite valmistuivat ja testattiin sekä täytön asennuslaitteen prototyypin suunnitelmat valmistuivat. Posivan johtamisjärjestelmä ja organisaatio uudistettiin helmikuussa Ydin- ja säteilyturvallisuuden, turvajärjestelyjen ja valmiusjärjestelyjen suunnitelmien osalta mm. päivitettiin ja täydennettiin STUKille rakentamislupahakemuksen yhteydessä toimitettuja asiakirjoja. Posiva on laatinut ydinsulkuvalvontakäsikirjan, jossa kuvataan ONKALOn rakentamisen aikainen ydinsulkuvalvontatoiminta. Käsikirjaa täydennetään tarpeen mukaan kattamaan ydinlaitosten rakentamisen aikana tarvittava valvonta. Vuonna 2013 STUKille ja Euroopan komissiolle toimitettiin kapselointilaitoksen ja loppusijoituslaitoksen tekniset perustiedot ja Kuvissa osa puskurilohkojen asennuslaitteen prototyyppiä, täytön asennuslaitteen prototyypin suunnitelma sekä ydinsulkuvalvonnan vaatima toteumakuva maan alla tapahtuneista louhintaräjäytyksistä. 4

5 niiden perusteella laitoksille saatiin materiaalitasealuekoodit. Posivan vaatimustenhallinnan osalta vaatimustenhallintajärjestelmän kattavuus saatiin vuoden 2013 aikana laajennettua sisältämään myös kapselointilaitoksen turvallisuuden kannalta tärkeät järjestelmät. Lisäksi käynnistettiin työ loppusijoitusjärjestelmän vaatimusten sisällön tarkistamiseksi osittain yhdessä SKB:n kanssa. Posivan dokumenttienhallintaa organisoitiin uudelleen vuonna Dokumenttienhallinnan tehtävien pääpaino oli laitosprojektin toteutussuunnitteluun valmistautumisessa. Olkiluodon ja Loviisan voimalaitosjätteiden osalta jatkettiin vakiintuneita käytännön toimenpiteitä sekä tutkimusettä selvityshankkeita. Vuonna 2013 Olkiluodon VLJ-luolan kalliotilojen käytönaikainen seuranta jatkui tutkimus- ja seurantaohjelman mukaisesti. VLJ-luolassa käynnissä olevassa kaasunkehityskokeessa järjestettiin vuonna 2013 laaja näytteenottokampanja, jossa vesi- ja kiintoainenäytteitä kerättiin mikrobiologisia määrityksiä varten, kuten myös kemiallisiin määrityksiin. Myös Loviisan voimalaitosjätteen loppusijoitustilan käytönaikaisia tutkimuksia jatkettiin vuonna 2013 seurantaohjelman mukaisesti. Loppusijoitustilan käyttölupaehtojen mukaisesti toimitettiin vuonna 2013 STUKille loppusijoituslaitoksen ensimmäinen määräaikainen turvallisuusarvio. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen käytöstäpoistosuunnitelma päivitettiin viimeksi vuonna Vuoden 2014 päivitystä varten on vuonna 2013 tehty mm. erilaisia kustannusselvityksiä. Loviisan voimalaitosten käytöstäpoistosuunnitelman edellinen päivitys valmistui vuo den 2012 lopussa. Vuonna 2013 tehtiin suunnitelma käytöstäpoistosuunnitelman seuraavaa, vuonna 2018 tapahtuvaa päivitystä varten tehtävistä selvityksistä. Kuvissa TVO:n kaasunkehityskokeen näytteenottoa ja betonikoekappaleita näytteenottoa varten sekä otos Fortumin nestemäisten jätteiden kiinteytyslaitoksesta. 5

6 Sisällysluettelo TIIVISTELMÄ JOHDANTO... 8 Ydinjätehuollon vastuut ja velvollisuudet... 8 Ydinjätehuollon aikataulut... 9 Nykytilanne käytetyn polttoaineen varastoinnissa... 9 Varautuminen ydinjätehuollon kustannuksiin Eurooppalainen yhteistyö ONKALO ONKALOn suunnittelu ONKALOn rakentaminen KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUKSEN TUTKIMUS- JA KEHITYSTYÖ Käytetyn ydinpolttoaineen tutkimukset Loppusijoituspaikan ominaisuudet Kenttätutkimukset ONKALOssa tehdyt tutkimukset Mallinnus Kallioluokittelu Teknisten vapautumisesteiden tutkimus, kehitys ja testaus Kapseli Puskuri Tunnelien täyttö ja päätytulppa Tilojen sulkeminen Monitorointiohjelma Kalliomekaniikka Hydrologia ja hydrogeologia Hydrogeokemia Pintaympäristö Vieraat aineet Turvallisuusperustelun pääkohdat ja tuotantoprosessi Suunnitelma turvallisuustodisteiden tuottamisesta Ulkoiset olosuhteet Kallioperä vapautumisesteenä Biosfääri Kapselointilaitoksen ydinjätehuolto Vaakasijoitusratkaisun kehitys

7 KÄYTETYN YDINPOLTTOAINEEN LOPPUSIJOITUKSEN SUUNNITTELU JA TOTEUTUS Kaavoitus ja aluetyöt Kapselointi- ja loppusijoituslaitosten suunnittelu, toteutus ja käyttö Laitossuunnittelu Rakennusmenetelmien kehittäminen...37 Asennus- ja siirtotekniikat Maanalainen ja kapselointilaitoksen yhteistoimintakoe Kapselien ja savikomponenttien hankinta Käytetyn ydinpolttoaineen kuljetukset Toiminnan kehittäminen Laadun ja toiminnan kehittäminen Ympäristö ja työturvallisuus Ydin- ja säteilyturvallisuus Turva- ja valmiusjärjestelyt Ydinmateriaali- ja ydinsulkuvalvonta Lupien hakeminen Tiedonhallinta VOIMALAITOSJÄTTEIDEN HUOLTO Olkiluodon voimalaitos Toimintaperiaate Nykytilanne varastoinnissa ja loppusijoituksessa VLJ-luolan käytönaikaiset tutkimukset Voimalaitos- ja käytöstäpoistojätteisiin liittyvät tutkimukset Voimalaitosjätteen loppusijoituksen turvallisuusselvitykset Loviisan voimalaitos Toimintaperiaate Loppusijoitustila Loppusijoituslaitoksen määräaikainen turvallisuusarvio Kiinteytysmenetelmien tutkimukset Loppusijoitustilan käytönaikaiset tutkimukset Voimalaitosjätteen loppusijoituksen turvallisuusselvitykset KÄYTÖSTÄPOISTOSELVITYKSET Olkiluodon voimalaitos Loviisan voimalaitos RAPORTTILUETTELO

8 Johdanto Ydinjätehuollon vastuut ja velvollisuudet Suomessa ydinenergiaa sähköntuotantoon käyttävien yhtiöiden, Teollisuuden Voima Oyj:n (jäljempänä TVO) ja Fortum Power and Heat Oy:n (jäljempänä Fortum) on ydinenergialain mukaisesti huolehdittava omistamiensa Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimaloiden ydinjätteiden huoltoon kuuluvista toimenpiteistä sekä vastattava niiden kustannuksista. Työ- ja elinkeinoministeriö (TEM) päättää periaatteista, joita ydinjätehuollossa on noudatettava. Nämä periaatteet ovat lähtökohtana sekä ydinjätehuollon käytännön toteutuksessa sekä tulevia toimenpiteitä koskevassa tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyössä. Periaatteet on esitetty ministeriön päätöksissä (KTM), (KTM), (KTM) ja viimeiseksi Olkiluoto 3 -yksikön ydinjätehuoltojärjestelyistä (TEM). TVO ja Fortum huolehtivat matalaja keskiaktiivisten voimalaitosjätteiden loppusijoituksesta sekä voimalaitosten käytöstäpoistoon ja käytetyn polttoaineen välivarastointiin liittyvistä toimenpiteistä. Käytetyn polttoaineen loppusijoituksen tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyöstä sekä kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamisesta ja käytöstä huolehtii TVO:n ja Fortumin yhdessä omistama Posiva Oy (jäljempänä Posiva). Posiva huolehtii omistajiensa puolesta vuosittain tehtävän Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimaloiden ydinjätehuollon toimintakertomuksen laatimisesta. Käsillä on vuoden 2013 toimintakertomus, joka sisältää ydinenergialain ja -asetuksen mukaisen selvityksen kyseisten voimayhtiöiden ydinjätehuollon tilanteesta ja toimenpiteistä vuonna Toimintakertomuksen lisäksi Posiva huolehtii kolmen vuoden välein laadittavan ydinjätehuollon kokonaisohjelman tekemisestä. Ydinjätehuollon tutkimus-, kehitys- ja suunnittelutyötä linjaavassa YJH-2012-ohjelmassa kuvataan käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen nykytila ja suunnitelmat vuosille Lisäksi ohjelmassa kuvataan nykytila ja tulevaisuuden suunnitelmat TVO:n ja Fortumin vastuulla olevien käytetyn polttoaineen varastoinnin, voimalaitosjätteen käsittelyn sekä käytöstäpoiston osalta. Teollisuuden Voima Oyj:llä on Eurajoen Olkiluodossa kaksi kiehutusvesireaktoria. Olkiluoto 1 (OL1) kytkettiin valtakunnan verkkoon ensimmäisen kerran syyskuussa 1978 ja Olkiluoto 2 (OL2) helmikuussa Vuonna 2013 OL1:n käyttökerroin oli 97,1 % ja OL2:n 93,1 %. OL1:n ja OL2:n nimellistehot ovat 880 MWe. Toimintavuonna 2013 OL1:llä toteutettiin lyhyt polttoaineenvaihtoseisokki. OL2:lla suoritettiin vastaavasti huoltoseisokki, jossa toteutettiin mm. pienjännitekojeistojen vaihto ja generaattorin staattorin korjaus. OL1- ja OL2-laitosyksiköiden sekä matala-aktiivisen jätteen välivaraston (MAJ-varasto), keskiaktiivisen jätteen välivaraston (KAJ-varasto) ja käytetyn polttoaineen välivaraston (KPA-varasto) käyttöluvat ovat voimassa vuoden 2018 loppuun. Olkiluodon voimalaitosjätteiden loppusijoitustilan (VLJ-luola) käyttölupa on voimassa vuoden 2051 loppuun asti. Olkiluotoon on rakenteilla myös TVO:n kolmas ydinvoimalaitosyksikkö Olkiluoto 3 (OL3) ja uuden laitoshankkeen Olkiluoto 4 (OL4) valmistelutyöt etenevät vuonna 2010 saadun periaatepäätöksen mukaisesti. 496 MWe (netto). Loviisa 1:n (LO1) kaupallinen käyttö alkoi toukokuussa 1977 ja Loviisa 2:n (LO2) tammikuussa Vuonna 2013 LO1:n käyttökerroin oli 92,1 % ja LO2:n 93 %. Edellisvuoden laajan vuosihuollon jälkeen molemmilla laitosyksiköillä oli vuonna 2013 vuorossa lyhyet polttoaineenvaihtoseisokit. Laitosyksiköiden LO1 ja LO2 sekä niiden ydinpolttoaineja ydinjätehuoltoon liittyvien laitosten käyttöluvat ovat voimassa LO1:n käyttämiseksi vuoden 2027 ja LO2:n vuoden 2030 loppuun saakka. Voimalaitosjätteiden loppusijoitustilan (VLJ-luola) osalta käyttölupa on voimassa vuoden 2055 loppuun asti. Vuoden 2013 aikana laadittiin Loviisan VLJ-luolalle ensimmäistä kertaa määräaikainen turvallisuusarvio. Fortum Power and Heat Oy:n Loviisan voimalaitoksella on kaksi painevesireaktoria, kumpikin nimellisteholtaan 8

