Vedenjohtavuuden mittaukset Eurajoen Olkiluodossa, kairanreikä OL -KR 1 0

Työ r a p o r t t i 9 7-4 7 Vedenjohtavuuden mittaukset Eurajoen Olkiluodossa, kairanreikä OL -KR 0 Heikki Hämäläinen Geopros Oy Joulukuu 997 POSIVA OY Mikonkatu 5 A, FIN-0000 HELSINKI, FINLAND Tel. +358-9-2280 30 Fax +358-9-2280 379

TEKIJÄ ORGANISAATIO: Geopros Oy Punapaadentie 6 00930 Helsinki TILAAJA: Posiva Oy Mikonkatu 5 A 00 00 Helsinki TILAUSNUMERO: 9680/97/HH POSIVAN TARKASTAJA JA HYVÄKSYJÄ: Dl Heikki Hinkkanen Posiva Oy KONSULTIN YHDYSHENKILÖ: a ;rc--: re:. 3 Heikki Hämäläinen Geopros Oy TYÖRAPORTTI 97-47 KALLIOPERÄN VEDENJOHTAVUUDEN MITTAUKSET EURA JOEN OLKILUODOSSA, KAIRANREIKÄ OL-KR0 TEKIJÄ: Heikki Hämäläinen TARKASTAJA JA: HYVÄKSYJÄ f /"'/ c::::.:.,_// -e:----==:..--/ CA"-?'. Tapio Hämäläinen

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 Posivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajan omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa 2

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 KALLIOPERÄN VEDENJOHTAVUUDEN MITTAUKSET EURAJOEN OLKILUO DOSSA, KAIRANREIKÄ OL-KR0 TIIVISTEL MÄ Yksityiskohtaisiin paikkatutkimuksiin liittyen Posiva Oy:n Eurajoen Olkiluodon tutkimusaluealla mitattiin kallioperän vedenjohtavuutta kairanreiässä OL-KR 0. Mittauskelpoisesta 573,94 m:n reikäosuudesta mitattiin 2m testivälin pituuksilla 06m, yhteensä 53 täydellistä mittausta. Lisäksi tehtiin muutamia lyhyitä testejä todellisen syvyyden tarkistamiseksi tunnettujen vyöhykkeiden kohdilla. Mittaukset tehtiin kaksoistulppa- ja vakiopainemenetelmällä käyttäen 200 ylipainetta. lnjektio kesti tavallisesti 5 min ja paineenlaskuvaihe 0 min, mutta ajat vaihtelivat tilanteen mukaan. Paineen annettiin tasoittua luonnolliseen tasoansa ennen injektiota vähintään 5 min, mutta eräissä kohdissa useita tunteja. Samoin injektioaikaa jatkettiin paikoin moninkertaiseksi. Vedenjohtavuudet tulkittiin välittömästi käyttäen kahta transientti (Horner ja /Q) ja yhtä stationääritilan (Moye) tulkintaa. Mittauksissa käytettiin Pasivan omistamaa HTU-järjestelmää (Hydraulic Testing Unit). Laitteistoa käytti Geopros Oy:n miehistö. Avainsanat HTU, vedenjohtavuus, vakiopaine koe, vesimenekkikoe 3

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 HYDRAULIC CONDUCTIVITY MEASUREMENTS AT EURAJOKI, OLKILUOTO, BOREHOLE OL-KR 0 ABSTRACT As a part of the detailed site investigations hydraulic conductivity measurements were carried out in borehole KR 0 at Olkiluoto in Eurajoki. Olkiluoto is one of the four areas selected as possible locations for repository of spent nuclear fuel. The objective was to investigate the distribution of hydraulic conductivity in the surrounding bedrock volume. Out of the total measurable length of 573,94 m in the borehole, 06 m was measured with 2m packer separation. A total of 53 complete tests were made. Additionally some tests were made to check the real depth of the fractures at known locations. Double-packer constant-head method was used throughout with generally 200 head. lnjection and fall-off stages Iasted normally 5 and 0 minutes, respectively. Test section was stabilised for at least 5 minutes before the injection to find out the natural pressure. Some sections were, however, stabilised or injected up to several hours. Two transient interpretations (Horner and /Q) and one stationary-state (Moye) interpretations were made immediately after the measurement. Hydraulic Testing Unit, HTU-system, designed and manufactured by Fiskars Geoinstruments and owned by Posiva, was used and operated by the crew of Geopros Ltd. Keywords: HTU, hydraulic conductivity, constant head test, hydraulic injection test 4