9 Ydinjätehuollon aikataulut Olkiluodon ja Loviisan laitosten käytetty polttoaine valmistaudutaan loppusijoittamaan Suomen kallioperään. Joulukuussa 2000 valtioneuvosto teki periaatepäätöksen Posivan hakemuksesta käytetyn polttoaineen loppusijoituksesta Eurajoen Olkiluotoon. Eduskunta vahvisti päätöksen toukokuussa Päätöksessään ministeriö asetti käytetyn polttoaineen loppusijoituksen valmistelujen aikataulun siten, että kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamislupaa varten tarvittavat lopulliset selvitykset ja suunnitelmat oli varauduttava esittämään vuoden 2012 loppuun mennessä. Posiva jätti vuoden 2012 lopussa kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen rakentamislupahakemuksen valtioneuvostolle. Tavoitteena on aloittaa käytetyn polttoaineen loppusijoitus 2020-luvun alkupuolella. Tätä ennen käytettyä polttoainetta varastoidaan väliaikaisesti voimalaitosalueilla. Suomen viidennestä ydinvoimalaitosyksiköstä (OL3) tehtiin periaatepäätös vuonna Samassa yhteydessä tehtiin periaatepäätös käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen rakentamisesta laajennettuna siten, että myös OL3-laitosyksikön käytetty polttoaine voidaan sijoittaa Olkiluotoon. OL3-laitosyksikön jätehuoltovelvoite alkaa vasta laitoksen käynnistyttyä. Sama koskee myös uusinta vuonna 2010 tehtyä periaatepäätöstä TVO:n OL4- laitosyksiköstä. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen valmistelu eteni vuonna 2013 pääosin YJH-2012-ohjelmassa kuvatun suunnitelman mukaisesti. Kuvassa 1 on esitetty Olkiluodon ja Loviisan ydinvoimalaitosten ydinjätehuollon kokonaisaikataulu. Nykytilanne käytetyn polttoaineen varastoinnissa Olkiluodon ydinvoimalan käytettyä polttoainetta varastoidaan väliaikaisesti sekä voimalaitosyksiköillä että voimalaitosalueella olevassa KPA-varastossa. Varastoon mahtuu tällä hetkellä OL1- ja OL2-laitosyksiköiden noin 30 vuoden toiminnasta kertyvä polttoainemäärä. KPA-varaston laajennusprojekti aloitettiin vuonna 2009 ja laajennus voidaan ottaa käyttöön vuoden 2014 aikana. Laajennuksessa rakennetaan kolme allasta (kuva 2). OL1- ja OL2- laitosyksiköille tarvitaan uusi allas käyttöön vuonna 2014, OL3-yksikölle ensimmäinen allas 2020-luvulla. Laajennusprojekti toteutetaan ydinlaitoksen rakenteellisena muutostyönä. OL1- ja OL2-yksiköiden käyttöluvassa on riittävästi kapasiteettia niiden polttoaineen varastointiin. OL3:n tarpeisiin lupaa kapasiteetin laajennukselle ja polttoaineen varastoinnille haetaan OL3-käyttölupahakemuksen yhteydessä. Toimintavuonna 2013 OL1:llä vaihdettiin polttoainetta 34. kerran ja OL2:lla 32. kerran. Vuoden lopussa käytettyä polttoainetta oli varastoituna yhteensä nippua, jotka sisältävät noin tonnia uraania. Varastoiduista nipuista oli KPA-varastossa, 651 OL1:n vesialtaissa ja 686 OL2:lla. Lisäksi OL1:n reaktorissa oli 500 ja OL2:n reaktorissa samoin 500 nippua käytössä. Luvuissa ovat mukana myös sauvatelineet (1 kpl/laitos), joissa säilytetään vaurioituneita polttoainesauvoja (vuoden 2013 lopussa yhteensä 41 kpl). Loviisassa käytettyä polttoainetta varastoidaan voimalaitosyksiköillä ja käytetyn polttoaineen varastoissa. Loviisan käytetyn polttoaineen varastoaltaiden määrää on viimeksi lisätty vuonna Vuonna 2007 Loviisan käytetyn polttoaineen varastoon hankit- Kuva 1. Ydinjätehuollon kokonaisaikata ulu YJH-2012-ohjelman mukaisesti. 9

10 Kuva 2. Olkiluodon KPA-varasto, jossa etualalla punaisten suojien alla vanhat varastoaltaat ja taka-alalla uudet varastoaltaat. (Kuva: TVO) tiin kaksi uutta tiheää telinettä, samoin vuosina 2009 ja Tiheillä telineillä on mahdollista lisätä varastokapasiteettia niin, että se riittää hyvin laitoksen nykyisen käyttöluvan loppuun saakka. Vuoden 2013 lopussa Loviisan voimalaitoksella oli varastoituna yhteensä käytettyä polttoainenippua, mikä vastaa noin 560 tonnia tuoretta uraania. Polttoainenipuista oli LO1:llä 252 kpl ja LO2:lla 299 kpl. Käytetyn polttoaineen varastoissa 1 ja 2 oli 480 ja nippua vastaavasti. Lisäksi LO1:n reaktorissa oli 313 ja LO2:n reaktorissa samoin 313 nippua käytössä. Varautuminen ydinjätehuollon kustannuksiin Ydinjätehuoltoon tarvittavat varat kerätään valtion ydinjätehuoltorahastoon. Rahastotavoite määrätään kunakin vuonna erikseen vahvistettavan ydinjätehuollon vastuumäärän perusteella. Ydinjätehuollon vastuumäärä sisältää kaikkien kyseisen vuoden loppuun mennessä kertyneiden ydinjätteiden huoltoon tarvittavien toimenpiteiden tulevat kustannukset. TVO:n ydinjätehuollon vuoden 2013 rahastotavoite oli 1 242,3 miljoonaa euroa ja Fortumin rahastotavoite vastaavasti 996,2 miljoonaa euroa. TEM vahvisti TVO:n ydinjätehuollon vuoden 2013 vastuumääräksi 1 317,8 miljoonaa euroa ja vuoden 2014 rahastotavoitteeksi 1 310,4 miljoonaa euroa. Fortumin ydinjätehuollon vastuumääräksi vuoden 2013 lopussa TEM vahvisti 1 059,2 miljoonaa euroa ja vuoden 2014 rahastotavoitteeksi 1 038,9 miljoonaa euroa. Eurooppalainen yhteistyö Posiva tutkii ja kehittää loppusijoituskonseptia yhteistyössä ruotsalaisen ydinjäteyhtiön, Svensk Kärnbränslehantering AB:n (SKB) kanssa. Posiva ja SKB ovat sopineet yhteistyöstä, jonka avulla yhtiöt pyrkivät välttämään päällekkäisen työn tekemistä, tehostamaan resurssien käyttöä sekä edistämään loppusijoituksen yhteiskunnallista hyväksyttävyyttä. Ensimmäinen yhteistyösopimus allekirjoitettiin vuonna 2001 ja sopimusta jatkettiin viimeksi vuonna 2011 kolmella vuodella eli vuoden 2014 loppuun saakka. Posiva ja SKB allekirjoittivat marraskuussa 2013 aiesopimuksen yhteistyön jatkamisesta. Tavoitteena on tiivistää yhteistyötä entisestään KBS-3-loppusijoitusratkaisun kehitystyön loppuunsaattamiseksi ja ratkaisujen luvittamiseksi tulevaisuuden käyttötoimintaan. Aiesopimus ohjaa Posivan ja SKB:n yhteistyösopimuksen uusimista vuoden 2014 aikana. Vuodesta 2001 lähtien on yhteistyösopimuksen puitteissa toteutettu noin 160 projektia. Geologisen loppusijoituksen teknologiayhteisön (IGD-TP) strateginen tutkimusohjelma ohjaa Posivan osallistumista Euratomin 7. puiteohjelman yhteishankkeisiin, joissa tutkitaan loppusijoitusjärjestelmän osajärjestelmiä ja vapautumisesteiden toimintakykyä. 7. puiteohjelman yhteishankkeet LUCOEX, FIRST Nuclides, DOPAS ja BELBaR ovat myös osa vuonna 2009 perustetun IGD-TP:n strategisen tutkimusohjelman Euroopan laajuista toteutusta. Posiva osallistui vuoden 2013 aikana aktiivisesti teknologiayhteisön toimintaan sekä hallituksessa että toisessa 7. puiteohjelman sihteeristöprojektissa SecIGD2:ssa, jossa Posiva toimii osaamisen säilyttämiseen ja koulutukseen keskittyvän työryhmän (CMET) puheenjohtajana. Posiva osallistuu myös vuonna 2013 alkaneeseen uuteen koulutushankkeeseen (PETRUS III), jossa jatketaan aiemmin alkanutta geologisen loppusijoituksen koulutusyhteistyötä. Vuoden 2013 aikana Posivassa on valmistauduttu myös vuonna 2014 käynnistyvän uuden Euratomin Horizon puiteohjelman hankehakuihin. 10

11 ONKALO Maanalaisesta kallioperän tutkimustilasta ONKALOsta hankitaan tarkkaa tietoa loppusijoitustilojen yksityiskohtaista suunnittelua sekä turvallisuuden ja rakennusteknisten ratkaisujen arviointia varten. ONKALO tekee mahdolliseksi loppusijoitustekniikan testauksen ja demonstraatiot aidoissa olosuhteissa. ONKALOn rakennuslupahakemus jätettiin Eurajoen kunnalle toukokuussa 2003 ja rakentaminen aloitettiin kesäkuussa Demonstraatiotiloihin syvyydelle -420 m on louhittu neljä demonstraatiotunnelia. Demonstraatiotunneleissa selvitetään ja testataan varsinaista loppusijoitusta sekä siihen liittyviä menettelytapoja. Loppusijoituksessa tarvittavat tekniset aputilat tulevat sijaitsemaan tasolla -437 m ja ne saatiin louhittua vuoden 2012 aikana. Tutkimuksia ONKALOssa on tehty rakentamisen alusta lähtien ajotunnelissa ja useissa eri tutkimustiloissa ajotunnelin varrella ONKALOn suunnittelu Vuoden 2013 aikana ONKALOn suunnittelu kohdistui teknisten tilojen rakennusurakkaan. ONKALOn pääpiirustusten päivityksessä huomioitiin tarvittavat layout-muutokset. Samassa yhteydessä aloitettiin ONKALOn paloteknisen suunnitelman päivitys, johon sisällytettiin loppusijoituslaitoksen valmistelevan vaiheen osuus. ONKALOn safeguardsilmoitukseen tuotettiin vuoden 2013 aikana havainnekuvat. Järjestelmien ja suunnitelmien katselmointitoimintaa jatkettiin ja katselmointitilaisuuksia pidettiin noin 2 kertaa kuukaudessa. Teknisen tason rakennusurakkavaiheen työnaikaiset rakennus-, rakenne (RAK) -, sähkö (S) - ja LVI-suunnitelmat päivitettiin. Toteumapiirustukset 2013 valmistuneiden urakoiden osalta valmistuivat. Demonstraatiotunneleiden 3 ja 4 sekä tason -437 m tarkentavat louhintasekä injektointisuunnitelmat tuloilmakuilulle ja henkilökuilulle tasolta -290 m tasolle -437 m laadittiin. Kallioteknisen suunnittelun yhteydessä tuotettiin kui- luinjektointiin tarvittavan matalan ph:n injektoinnin toteutusta varten lopullinen massaresepti sekä injektointimenetelmä. Loppusijoitustunnelin sulkutulppaa varten tarvittava matalan ph:n massaresepti viimeisteltiin sekä tehtiin siihen vaadittavat tuoremassakokeet. Kuva 3. Demonstraatiotunneli 3.(Kuva: Posiva) ONKALOn rakentaminen ONKALOn rakentaminen keskittyi teknisten tilojen varustelutyöhön tasolla -437 m. Merkittäviä töitä olivat myös kuilujen injektoinnit sekä tutkimus- ja kehityskäyttöön tehdyt uudet demonstraa- 11

12 Kuva 4. Teknisten tilojen rakentamista tasolla -437 m. Taustalla turvakeskuksen seinien muottirakenteita. (Kuva: Posiva) Kuilujen injektoinnit onnistuivat kehitystyön ansiosta ja sen ansiosta tehtiin vuoden lopulla tuloilmakuilun alimman osuuden avaamispäätös tasolta -290 m tasolle -455 m. Tällä osuudella olevan kallion rikkonaisuusvyöhykkeen vuoksi tiivistys oli huomattavan hankalaa. Merkittävimmät tekijät injektoinnin kehityksessä ovat olleet: sementti-injektoinnissa kiihdyttimen poistamisen myönteiset vaikutukset, reikien täyttö on varmistettu täyttämällä letkun avulla reikä pohjatasolta ylöspäin, reikien huuhtelu ja pesu ennen injektointia, sekä kehitetty silika-injektointi kuiluun ajotunnelin injektointikokemusten tulosten perusteella vesi-injektointi ennen silikainjektointia, vaiheittais- ja täsmäinjektointi syvyystasovälein, ja silika-massan tarkka seuranta testein joka reiässä. Kuva 5. ONKALOn teknisten tilojen testiasennusalue tasolla -437 m. (Kuva: Posiva) tiotunnelit 3 ja 4 (kuva 3), jotka louhittiin vuoden 2013 aikana demonstraatiotunneleiden 1 ja 2 viereen. Tunnelit palvelevat tulpparakenteiden kehitystyötä. Teknisten tilojen rakennusurakan tarkoituksena on saattaa ONKALO mahdollisimman valmiiksi, jotta toiminta ONKALOssa olisi turvallista ja jotta tuleviin loppusijoituslaitoksen louhintoihin olisi mahdollisuus lähteä aikataulujen mukaisesti. Varustelutöitä olivat ajotunnelin sähköistys, valaistus ja putkitus loppuun asti tasolle -455 m sekä massiivisten ilmanvaihtoputkien testiasennukset. Testiasennuksien kokemukset ja havainnot huomioidaan tulevan maanalaisen loppusijoituslaitoksen ilmanvaihtoputkiston suunnittelussa ja asennustekniikoissa. Rakennusteknisinä töinä tehtiin teräsbetonirakenteita teknisten tilojen alueelle (kuvat 4 ja 5). Suurimmat kokonaisuudet olivat turvakeskuksen, pumppaamon ja testilattian urakkaosuudet. 12

13 Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen tutkimus- ja kehitystyö TVO:n ja Fortumin käytetylle ydinpolttoaineelle suunniteltu loppusijoitusratkaisu perustuu alun perin Ruotsin Svensk Kärnbränslehantering AB:n (SKB) kehittämään KBS-3-ratkaisuun. Kupari-valurautakapseliin pakatut käytetyt polttoaineniput sijoitetaan satojen metrien syvyyteen peruskallioon. Loppusijoitusreikiin kallion ja kapselin väliin asetetaan puristettuja bentoniittipuskurilohkoja. Loppusijoitustunnelit täytetään lohkoiksi puristetun paisuvahilaisen saven avulla. Loppusijoituksen päätyttyä kaikki louhitut tilat ja kulkureitit loppusijoitustilaan täytetään ja suljetaan. Kapseli, bentoniitti ja kallio muodostavat moninkertaiset, toisiaan varmentavat esteet radioaktiivisten aineiden vapautumiselle. Kapselin kuparinen ulkokuori kestää erinomaisesti pohjaveden aiheuttamaa korroosiota ja valurautainen sisäosa takaa mekaanisen kestävyyden. Bentoniitti vähentää pohjaveden pääsyä kapselin pinnalle ja suojaa kapselia kallion pieniltä liikunnoilta. Syvällä kallioperässä kapselia ympäröivät olosuhteet säilyvät vakaina pitkiä ajanjaksoja. Kallio suojaa loppusijoitettua polttoainetta myös ulkopuolisilta häiriöiltä. Käytetyn ydinpolttoaineen tutkimukset Polttoaine-elementti koostuu useista polttoainesauvoista. Polttoaine-elementtejä on erimallisia ja -pituisia ja ne sisältävät eri määriä uraania. OL1- ja OL2-laitosten polttoaine-elementit ovat poikkileikkaukseltaan neliöitä ja pituudeltaan noin 4,1 m. LO1- ja LO2-laitosten polttoaine-elementit ovat poikkileikkaukseltaan kuusikulmaisia ja pituudeltaan noin 3,2 m. Posiva on mukana vuonna 2010 aloitetussa Euratomin 7. puiteohjelman REDUPP-projektissa (Reducing Uncertainty in Performance Prediction), jossa parannetaan ymmärrystä siitä, kuinka hyvin laboratorio-olosuhteissa saadut tutkimustulokset edustavat loppusijoitusolosuhteissa tapahtuvia ilmiöitä ja prosesseja. Vuoden 2013 aikana projektissa jatkettiin uraanioksidin liukoisuuskokeita luonnonvesissä sekä tutkittiin thoriumoksidin pinnanmuu- tosten vaikutusta liukenemisnopeuteen. Vuonna 2013 jatkui myös Euratomin 7. puiteohjelman FIRST Nuclides -projekti, jossa Posivan osuudessa tutkitaan radionuklidien vapautumista korkean poistopalaman polttoaineesta. Vuonna 2013 aloitettiin ydinpolttoaineen tietojen hallinnointia varten kehitettävän järjestelmän kehitystyö. Järjestelmästä laadittiin alustava kuvaus ja aloitettiin vaatimustenmäärittelytyö. Polttoainetta ja sen ominaisuuksia kuvaavista järjestelmäkuvauksista ja niiden taustatietomuistioista saadaan tarkempaa tietoa ydinpolttoaineen rakenneosien epä puhtauksista. Tätä tietoa hyödynnetään pitkäaikaisturvallisuusana lyy seissä. Kapselointilaitoksen yksityiskohtaisten kriittisyysturvallisuusanalyysien teko sekä palamahyvityksen metodiikan tarkastelut on aloitettu. Reaktorikäytöstä poistetun polttoaineen tietojen luotettavuuden varmistamiseksi on tehty opinnäytetyönä erilaisten kalorimetrilaitteistotyyppien tekninen vertailu. Lisäksi eri vaihtoehdoista on tehty selvitys, jonka perusteella voidaan suunnitella tarkemmin tulevaa toimintaa. Loppusijoituspaikan ominaisuudet Olkiluodon aluetta, muun muassa sen geologiaa, on tutkittu 1980-luvulta lähtien. Olkiluoto valittiin loppusijoituspaikaksi vuonna 2000, minkä jälkeen paikkatutkimukset keskittyivät Olkiluotoon. Niiden tarkoituksena oli loppusijoituspaikan varmentaminen. Vuonna 2004 aloitettiin ONKALOn rakentaminen. Siitä lähtien maanalaiset tutkimukset ovat tulleet koko ajan tärkeämmiksi tietolähteiksi. Maanpäällisiäkin tutkimuksia on kuitenkin jatkettu, koska esimerkiksi maanpinnalta kairatut syvät tutkimusreiät ovat tutkimuskohteita, joiden avulla koko loppusijoituspaikan ominaisuuksista ja prosesseista saadaan kattava kuva. 13