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ... 3 ABSTRACT... 4 SISÄLLYSLUETTELO... 5 JOHDANT0... 6 2 MITIAUKSET... 7 3 LAITIEISTO... 8 3. Laitteiston yleiskuvaus... 8 3.2 Toiminnallinen kuvaus... 8 3.3 Tekniset spesifikaatiot... 9 3.3. Kaluston mitat... 9 3.3.2 Digitaalinen mittaustarkkuus... 9 3.3.3 Paineanturit... 0 3.3.4 Virtausanturit... 0 3.3.5 Lämpötila-anturit... 0 3.3.6 Testivälin sijainti.... 0 3.3. 7 Säätötarkkuus... 3.4 Mittausalue... 4 MITTAUKSEN KULKU... 2 5 TULKINTOJEN TAUSTA... 4 5. Tulkinnat... 4 5.2 Moye... 4 5.3 /Q... 5 5.4 Horner... 6 6 MITIAUSRAPORTIN SISÄLTÖ... 6 7 DATATIEDOSTON RAKENNE... 2 8 VIITELUETIELO... 22 Liitteet Mittausraportit 2 Luettelot mittauksista - raportoidut mittaukset - kaikki mittaukset 3 Vedenjohtavuusdiagrammi 4 Mittauspäiväkirja 5 Rakohaut ja kaapelin venymämalli 5

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 JOHDANTO Posiva Oy on tutkinut viidellä eri paikkakunnalla kallioperän sopivuutta ydinjätteen loppusijoitukseen. Ensimmäisen tutkimusvaiheen, alustavat sijoituspaikkatutkimukset, jälkeen näistä valittiin, Kuhmon Romuvaara, Äänekosken Kivetty ja Eurajoen Olkiluoto jatko-ohjelmaan, yksityiskohtaisiin sijoituspaikkatutkimuksiin, johon liittyvät kenttätyöt alkoivat keväällä -93. Uusia reikiä kairattiin jokaiselle alueelle ja eräitä aiemmin kairattuja jatkettiin. Eurajoen Olkiluotoon tehtiin viisi uutta erisyvyistä kairanreikää Reikätutkimuksiin sovellettiin sekä aiemmin käytettyjä että uusia tai edelleenkehitettyjä menetelmiä. Edellämainittujen alueiden lisäksi Loviisan Hästholmenin alue on otettu mukaan loppusijoitustutkimuksiin vuoden 997 alusta alkaen. Tämä raportti kuvaa Olkiluodon kairanreiässä KR 0 vakiopainekokeina tehtyjä vedenjohtavuusmittauksia. Reikä kairattiin vuodenvaihteessa 95-96 ja se on syvyydeltään 64,40 m. Reiän halkaisija on pääosin 76 mm. Mitattavissa oleva osuus alkaa 40,00 m:stä, johon laajennettu yläosa päättyy. Reikä on pystysuora. Vedenjohtavuus tutkittiin alustavissa sijoituspaikkatutkimuksissa kaikista silloisista rei'istä HTU-kalustolla järjestelmällisesti käyttäen 30,8 m tulppaväliä ja osin 6,8 m tulppaväliä. Nyt käytössä oli sama laitteisto, mutta täydellisesti uusittu ohjelmisto ja tietokone sekä lähinnä virtausmittauksen osalta parannettu tarkkuus. Mittauksia tehtiin yhteensä 53 kpl valituilla osuuksilla. Testivälit (2 m) sijoitettiin samoihin asemiin kuin aiemmin tehdyt virtauseromittaukset, joiden tuloksiin nyt saatuja mittaustuloksia voidaan vedenjohtavuusarvojen osalta verrata. Virtauseromittausta ei ollut vielä alustavissa sijoituspaikkatutkimuksissa lainkaan käytössä. Koska periaate näillä menetelmillä on selvästi erilainen, ne täydentävät toisiaan kalliomallinnuksen apuvälineinä. Vedenjohtavuusarvojen lisäksi voidaan mittaukseen yleensä sisältyvien transienttien perusteella tehdä arvioita virtauksen dimensioista. Mittaustyö tehtiin oleellisilta osin yhdessä vuorossa yhden hengen miehistöllä. Mittausten suorituksesta oli vastuussa Geopros Oy, josta työhön osallistuivat Heikki Hämäläinen ja Tapio Hämäläinen. Pasivan puolesta oli valvojana Sarianna Alhonmäki Aalonen. Tämän raportin laati Heikki Hämäläinen Geopros Oy:stä. 6

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 2 MITTAUKSET HTU-vaunu kuljetettiin reiälle OL-KR0 28.8.97 reiän OL-KR4 tultua mitatuksi. Yhteensä testejä aloitettiin 57 kpl, joista osa keskeytyi eri vaiheissa johonkin virhetilanteeseen tai epäsopiviin säätöparametrin arvoihin, mikä aiheutti testin aloittamisen alusta. Eri syistä uusittiin neljä testiä. Näitä testejä ei ole otettu mukaan tähän raporttiin. Rakohakuja, so. syvyysmittavirheen tarkistamiseksi tunnettujen yksittäisten rakojen kohdilla tehtäviä kokeita suoritettiin, mutta dataa niistä ei talletettu, joten ne eivät näy tietokannassa. Mittaukset tulivat loppuunsuoritetuiksi.9.97, minkä jälkeen vaunu siirrettiin seuraavalle reiälle. Pieniä, lähellä toiminta-alueen alarajaa olevia vedenjohtavuuksia, jotka luonnostaan ovat virtauseromittarin toiminta-alueen ulkopuolella, löytyi suurimmasta osasta mittauksia. Vedenjohtavuudet olivat yleensä huonosti ennakoitavissa kairausraportin /2/ tietojen perusteella. Ennakko-odotusten mukaisesti vedenjohtavuudet olivat kuitenkin pääsääntöisesti hyvin pieniä. Muutamat yksittäiset laajentumat reiän seinämässä aiheuttivat pieniä muutoksia testivälin sijoitukseen, mutta eivät varsinaisesti rajoittaneet mittauksia. Keskeytettyjan mittausten raportteja ei ole tässä julkaistu, mutta joitakin niistä voidaan hyödyntää, sillä niihin voi sisältyä esim. pitkiä stabilointiaikoja, joista pietsometrisen paineen tarkka arvo käy esille. Tällaiset mittaukset voi löytää raportin lopussa olevista liitteistä taulukosta "Kaikki mittaukset reiässä OL-KR 0" tarkastelemalla taulukossa esitettyjä vaiheiden kestoaikoja tai kommentteja. Kommenteista löytyy myös tieto testin mahdollisesta erikoistarkoituksesta. Rakohakuja suoritettiin myös tässä reiässä, mutta ne tehtiin nopealla menetelmällä, josta ei talletettu dataa, sen sijaan rakohakujen tulokset ja käytetty kaapelin venymämalli on esitetty liitteessä 5. Taulukossa on mukana myös myöhemmissä mittauksissa suoritettuja rakohakuja, jotka eivät luonnollisesti sisääly käytetyn venymämallin laskentaan, mutta niiden perusteella voi arvioida mallin tarkkuutta. Koska reikä ei ole kovin syvä, eikä ulotu vahvasti suolaiseen pohjaveteen saakka. Vesi on kyllä suolaista n. 300 m:n syvyydestä lähtien, mutta sen vaikutus ei noussut merkittäväksi, eikä syvyysmitoissa tuntunut olevan mainittavaa virhettä. Suurempia teknisiä ongelmia ei esiintynyt. Kaikista vikatapauksista ja niiden mahdollisesta vaikutuksesta mittauksiin on tarkempi kuvaus liitteessä 4, joka muodostaa päiväkirjamaisen esityksen mittausten aikana tehdyistä havainnoista. 7