14 KENTTÄTUTKIMUKSET Olkiluodon tutkimusalueella ei tehty vuoden 2013 aikana syviä kairareikiä eikä tutkimuskaivantoja, mutta pääasiassa itäiselle alueelle keskittyvien uusimpien kairareikien tutkimuksia jatkettiin ja kerättiin aineistoa sekä monitorointia että paikankuvauksen tulevaa päivitystä varten. Näihin liittyvät kenttätutkimukset on kuvattu seuraavassa. Korvensuon altaan luoteispuolella syvän kairareiän OL-KR6 suojaputki vaihdettiin tammikuussa pitempään. Uusi 20 m suojaputki ohittaa kalliossa olleen rikkonaisuuden ja parantaa reiässä tehtävän pumppauskokeen vaikuttavuutta. Kokeen ja yleisesti pohjavesitason seurantaa varten reiän ympäristöön asennettiin elokuussa kahteen kohteeseen yhteensä kolme pohjavesien seurantaputkea (OL-PVP39, 40A ja 40B) ja kairattiin yksi 25 m syvä kalliopohjaveden seurantareikä (OL-PP90). Hydrogeologiset kenttätutkimukset keskittyivät monitorointiohjelman (ks. luku Monitorointiohjelma ) mukaisten tutkimusten tekemisen lisäksi hydrogeologisen mallinnuksen päivittämiseen tähtääviin mittauksiin. Hydrogeologisista tutkimuksista saatuja tuloksia käytetään hydrogeologisessa mallinnuksessa, hydrogeologisen rakennemallin ja virtausmallien taustatietona sekä muiden tutkimusten kuten vesinäytteenottoohjelman suunnittelussa. Yksittäisten tutkimusreikien hydraulisia karakterisointitutkimuksia tehtiin seuraavasti: Virtauseromittauksia rei issä OL- PP70 ja OL-PP90 Poikkivirtausmittauksia rei issä OL-PP56 ja OL-KR40 Absoluuttipainemittauksia (in situ) reiässä OL-KR56 Vedenjohtavuusmittauksia (HTU) rei issä OL-KR52 ja OL-KR47 Kallioperän hydraulisten yhteyksien havaitsemiseksi tehtiin vuorovaikutuskokeita, joissa kairareikien välisiä yhteyksiä tutkittiin tekemällä samanaikaisesti virtauseromittauksia ja vesinäytteenottopumppauksia eri rei issä. Vuoden lopussa aloitettiin tutkimusalueen itäisen alueen iso vuorovaikutuskoe, jossa OL-KR56:ssa tehtävien pumppausten vaikutuksia seurataan ympäröivissä kairarei issä. Kairareikää OL-KR56 ympäröivät syvät kairareiät on varusteltu osaksi GWMS-järjestelmää, joka mittaa kairareikien eristettyjen välien pohjaveden painekorkeuksia. Pohjavesinäytteenottoja tehtiin monitorointi- ja karakterisointiohjelman mukaisesti. Pääpaino oli ON- KALOn aiheuttamien potentiaalisten suolaisuusmuutosten seurannassa sekä karakterisoinnin yhteydessä tehtyjen sulfidihavaintojen jatkomonitoroinnissa. Pohjavesikemiallisten näytteiden lisäksi otettiin myös kaasu- ja mikrobi näytteitä analysointia varten. Pintaveden suotautumista pohjavedeksi koskevan kenttäkokeen kolmivuotinen ensimmäinen vaihe (INEX) päättyi heinäkuussa Kokeen tavoitteena on tutkia kallion puskuri kykyä hapanta ja hapellista vajoavaa pintavettä vastaan keskeisen pohjaveden suotautumista ohjaavan HZ19-vyöhykkeen yläosassa. Raportti ensimmäisestä vaiheesta valmistuu vuonna Koeolosuhteet pysyivät anaerobisina, joten kenttäkoe ei tuottanut yksityiskohtaista tietoa kallioperän merkityksestä hapen kulutukseen. Tämän vuoksi käynnistetään samaan koeympäristöön INEX:n kakkosvaihe, jossa happi syötetään monitoroitavaan rakosysteemiin. Kokeen mallinnus edellyttää aiempaa yksityiskohtaisemman hydrogeologisen mallin parametreineen koeympäristöstä, mitä varten kesällä 2013 tehtiin kattava hydraulinen vuorovaikutuskoesarja koealueen kallioperässä. Vuoden 2013 lopussa tehtiin kokeeseen liittyen uudet luonnontilaa kuvaavat pohjavesinäytteenotot, noin 15 kuukauden kuluttua pitkäaikaispumppauksen lopettamisesta. Pohjaveden kemiallinen evoluutio alkaa jo veden suotautuessa maaperän läpi kallioon. Tutkimuskaivannosta OL- TK19 eri moreenikerroksista otetuista näytteistä selvitettiin karbonaatti- ja sulfidimineraalien esiintymistä maaperässä. Geokemian havainnot ovat viitanneet ko. mineraalien vuorovaikutukseen matalissa pohjavesissä, mutta tarkempi kuva maaperän mineralogiasta on ollut vähäistä. Mineralogiset selvitykset osoittivat maaperän sisältävän jonkin verran molempia mineraaliryhmiä etenkin syvemmissä moreenikerroksissa ja ne muodostavat osan kemiallisesta puskurikapasiteetista. Lisäksi havaittiin kalsiittia sisältäviä kivimukuloita, jotka viittaavat sedimenttikivialkuperään. Niitä tavataan Olkiluodon edustalla meren pohjassa, josta ne ovat kulkeutuneet jääkauden vaikutuksesta nykyiseen moreeniin. Geofysikaaliset reikätutkimukset valmistuivat uusien kairareikien alueella (OL-KR56, -57 ja -57B). Tämän lisäksi kairareiässä OL-KR56 tehtiin alkuvuodesta kahden eri sähköisen ominaisvastusmenetelmän välinen vertailumittaus. Vertailu tehtiin aikaisemmin käytössä olleen lyhyt- ja pitkänormaalimittauksen rei issä OL-KR54 ja ONK-PH14 ja niiden jälkeen käytetyn Dual Laterolog 3 -mittauksen välillä. Tulosta tullaan käyttämään arvioitaessa näiden mittausgeometrioiden vertailukelpoisuutta. Kyseinen työ tullaan raportoimaan yhdessä edellä mainittujen syväreikien reikägeofysiikan raportin yhteydessä vuoden 2014 aikana. Vuonna 2012 alkaneen itäisen alueen latauspotentiaalimittauskampanjan kenttätyöt saatiin päätökseen vuoden 2013 alussa. Tulosten käsittelyä, tulkintaa ja raportointia on tehty sen jälkeen ja raportti valmistuu vuoden 2014 aikana. Syksyllä 2013 toteutettiin myös vuotuinen SAMPO-monitorointimittaus suolaisen pohjaveden liikkeiden selvittämiseksi ja se raportoidaan vuoden 2014 aikana. Posivan kehittämällä kallion termisten ominaisuuksien (lämmönjohtavuus, terminen diffusiviteetti, tilavuuslämpökapasiteetti) mittaukseen tarkoitetulla TERO76-reikämittauslaitteistolla tehtiin mittauksia kairareiässä OL-KR56 syvyysvälillä m. Tulokset ovat hyvin yhdenmukaiset aikaisempien TERO-mittausten tulosten kanssa. ONKALOSSA TEHDYT TUTKIMUKSET Geologiset kartoitukset ONKALOn geologinen kartoitus eteni vuonna 2013 louhinnan tahdissa. Tämän lisäksi kartoitettiin lattiapintoja aiemmin louhituista tiloista ONKALOn tasolla -437 m. Ensimmäisen vaiheen geologinen kartoitus seurasi louhinnan välittö- 14

15 mässä läheisyydessä ja kuten aiemminkin, se suoritettiin aina lujitetulta alueelta edellisen katkon alta. Pitkien, tunnelia leikkaavien rakojen ja rakovyöhykkeiden mittauksen lisäksi ensimmäisessä kartoitusvaiheessa suoritettiin myös kalliopintojen systemaattinen valokuvaus. Vuoden 2013 aikana otettiin käyttöön 3D-valokuvaussysteemi, jota käytettiin alkuun muun muassa demonstraatiotunneleissa ja koeloppusijoitusrei issä. Toisen vaiheen geologinen kartoitus eteni myös suunnitellusti tunnelin louhintaa seuraten. Aiemmista vuosista poiketen alettiin systemaattista kartoitusta tehdä lähes välittömästi ensimmäisen kartoitusvaiheen jälkeen samalta, viimeksi louhitun katkon alueelta. Turvallisuussyistä jokaisen louhitun katkon pohja puhdistetaan ennen uuden katkon porausta. Puhdistus tehdään sen jälkeen, kun katon turvaruiskutus on valmis. Lattian puhdistaminen antaa mahdollisuuden monipuolisemman kartoitusaineiston hankkimiseen, jolloin kartoitus on mielekästä suorittaa tässä vaiheessa katko kerrallaan. Tämä uusi menetelmä aiheutti joitakin muutoksista louhinnan rytmitykseen, mutta siitä huolimatta kartoitus ja louhinta sujuivat hyvin. Kairaukset Vuoden aikana kairattiin ONKALOon ainoastaan yksi pilottireikä, 80 m pitkä ONK-PH21, joka oli viimeinen demonstraatioalueen kolmesta rinnakkaisesta reiästä. Reiät ovat osa kallion soveltuvuusluokittelun (RSC) kehittämistä palvelevaa lisätutkimusohjelmaa. RSC-demonstraation lisätutkimusohjelmassa olleista ajotunnelin eteläpuolen pilottirei istä ONK-PH24 25 päätettiin luopua louhintasuunnitelmien muuttuessa. Osittain samoja tutkimustarpeita ja hydrologista seurantaa varten kairattiin kuitenkin 70 m pitkä tutkimusreikä ONK-KR16. Tämän reiän paikalle ei ole suunnitteilla tunnelia ja siksi reikä nimettiin tutkimusreiäksi eikä pilottireiäksi, vaikka reikä osin korvaakin pilottireiän ONK-PH24 tarvetta. Tutkimusreikää voidaan käyttää myöhemmin reikien välisiin tutkimuksiin loppusijoitustiloihin lähtevän tunnelipilotin kanssa ja kyseisen tunnelin louhinnan vaikutusten seurantaan. Reiällä myös lävistettiin siirrosvyöhyke BFZ045, joka on havaittu useissa rei issä ja tunnelileikkauksissa mm. demonstraatiotunneleissa. Tutkimustilassa 3 (PL3620) tehtiin kesä-heinäkuussa koeloppusijoitusreiän ONK-EH3 ympärille kahdeksan lisäkairareikää ONK-PP , pituudeltaan 8 m. Marraskuussa neljä näistä rei istä syvennettiin 13 m pitkiksi ja kairattiin lisäksi neljä uutta 9 m pitkää reikää ONK-PP Reiät ovat osa kalliomekaniikan tutkimuksia (POSE) ja käytetään kallion detaljimallinnukseen. Kairareikien sulkemismenetelmien kehittämistä varten ONKALOn alimmalla tasolla (-455 m) tehtiin maanpinnalta kairareikään OL-KR24 vuonna 2005 asennetun tulpan irtikairaus. Menetelmää ja laitteita testattiin ensin viereisen tuloilmakuilun reiän OL- KR48 osuudella. Harjoitusreiän nimeksi tuli ONK-PP407. Testikokemukset osoittivat lähtösuunnan huomattavan merkityksen ja laitteiden heikkoudet. Varsinaisessa irtikairaustyössä koko bentoniittitulppa saatiin ylös. Tehty reikä nimettiin ONK-PP408:ksi. Tulpparakenteen kvartsibetoni- ja bentoniittinäytteet ovat jatkotutkimuksissa. Injektointikairaukset jatkuivat tuloilma- ja henkilökuiluilla tasolta -290 m alaspäin. Tuloilmakuilulla tehtiin huhtitoukokuussa kuiluprofiilin ulkopuolinen silika-injektointi yläosalla (50 m) 12 reiälle ja sille kontrollireikä. Heinä-elokuussa 6 injektointireikää syvennettiin pituuteen 95 m ja injektoitiin syyskuussa. Tulos varmistettiin 100 m kontrollilla lokakuun alussa. Henkilökuilulla kairattiin maalis-huhtikuussa 12 kuiluprofiilin ulkopuolista injektointireikää yläosalle (45 m) ja niiden silika-injektointi tehtiin kesäkuussa ja sen kontrolli heinäkuussa. Lokakuussa näistä 6 reikää syvennettiin 100 m ja injektoitiin joulukuussa. Tulos varmistetaan alkuvuodesta 2014 tehtävillä kontrollirei illä. Tutkimus-, demonstraatio- ja muissa tiloissa tehdyt tutkimukset ONKALOssa tehtiin vuoden 2013 aikana tutkimuksia keskittyen muun muassa seismiikkaan, kallion mekaanisiin ja termisiin ominaisuuksiin, pohjaveden virtauksiin eri mittakaavoissa, sulfaatin pelkistymiseen sekä kallion kulkeutumisominaisuuksiin. Demonstraatiotiloissa jatkettiin rakentamiseen ja kallion soveltuvuusluokitteluun liittyviä tutkimuksia. Edellä mainitut tutkimukset on kuvattu seuraavassa. Geofysiikan tutkimukset ONKA- LOssa vuonna 2013 keskittyivät suurimmaksi osaksi demonstraatioalueelle ja tutkimustilaan 3. Geofysikaalisia reikämittauksia tehtiin demonstraatioalueella pilottirei issä ONK-PH21, ONK-PH26 ja ONK-PH27 sekä karakterisointi- Kuva 6. Demonstraatioalueen 3D-tunneliseismisiin tutkimuksiin liittyvien geofonien ja seismografi en tarkastusta ajoneuvoyhteydessä 11 syvyydellä -420 m. (Kuva: Jussi Partanen) 15

16 reiässä ONK-KR16. Tutkimustilassa 3 vastaavia mittauksia tehtiin rei issä ONK-PP ja ONK-PP Rei issä ONK-PP tehtiin myös latauspotentiaali- ja tomografiamittauksia. Samassa tutkimustilassa tehtiin myös matalataajuusmaatutkauksia mittaamalla yhteensä 13 linjaa tutkimustilan lattiasta. Kaikkien edellä mainittujen tutkimustilassa 3 toteutuneiden mittausten tarkoituksena oli tuottaa lähtötietoa geologista mallinnusta varten, jota tarvitaan kalliomekaanisia takaisinlaskentoja varten. Demonstraatioalueella suoritettiin kesäkuussa laaja 3D-tunneliseismiikan mittauskampanja, jonka tarkoituksena oli selvittää hauraiden rakenteiden ja mahdollisten laajojen rakojen paikkoja ja asentoja RSC:n tarpeisiin (kuva 6). Työn tuloksia hyödynnetään demonstraatioalueen detaljimallinnuksessa. Tulkintatyö on vielä osittain kesken. EDZ-tutkimuksiin liittyvät geofysiikan työt on esitetty luvussa Rakennusmenetelmien kehittäminen. Vuonna 2013 ONKALOn kalliomekaniikan tutkimustilassa (tutkimustila 3) suoritettiin kiven lujuuteen liittyvän POSE in situ -kokeen kolmas vaihe. Kokeen 3. vaiheessa lämmitettiin yksittäistä 1,5 metriä halkaisijaltaan olevaa tutkimusreikää keskeltä rikkoutumiseen asti ja kallion rikkoutumista seurattiin akustisella emissiolaitteistolla ja venymäliuskoilla. Akustisella emissiolaitteistolla on mahdollista havaita ja paikallistaa poikkeuksellisella tarkkuudella kallion rikkoutuminen kalliopinnan takana in situ -kokeen aikana. POSEkokeen kaikkien vaiheiden tulosten tulkinta jatkuu vuoteen 2015 asti. Tutkimustilan 3 ja demonstraatiotunnelin 2 kairarei issä tehtiin mittauksia Posivan kehittämällä kallion termisten ominaisuuksien mittaukseen tarkoitetulla TERO76-reikämittauslaitteistolla. Hydrogeologian tutkimustilassa (tutkimustila 4) paalulla 3748 jatkettiin vuonna 2010 alkanutta yksityiskohtaista hydrogeologista tutkimusta (HYDCO). Tutkimuksen tavoitteena on saada tietoa loppusijoitussyvyyttä vastaavan kallion pienen mittakaavan hydrogeologisista ominaisuuksista, kuten vettä johtavien rakojen välisistä hydraulisista yhteyksistä. Tutkimustilan tutkimusrei issä ONK-PP262 ja -274 tehtiin pienen mittakaavan rakoilun tutkimiseksi hyvin yksityiskohtainen vuorovaikutuskoe. Demonstraatiotunneliin 2 suunniteltujen koeloppusijoitusreikien pilottirei issä (ONK-PP ) tehtiin virtausmittauksia uudella tämän tyyppisten reikien mittaamiseen kehitetyllä virtausmittauslaitteistolla (PFL Lite). Uusi mittauslaitteisto todettiin toimivaksi ja tarkemmaksi kuin perinteinen virtauseromittauslaitteisto. Virtauseromittausten jälkeen ko. tutkimusrei issä aloitettiin intensiivinen paineseuranta, jonka tarkoituksena on tuottaa taustatietoa vuodelle 2014 suunniteltuihin vesimenekkitutkimuksiin. Lisäksi hydrogeologista tietoa kerättiin ONKALOsta tekemällä virtausmittauksia (PFL DIFF) tunnustelu- ja pilottirei issä sekä kuilujen injektointirei issä. Vuotovesikartoitusta ja vuotovesimittauksia tehtiin säännöllisin väliajoin. Näiden tutkimusten tarkempi kuvaus löytyy luvusta Monitorointiohjelma. Maanalaisten tilojen louhinnan edetessä tunneliprofiilin sisään porataan noin 20 metrin välein tunnustelureikiä. Rei issä tehdään erillisten suunnitelmien mukaan vuotovesi-, vesimenekki- ja virtausmittauksia sekä vesinäytteenottoja. Manuaalinen virtausmittaus tehdään tunnustelureiässä aina, jos reiän tuotto ylittää 30 ml/min. Kaikkia ONKALOssa tehtyjä virtausmittaustuloksia käytetään apuna Olkiluodon kallioperän yksityiskohtaisemmassa hydrogeologisessa mallinnuksessa. Kuluneen vuoden aikana on jatkettu ensimmäisen tutkimustilassa 5 suoritetun kulkeutumiskokeen (REPRO) mallinnustyötä. Tässä vuonna 2012 suoritetussa kokeessa tutkittiin vettä johtavaan rakoon injektoitujen radionuklidien kulkeutumista (I-125, Na-22, HTO ja Cl-36) (kuva 7 vas.). Mallinnustyön tuloksena saatiin alustavaa tietoa käytettyjen merkkiaineiden diffuusio- ja jakaantumiskertoimista. Näitä tuloksia on tarkoitus varmentaa vuonna 2013 käynnistetyn toisen kulkeutumiskokeen avulla. Tämä koe, jota jatketaan vuoden 2014 puolelle, suoritetaan samassa vettä johtavassa raossa käyttäen hitaampaa virtausnopeutta ja osittain eri radionuklideja (Na-22, Sr-85, Cl-36, HTO ja Ba-133) (kuva 7 oik.). Kokeiden tarkoituksena on määrittää radionuklidien pidättymistä vettä johtavien rakojen ympärillä olevaan kivimatriisiin. Kokeissa kerätään vesinäytteitä, joiden radioaktiivisuuden avulla määritetään läpäisykäyriä. Radionuklidien pidättyminen on havaittavissa läpäisykäyrän pitkänajan käyttäytymisestä. Loppusijoitussyvyydelle on suunniteltu myös toisentyyppinen kulkeutumiskoe, jossa injektoidaan yhteen kairareikään korkean konsentraation merkkiaineliuos ja seurataan merkkiaineiden diffuusiota kahteen noin 10 senttimetrin päässä olevaan tarkkailureikään. Tässä kokeessa vuonna 2013 tehdyn mallinnuksen perusteella merkkiaineiden kulkeutuminen kiven läpi voidaan havaita noin vuoden sisällä kokeen käynnistämisestä ja kokeen kokonaiskestoksi on kaavailtu noin kolmea vuotta. Tämän lisäksi REPRO-tutkimustilasta otetuille kairasydännäytteille on tehty laboratoriokokeita. Näissä kokeissa on tutkittu aineiden kulkeutumista kivessä sekä sen rakennetta ja alkuainekoostumusta. Laboratoriotutkimuksia on tehty useilla eri menetelmillä, joiden avulla on saatu tietoa muun muassa huokoisuudesta (vesigravimetria, argonkaasupyknometri, 14 C-PMMA menetelmä), eri nuklidien diffuusiokertoimista (läpidiffuusiokokeet, rakokulkeutumiskokeet, elektromikraatiokokeet, heliumkaasumenetelmä), jakaantumiskertoimista (sorptiokokeet) ja permeabiliteetista (heliumkaasumenetelmä). Laboratoriossa suoritettavat kokeet tarjoavat parametreja loppusijoitussyvyydellä suoritettavien kokeiden analysointia varten. Tärkeätä on myös tietää, vastaavatko laboratoriossa määritetyt kiven huokoisuudet ja diffuusiokertoimet loppusijoitussyvyyden olosuhteita (näytteenvalmistuksen aiheuttamat häiriöt ja kivipaineen vaikutus). Projektin tuloksia on esitetty useissa tieteellisissä konferensseissa ulkomailla. Lisäksi projektin tuloksista on valmisteltu useita julkaisuja sekä Posivan raporttisarjoihin että tieteellisiin aikakauslehtiin. Sulfaatin pelkistyskokeessa (SURE) 16