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 3 LAITTEISTO 3. Laitteiston yleiskuvaus Laitteisto on yksityiskohtaisesti kuvattu omassa dokumentoinnissaan TVO/Paikkatutkimukset -raporttisarjassa, raporttinumero 88-35 Rev.. Kalusto koostuu kairanreikään laskettavasta anturin ja paisutettavien tulppien yhdistelmästä, kaapelista ja vaunusta, johon on sijoitettu kaapelivinssi ja mittauksen ohjausta ja tiedonkeruuta varten tarvittava kalusto. Anturi sisältää lähinnä paine- ja lämpötila-antureita ja paineensäätimenä toimivan säätöventtiilin. Anturiin liittyy toinen tulpista ja toinen on erotettu alumiinisilla jatkotangoilla halutulle etäisyydelle. Paineenmittaukset suoritetaan tulppien väliltä ja kummankin tulpan ulkopuolelta. Tulppien väliin aukeaa syöttövesiputki, jossa tapahtuvaa virtausta säädetään anturissa olevalla säätöventtiilillä. Erityisesti tätä tarkoitusta varten tehty kaapeli sisältää tarvittavien signaali- ja virransyöttöjohtojen lisäksi nylenputket syöttövettä ja tulppien pullistusta varten. Kantavana elementtinä on kevlarkuitu ja vaippana polyuretaanimuovia. Vaunu on rakennettu metsätraktorin perävaunun rungolle, jossa on keinuva kaksoisteli. Kori on lasikuitulaminaattia polyuretaanivaahtoeristein. Sisätilat on jaettu väliseinällä kahtia; toisella puolella on virransyöttö-, tiedonkeruu- ja ATK- laitteistot, toisella hydraulikäyttöinen kaapelivinssi, huoltotilat ja suurin osa systeemin mittaus-, säätä- ja käyttölaitteista. Lattiassa on luukku, josta anturi kaapeleineen lasketaan reikään. Lattian alle on sijoitettu hydraulipumppu, painevesisäiliö ja kompressori. Vaunussa on sähkölämmitys. 3.2 Toiminnallinen kuvaus Laitteisto on ensisijassa suunniteltu vakiopainekokeita silmälläpitäen, mutta muutkin koetyypit ovat mahdollisia ohjelmistoa muuttamalla. Anturi ja kaapeli on mitoitettu toimimaan 000 m syvyyteen saakka. Laitteisto toimii halkaisijaltaan 56 mm:n rei'issä ja tulppia vaihtamalla sitä suuremmissa. Mittaustarkkuus riittää määrittämään vedenjohtavuuden K-arvoalueella 0-5... 0-2 m/s. Syöttöveden virtaama voidaan mitata välillä 0.00-30 ml/s neljällä virtausanturilla, joiden valinta tapahtuu automaattisesti. Tulkintaa ja tulosten arviointia voidaan tehdä mittauksen aikana. Tulokset tallennetaan mahdollista myöhempää tarkastelua varten tietolevykkeille. Mittausraportit tulkintoineen voidaan piirtää vaunuosassa olevalla kirjoittimella. Tulosten talletustaajuus voidaan valita tarpeen mukaan siten, että melko nopeatkin transientit voidaan tallettaa. Useimmat toiminnot, periaatteessa myös anturin siirto reiässä, ovat ohjelmallisesti hallittavissa. Ohjelmiston tarkka kuvaus on dokumentoinnin (88-35 Rev ) liitteessä 2. Syöttöveden kanssa kosketuksessa olevat osat ovat lähes yksinomaan ruostumatonta terästä tai muovia, jotta pohjaveteen ei joutuisi myöhempiä analyysejä haittaavia epäpuhtauksia. Syöttöveden paineistukseen käytettävä ilma on suodatettu sekä mekaanisesti että kemiallisesti kompressorista tulevan öljyn poistamiseksi. Vesi kulkee karkean suodattimen läpi säiliöitä täytettäessä ja hienompi suodatus (50 J.L) tehdään ennen virtausantureille ja kaapeliin menoa. Tulppien keskinäinen etäisyys määräytyy välillä olevien alumiinisten jatkotankojen lukumäärän mukaan. Pääosa tangoista on 2,00 m:in pituisia, mutta lisäksi on kpl,00 m:in tanko ja tarpeen mukaan lyhyempiä sovituskappaleita, joilla testivälin pi- 8