17 Kuva 7. Eri virtausnopeuksilla ja merkkiaineilla suoritettujen kulkeutumiskokeiden läpäisykäyrien avulla onnistuttiin havainnollistamaan vettäjohtavan raon ympärillä olevan kivimatriisin aiheuttama kulkeutumista viivästyttävä vaikutus. tutkitaan sulfaatin mikrobiologista pelkistymistä sulfidiksi sekä mikrobien prosessissa käyttämiä energialähteitä, erityisesti metaanin hyödyntämistä ja siihen kykeneviä mikrobilajistoja. Kokeen tavoitteena on selvittää pohjavedessä olevan sulfaatin pelkistymisnopeutta, sulfaatin pelkistymistä rajoittavia tekijöitä loppusijoitus syvyydellä ja sen välittömässä läheisyydessä sekä määrittää sulfaatin pelkistykseen osallistuvien mikrobien käyttämiä energianlähteitä, etenkin metaanin merkitystä. Vuonna 2010 alkanutta koesarjaa (SURE 1) jatkettiin vuonna 2012 (SURE 2) kytkemällä virtaus/reaktiokennostot kairareikään ONK-KR15 sekä kierrättämällä reiän metaanipitoista pohjavettä laitteistossa kahden kuukauden ajan ja istuttamalla samalla olosuhteita vastaava mikrobilajisto kennostoon. Laitteisto suljettiin ja siirrettiin laboratoriotiloihin, jossa koetta jatkettiin aktivoimalla mikrobikantoja SO 4 -pitoisella vedellä. Kokeen etenemistä seurattiin kemiallisen ja mikrobiologisen monitoroinnin avulla 106 päivän ajan. Mikrobiologisia analyysejä tehtiin ensimmäisen kerran sekä koevesistä että kasvualustaan (kairareiän kivimurskaa) kiinnittyneestä biofilmistä. Vuonna 2013 käynnistettiin SURE 3, jonka tarkoituksena on vielä selventää mahdollista mikrobiologista metaanin anaerobista hapettumisprosessia ja sen kytkeytymistä sulfaatin pelkistymiseen, mikrobien käyttämää orgaanisen aineen alkuperää (metaani, asetaatti, muut hiilivedyt) sekä aiem- missa kokeissa ilmenneen raudan lähdettä. Kokeet suoritettiin molemmissa aiemmissa ympäristöissä (ONK-PVA6 ja ONK-KR15) ja koeaikoja pidennettiin aiempien epävarmuuksien selvittämiseksi. Mikrobien kasvatusalustana käytettiin puhdasta granaattimineraalia. Laboratoriokokeet jatkuvat edelleen vuoden 2014 alussa. SURE 1 -koesarjan raportti valmistui Koesarja tehtiin SO 4 -pitoisessa pohjavesiympäristössä syöttämällä mikrobikantoja CH 4 - ja H 2 -kaasuilla. CH 4 -pitoisessa pohjavesiympäristössä tehty SURE 2 -koesarja sekä SURE 3 -koesarja raportoidaan vuosien 2014 ja 2015 aikana. Kohonneita sulfidipitoisuuksia on havaittu monitoroinnin yhteydessä pohjavesiasemalla ONK-PVA8. Monitorointiohjelmassa on sulfidipitoisuuksien havaittu laskevan näytteenottokohdan stabiloiduttua tulppaamisen seurauksena. Yhtenä syynä pidetään sulfidin mahdollista saostumista raudan kanssa. Rautaa liukenee hitaasti kallioperän mineraaleista, mutta myös reikien tulppaamiseen käytetystä teräksestä voi vapautua rautaa ajan kanssa. Pohjavesiasema ONK-PVA8 suljettiin sulfidin monitorointia varten ja siihen asennettiin PEEK-tulpat keväällä 2013 teräksestä johtuvan rautakontaminaation (saostumisen) estämiseksi. Syksyllä 2013 aloitettiin vesinäytteenotto hyvin alhaisen vedenjohtavuuden raosta reiästä ONK-PP321 (REPRO, tutkimustila 5), josta pyritään hankkimaan lisäinformaatiota kiven huokosveden ja rakoveden koostumuseroon liittyvään kysymykseen. Raon veden tuotto on 0,15 ml/h, jolloin veden vaihtumisaika käytetyssä tulppavälissä on vähintään 50 vuorokautta. Vesinäytettä ei saatu kerättyä vielä vuoden 2013 aikana, joten näytteenkeräys ja analysointi tehdään vuoden 2014 aikana, mikäli näytteenotto onnistuu ja tarvittava määrä vettä saadaan kerättyä. Vuoden 2013 loppupuolella aloitettiin näytteenottojen valmistelu alhaisen vedenjohtavuuden raoista myös ONKALOn tutkimustilassa 4 (HYDCO), jossa valittujen rakojen transmissiviteetit vaihtelevat välillä ja m 2 /s. Kairarei istä tullaan keräämään sekä vesi- että kaasunäytteet. Kaasunäytteenotossa tullaan testaamaan hieman vaihtelevia keräysmenetelmiä erityisesti vedyn analysointia huomioiden. MALLINNUS Loppusijoituspaikan karakterisoinnin ja mallinnuksen päätavoitteena oleva viides versio Olkiluodon paikankuvauksesta julkaistaan vuoden 2018 aikana (Olkiluoto Site Description 2018). Raportin alkuperäistä, YJH-2012-ohjelmassa esitettyä aikataulua (2016) lykättiin kahdella vuodella, jotta kaikki tarvittava tausta-aineisto saadaan kerättyä ja raportoitua. Raportti tulee olemaan osa käyttölupahakemukseen liittyvää tausta-aineistoa ja sitä käytetään turvallisuusarvioinnin (FSAR) laadinnassa sekä laitossuunnitelmien päivityksessä. 17

18 Se sisältää päivitetyt mallikuvaukset jokaiselta paikkatutkimuksen osa-alueelta. Kyseiseen raportointiin tähtäävä paikankuvaustyö on aloitettu geologian ja hydrogeologian osalta jo vuonna 2012 ja töitä jatkettiin eri osa-alueilla vuoden 2013 aikana. Olkiluodon tutkimusalueen geotieteellistä mallinnusta koordinoi Olkiluoto Modelling Task Force -ryhmä (OMTF). Geologian ja geofysiikan mallinnus Vuonna 2013 Olkiluodon kallioperän 3D-kuvauksen versiota 2.3 päivitettiin edelleen versioksi 3.0 deformaatiopiirteiden ja kivilajien osalta. Päivitys tullaan raportoimaan Geology of Olkiluoto -raportissa vuoden 2014 aikana. Vuoden 2013 aikana kehitettiin erityisesti kokonaiskuvaa Olkiluodon geologisesta historiasta ja muun muassa migmatiittirakenteiden kuvaamista sekä tehtiin merkittävä työ latauspotentiaalimittausten tulosten hyödyntämiseksi kallioperän rakennemallinnuksessa. Lisäksi versiota 3.0 varten käytiin läpi kaikki Kuva 8. Esimerkki duktiilin deformaation piirteiden pienen mittakaavan mallinnuksesta: D 3 -duktiilideformaatiovyöhyke (DSM-HGI001) ONKALOn ajotunnelissa ja D 4 -duktiilideformaatiovyöhyke demonstraatioalueella (DSM-HGI002). Kuva 9. Pienen mittakaavan malli, v.9; vaakaleikkaus tunneleiden lattian tasossa. Mallinnetut hauraat siirrosvyöhykkeet on esitetty punaisella (ydin) ja keltaisella (vaikutusalue); kokonaan punaisella esitetyt vyöhykkeet ovat kuten Olkiluodon geologisessa mallissa. Vyöhyke OL-BFZ300 on mallinnettu kuvan esittämää aluetta pidemmälle etelään, teknisten tilojen alueelle saakka. Mustat viivat kuvaavat mallinnettuja laajoja rakoja ja siniset vähäisempiä vettä johtavia rakoja. Pilottireiät ONK-PH21 23 on esitetty vihreällä. uusi aineisto esimerkiksi kairasydänten kartoitusten osalta ja hyödynnettiin mallin päivittämisessä. Pienen mittakaavan mallinnus ON- KALOn demonstraatiotilojen alueella jatkui vuonna 2013 YJH-2012-ohjelmassa kuvatun mukaisesti. Mallinnuksessa keskityttiin edelleen kallion soveltuvuuden kannalta merkittäviin ominaisuuksiin, kuten hauraisiin rakenteisiin ja hydrogeologisiin piirteisiin, mutta myös kivilajien ja duktiilin deformaation piirteiden pienen mittakaavan mallinnusta käynnistettiin (kuva 8). Pienen mittakaavan mallia päivitettiin demonstraatiotilojen rakentamisen ja tutkimusten edetessä kaksi kertaa vuonna 2013, jolloin mallin kattama alue laajeni hieman sekä itään (demonstraatiotunnelit 3 ja 4, pilottireiät ONK-PH21 23) että etelään (tunneli ONK-TT-4366), sekä osittain myös teknisten tilojen alueelle (kuva 9). Pienen mittakaavan malli ja sen laatimisessa käytetyt periaatteet ja menetelmät kuvataan omana kokonaisuutenaan Geology of Olkiluoto -raportissa. Pienen mittakaavan mallin laajentamista demonstraatiotilojen eteläpuoliselle ja teknisten tilojen alueelle jatketaan vuonna Hydrogeologia Hydrogeologisen rakennemallin päivitystyön osalta vuonna 2013 keskityttiin taustamateriaalin työstämiseen ja keräämiseen. Olkiluodon syvien kairareikien OL-KR1 57 vedenjohtavuusaineiston edustavuustarkastelu raportoitiin työraporttina. Syvien kairareikien painevasteanalyysien raportointiin panostettiin laatimalla työraportteja vuosien ja osalta. Nämä painevasteanalyysit julkaistaan vuoden 2014 alussa. Virtausmittauksissa havaittujen virtausvasteiden tulkinta osoittautui odotettua haasteellisemmaksi eikä raporttia täten saatu valmiiksi vuoden 2013 aikana. Virtausvasteiden tulkinta on työn alla ja työraportti näiden osalta on tarkoitus julkaista vuoden 2014 alkupuoliskolla. Lisäksi vuodelle 2014 aikataulutettuun hydrogeologisen rakennemallin päivitykseen valmistauduttiin päivittämällä vettäjohtavien rakojen rakotietokantaa sekä osallistumalla geofysikaaliseen mallinnustyöhön. 18

19 Tunnelit saattavat vaikuttaa kallion pohjavesivirtausolosuhteisiin satojen vuosien ajan (siis kauan niiden sulkemisen jälkeenkin). Yhtenä osana loppusijoituspaikkatutkimuksia ovat olleet vuodesta 2004 lähtien suoritetut ns. ennuste/tulos-tarkastelut (P/O, prediction/ outcome), joissa on arvioitu ONKALOn häiriöitä numeerisella mallinnuksella. Hydrogeologiset P/O-tarkastelut koostuvat sekä uusista ennustelaskuista (ONKALOn vuotovedet, hydraulinen korkeus ja pohjaveden suolapitoisuus kairarei issä) että aiemman mallinnuskierroksen ennusteiden ja havaintojen vertailusta. Viimeisin P/O-tarkastelu suoritettiin osana Olkiluodon paikkamallinnusta 2011 ja se perustui kenttätutkimuksissa vuoden 2010 loppuun mennessä saatuihin hydrogeologisiin havaintoihin. Vuonna 2013 aiempaa tarkastelua päivitettiin siten, että havainnot huomioitiin vuoden 2012 loppuun asti. Viimeisimmät kokonaisvuotovesiennusteet eivät eronneet merkittävästi havainnoista (noin l/min), joskin niiden jakauma hydrogeologisien rakenteiden ja harvaan rakoilleen kallion välillä oli hieman erilainen. Nykyinen virtausmalli pystyi toistamaan suhteellisen hyvin suurimmat mitatut hydraulisen korkeuden alenemat kairarei issä touko-kesäkuuhun 2011 asti. Siitä lähtien kuitenkin malli yliarvioi alenemia useissa kairarei issä, koska tunneleiden toteutunut louhinta ei täysin vastannut suunnitelmia keväällä 2011, jolloin uudet ennusteet laskettiin. Havaintojen ja ennusteiden valossa ONKALOn suolapitoisuusjakauma on pysynyt suhteellisen vakaana myös tunneleiden välittömässä läheisyydessä. Osana paikkatutkimuksia Olkiluodossa on ollut vuodesta 1989 lähtien käynnissä paikan pitkäaikaisen kehityksen seurantaa varten seurantaohjelma. Sen yhtenä tavoitteena on hankkia tietoa, jota voidaan käyttää erilaisten loppusijoituspaikkaa kuvaavien mallien kehittämiseen sekä testaamiseen ja siten lisätä tietämystä paikan ominaisuuksista ja kehityksestä. Hydrologian seurantaohjelman aineiston avulla virtausmallin parametreja on pyritty säätämään siten, että numeerisen simuloinnin tulokset vastaisivat mahdollisimman hyvin havaintoja. Ajan myötä käytettävissä olevan seuranta-aineiston määrä on jatkuvasti lisääntynyt, jolloin myös virtausmallit ja niiden kyky ennustaa tulevia olosuhteita ovat parantuneet. Aineiston määrä on kasvanut kuitenkin niin mittavaksi, että lisääntyneen datan ja syvän kalliopohjaveden virtausmallien entistä tiiviimpi yhteensovitus edellyttää kehittyneitä menetelmiä tehokkaassa laskentaympäristössä. Vuonna 2013 aloitettiin pilottihanke, jossa pohjavesivirtausmallin säätöprosessia pyrittiin automatisoimaan ns. Ensemble Kalman Filter- menetelmän (EnKF) avulla. EnKF ja käytettävissä olevan tietokonekapasiteetin kehitys mahdollistavat aiempaa seikkaperäisemmän mallinnuksen, jolla voidaan pohjavesivaikutuksia koskevat havainnot ottaa systemaattisesti ja kattavasti huomioon. Pilottihankkeessa demonstroitiin EnKF-tekniikan käyttökelpoisuus kahdella hydrologian seurantaohjelmaan kuuluvalla erityyppisellä havaintoaineistolla. Ensinnäkin virtausmallin ruhjevyöhykkeiden transmissiviteettien säätämiseen käytettiin vuosina suoritettujen pumppauskokeiden vasteita. Toiseksi kallion johtavuusominaisuudet ON- KALOn lähiympäristössä (harvaan rakoilleen kallion vedenjohtavuus ja ruhjeiden transmissiviteetti) määritettiin vuosina mitattujen vuotovesien avulla. Molemmissa tapauksissa havaintoaineiston integrointi virtausmalliin onnistui vaivattomasti. Pilottihankkeesta saatujen hyvien kokemusten perusteella menetelmää on mahdollista laajentaa entisestään muidenkin erityyppisten havaintojen huomioimiseksi. Pintahydrogeologia Pintahydrologian mallilla kuvataan maakerrosten veden virtausta sekä pohjaveden liikkeitä kallioperän yläosissa ja arvioidaan ONKALOn rakentamisen ja Korvensuon altaasta suotautuvan veden vaikutuksia vesitaseeseen, pohjavedenpinnan korkeuksiin, sekä painekorkeuksiin kallio-matriisissa ja hyvin vettä johtavissa rikkonaisuusvyöhykkeissä. Mallilla voidaan tehdä sekä lyhyen aikavälin (< 1 v) että pitkän aikavälin (100 v) ennusteita. Ohjelmakauden aikana pintahydrologian mallia ylläpidetään ja kehitetään, jotta mallin sovellettavuutta eri laskentatapauksiin voidaan lisätä. Suotautumiskokeen mallinnusta jatkettiin vuoden 2013 aikana YJH suunnitelman mukaan tarkentamalla kallioperän vyöhykemallia koealueen lähiympäristössä. Uusien vyöhykkeiden paikat valittiin Pöyryn tekemien hydraulisten vuorovaikutuskokeiden perusteella. Pintahydrologian mallilla simuloitiin vuorovaikutuskokeiden tulokset ja arvioitiin uusien paikallisten vyöhykkeiden vedenjohtavuudet. Mallinnuksen tulokset toimitettiin reaktiivisen kulkeutumismallin lähtötiedoiksi. Uusien ominaisuuksien lisääminen toteutui vuoden 2013 aikana YJH suunnitelman mukaan. Lyhyen aikavälin ennustejärjestelmään liittyen pintahydrologian malliin lisättiin partikkelien kulkeutumismalli. Partikkelien kulkeutumismallin avulla on mahdollista tehdä arvio siitä, mistä ONKALOn ajotunnelin ja kuilujen vuotovedet ja vyöhykkeisiin tuleva vesi ovat peräisin (maakerrokset, Korvensuon allas, merivesi). Partikkelien kulkeutumismallia sovellettiin vuoden 2013 aikana Korvensuon altaan vaikutusten yksityiskohtaiseen arviointiin. Laskenta tehtiin kolmella eri vaihtoehdolla: allas mukana ja toteutunut vedenpinta vuodesta 2005 alkaen, allas mukana, mutta vedenpinta 1,0 m toteutunutta alempana (0,4 m vuonna 2006), ja allasta ei ole ollenkaan ja alue on luonnontilaisena suona. Tulosten mukaan Korvensuon altaasta suotautuvasta vedestä yli 90 % virtaa matalia kallioperän reittejä pitkin altaan ympäristön maakerroksiin. Mallin mukaan noin 1,5 2,1 % Korvensuon altaasta lähtevistä virtausreiteistä päätyy ONKALOn ajotunneliin noin 40 v aikana. Vuoden 2012 lopun tilanteessa Korvensuon altaasta virtaa mallitulosten perusteella ONKALOn ajotunneliin noin 1,3 1,8 m 3 /d. ONKALOn kokonaisvuoto vuoden 2012 lopussa oli noin m 3 /d (35 40 l/min), jos- 19