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 tuus tasataan tasametreille eri kokoonpanoissa. lankojen lisäksi käytetään varmistusvaijeria, jonka varassa kalusto on myös asennettaessa reikään. Anturin ja kaapelin välinen liitos on vesitiivis ja varustettu pakkomurtokohdalla. Kiinnijuuttumistapauksessa kaapeli tulee kokonaisuudessaan ylös ja anturiin voidaan tarttua kairausputkiston päässä olevalla noutajalla. Tässäkään tapauksessa vesi ei pääse anturin sisään. 3.3 Tekniset spesifikaatiot 3.3. Kaluston mitat Vaunu Pituus 7,5m Leveys 2,5m Korkeus 3,6m Paino n. 6 t Anturi 0 53 mm Pituus 580 mm Paino 9.5 kg Kaapeli Pituus 080 m 0 34,4 mm Paino ilmassa 936 kg vedessä lievästi kelluva Tehon tarve min. 8 kw 380 V 3-vaihe 3.3.2 Digitaalinen mittaustarkkuus Mittauksen yhteydessä data talletetaan kahteen tiedostoon, sekä raakadatana että kalibroidut arvot sisältävään. Kalibroitujen tietojen tarkkuus riippuu lähinnä käytetyn matemaattisen mallin hyvyydestä. Mahdollinen jälkikäsittely on mahdollista tehdä raakadatalle. Painesignaalit tulevat virtaviestinä 4-20 ma, joka tiedonkeruulaitteessa muutetaan 2-0 V jännitteeksi tai jänniteviestinä 0-0V- ja A-D-muunnos suoritetaan vähintään 00 IJV resoluutiolla, jolloin tarkkuus on parempi kuin 0,0 /o FS. Virtaamat tallennetaan pulssimäärinä sellaisenaan, joten tarkkuus riippuu vain anturista. Lämpötilat mitataan PT 00 antureilla käyttäen hyväksi HP 3497 -vakiovirtalähdettä. Virtalähteen tarkkuus ma virralla on 25 na ja jännite mitataan IJV resoluutiolla. Käytännön mittaustarkkuus on n. 0 mn, mikä vastaa 0,025 C. Mittauksesta ja tiedontallennuksesta aiheutuvat virheet ovat edellisen perusteella epäoleellisen pieniä verrattuna anturien tarkkuuteen. 9