20 ta Korvensuon vesien osuus oli arvion mukaan noin 2,5 3 %. Mallilla laskettiin myös Korvensuon altaasta suotautuvan veden painekorkeutta nostava vaikutus verrattuna tilanteeseen, jossa allasta ei olisi. Tulosten mukaan altaan vaikutus on HZ19-rakenteissa noin 0,6 0,8 m ja lähes pystysuuntaisessa rakenteessa BFZ100 noin 1,1 m. Korvensuon altaan tulokset tullaan julkaisemaan työraporttina vuoden 2014 aikana. Pintahydrologian malliin lisättiin vuoden 2013 aikana YJH-2012-ohjelmassa mainittu veden viipymän (iän) mallinnusosio, jota testattiin suotautumiskokeen alueella. Mallin testausta viipymän laskemiseksi koko saaren alueella jatketaan vuoden 2014 aikana. Mallin ennustejärjestelmään lisättiin osio, jolla voidaan ennustaa suolaisuuden kehittyminen sekä rakenteissa että kalliomatriisissa. Mallilla laadittiin ensimmäiset enn usteet vuoden 2013 aikana ja ennustemenetelmää tarkennetaan tältä osin vuoden 2014 aikana vertaamalla mitattua kehitystä erityisesti HZ20-rakenteiden osalta mallinnettuihin tuloksiin. Mallin ennusteiden epävarmuusjakauman laskenta eteni vuoden 2013 aikana ja sen tulokset raportoidaan ensimmäisen kerran seuraavassa työraportissa. Pintahydrologian raportointisuunnitelma on edennyt YJH-2012-ohjelman suunnitelman mukaisesti. Suolaisuusmallin kehittämisen ja testauksen raportointi esitettiin Posivan työraportissa Hydrogeokemia Hydrogeokemian osalta viimeisteltiin vuoden 2013 aikana INEX:n kenttäkokeen ensimmäisen vaiheen raporttia, joka sisältää suotautumiskokeen hydrologisen simuloinnin ja reaktiivisen kulkeutumismallinnuksen kallion rakojen puskurikapasiteetin määrittämiseksi. Raportti julkaistaan Lisäksi raportissa on tehty tilastollinen analyysi puskurimineraalien määristä hydrogeologisen HZ19-rakenteen osalta, mikä perustuu lukuisista kairasydännäytteistä tehtyihin rakomineraalikartoitushavaintoihin. Analyysiä laajennetaan koskemaan koko kairareikäaineisto, jota voidaan hyödyntää tulevaisuudessa hydrogeokemiallista evoluutiota arvioitaessa. INEX-kokeen malleja ja aineistoa hyödynnetään myös vuonna 2013 käynnistetyssä HZ19-rakenteen reaktiivisessa kulkeutumis mallinnuksessa, jolla simuloidaan viimeisen vuoden aikaista hydrogeokemiallista kehitystä vyöhykkeessä. Simuloinnin tavoitteena on kalibroida lähestymistavan mallia ja arvioida puskurikyvyn toimivuutta. Rakokalsiittitutkimusten ja isotooppimallinnuksen avulla on selvitetty pohjaveden suolaisuuden alkuperää ja liuenneen sulfidin evoluutiota, jotka ovat hydrogeokemiallisen paikkamallin epävarmuuksia. Olkiluodon voimakassuolaisen pohjaveden alkuperä on liitetty muinaisten evaporiittialtaiden hypersuolaisten jäännösliuosten vajoamiseen kallioperään perustuen mm. rakokalsiiteista tehtyihin havaintoihin. Muodostumishypoteesi edellyttää prosessin vallinneen maantieteellisesti laajalla alueella. Tämän vuoksi rakokalsiitti näyte tutkimuksia laajennettiin ottamalla näytteitä Syyryn ja Hästholmenin kairausnäytteistä, joista etsittiin Olkiluodon havaintoja vastaavia indikaatioita hypersuolaisista liuoksista. Massa- ja isotooppimallinnuksen avulla selvitettiin SO 4 :n mikrobiologiseen pelkis tymiseen mahdollisesti kytkeytyvän metaanin anaerobisesta hapettumisesta, mikä heijastuu muodostuvan karbonaatin hiili-isotooppiseen leimaan. Tulokset eivät tue metaanin, jota Olkiluodon suolaisessa pohjavedessä olisi runsaasti käytettävissä, hapettumista. Tämä osaltaan rajoittaa potentiaalista sulfidin muodostusta pohjavedessä. Olkiluodon paleohydrogeologiaa koskevassa raportoinnissa yhdistetään hydrogeologiasta, pohjavesikemiasta, matriksihuokosvesistä, mineralogiasta ja kiven rakenteesta tehdyt havainnot malliksi, joka kattaa hydrogeokemiallista kehitystä kallioperän muodostumisesta lähtien. Kvartäärikautta kattavaa osaa hyödynnetään mm. pohjaveden virtausmallin alku- ja reunaehtoina. Rakopohjaveden ja huokosveden välillä valitseva kemiallinen epätasapaino on aiheuttanut ristiriitaisia tulkintoja hydrogeokemiallisesta kehityksestä (ks. Olkiluoto Site Description 2011), mikä aiheuttaa myös epävarmuuksia pohjaveden virtausmallin suhteen. Raportoinnissa on erityisesti keskitytty kiven mikroskooppisen rakenteen merkitykseen arvioitaessa matriisidiffuusion vaikutusta rakopohjaveden ja huokosveden kemialliseen kehitykseen sekä tekijöihin, jotka voivat aiheuttaa pitkäaikaisen, vähintään luokkaa vuotta kestävän kemiallisen epätasapainon. Raportti julkaistaan Tarkentavia tutkimuksia on lisäksi meneillään mm. REPRO-kokeen yhteydessä. Kairareiässä OL-KR6 on ollut pitkäaikaispumppauskoe meneillään 2000-luvun alkupuolelta lähtien. Kokeen tavoitteena on ollut selvittää ON- KALOn kaltaisten vuotojen vaikutusta pohjaveden virtaukseen ja kemialliseen koostumukseen, mm. meriveden mahdolliseen tunkeutumiseen kallioon. Vuonna 2013 on koetulokset analysoitu ja pyritty integroimaan pohjaveden virtausta ja hydrogeokemiaa koskeva malli pumppausten vaikutuksista. Raportti ilmestyy Kalliomekaniikka Kalliomekaniikan mallinnus keskittyi vuonna 2013 POSE-kokeen kolmannen vaiheen ja tulppaprojektin ennustemallinnukseen sekä aiempien POSE-kokeen vaiheiden takaisinlaskentaan ja tulosten raportointiin. Olkiluodon kalliomekaanisen mallin (RMM) koostamista jatkettiin vuonna 2013 lisäämällä malliin aiempien vuosien aikana kertynyttä tutkimustietoa sekä kehittämällä mallin käytettävyyttä ja visualisointia laajemman käyttöönoton mahdollistamiseksi. Mallinnuksen tarkoituksena on tarkastella muun muassa rikkonaisuusvyöhykkeiden vaikutusta jännityskentän suuntaan tai suuruuteen. Mallinnukset raportoidaan erillisinä raportteina. Pintaympäristö Pintaympäristön monitoroinnin (ks. luku Monitorointiohjelma ) lisäksi vuonna 2013 toteutettiin pintaympäristöön liittyen kampanjaluonteisia biosfääritutkimuksia. Porin Noormarkussa sijaitsevien Poosjärven ja Kivijärven ranta- ja vesikasvillisuudesta, pohjaeläimistä, planktonista sekä sedimenteistä kerättiin näytteitä alkuaineanalyyseihin 20