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 3.3.3 Paineanturit Suure Tyyppi Lineaarisuus + hystereesi resol. toisto Testivälin paine P Ylätulpan yläpuoli P2 Alatulpan alapuoli P8 Pohjav. pinnank P3 limanpaine P7 Keller PD-4-0 Keller PA-4-00 Keller PA-4-00 Keller PA-4-,5 Keller PAA-4- ±5 ±50 ±50 ± ±500 Pa 0 Pa 00 Pa 00 Pa 2 Pa Pa ± ±0 ±0 ±2 ± 3.3.4 Virtausanturit Tyyppi Alue (ml/s} Kal.tarkk. 0 /o lukemasta Toistotarkk. o/o lukemasta FTO N--LJS FTO N-3-LJS FTO N-5-LJS PRG-Tec 0,06-4,7 0,44-25,2,89-26,2 0,002-0, ± 0,05 o/o ± 0,05 /o ± 0,05 /o ± 0 /o ± 0, /o ± 0, o/o ± 0, o/o ± 3 /o FTO-virtausanturien valmistaja on Flow Technology lnc. Käytännössä virtausmittauksen tarkkuutta rajoittaa se, että mittaus tapahtuu maanpinnalla, jolloin anturin ja testivälin väliin jää kaapelin tilavuus, n. 80. Paine aiheuttaa kaapelissa n. 0,5 /MPa tilavuusmuutoksen. Tästä aiheutuvaa virhettä pyritään pienentämään päästämällä paine kaapeliin ennen injektiovaihetta ja palaamalla samaan tilaan injektion jälkeen. Kaapelin varastovaikutuksen aiheuttaman virheen arviointi on hyvin vaikeaa ja se riippuu käytetystä säiliöpaineesta ja totaalivirtaamasta. PRG-Tec:in valmistama anturi toimii lämpöpulssiperiaatteella. Sen mittaustarkkuuteen vaikuttavat ulkopuoliset lämpötilavaihtelut ja edellisissä mittausjaksoissa tuotettu lämpö, joten tarkkuus on heikompi kuin roottoriantureilla ja tarkka kalibrointi on erittäin työlästä. Käyttöalueen molemmissa reunoissa tarkkuus on spesifioitua heikompi, alarajalla parhaimmillaankin ±50 /o. Anturin mittausjakso on pitkä vaihdellen välillä 20 s - 500 s, mikä näkyy portaina virtaamakäyrässä. 3.3.5 Lämpötila-anturit Lämpötila-antureina käytetään vaunussa PT 00 ja reikäanturissa PT 000 vastuselementtejä. PT 00- anturin tarkkuus ilman anturikohteista kalibrointia on käytössä olevalla mittausalueella 0,3 ok ja PT 000-anturin 0,4 ok DIN 43760 B standardin mukaan. Lämpötilamittauksen vähäisen merkityksen vuoksi ei anturikohtaisia kalibrointeja ole tehty. 3.3.6 Testivälin sijainti Testivälin sijainti määritetään kaapeliin asenneluista syvyysmerkeistä ja kaapelia seuraavasta juoksupyörälaskurista. Juoksupyörä on sijoitettu mahdollisimman suoralla osalle kaapelia taipuman aiheuttaman virheen välttämiseksi. Kaapelin venymä ei periaatteessa aiheuta virhettä, koska mitataan jo kireällä olevaa kaapelia, mutta käytännössä syvyydenmittauksessa on ollut ilmeisestikin monista eri tekijöistä johtuvia melko huomattaviakin virheitä. Syvyyden mittausvirhettä on pyritty määrittämään rakohakujen avulla, jolloin etsitään tiiviin kallion ympäröimän yksittäisen raon syvyys vedenjohtavuuden perusteella. Toinen käytetty keino on laskea anturi tunnetunsy- 0

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 vyisen reiän pohjaan, mutta tästä saadaan yleensä epämääräisempi tulos reiän pohjalle kerääntyvän pehmeän lietteen johdosta. Kaapelin lievän kelluvuuden takia venymä ei ole lineaarinen syvyyden suhteen, vaan pienenee syvemmälle mentäessä ja vaihtuu myöhemmin kutistumaksi. Luonnollisesti myös reiän kaltevuus ja veden tiheys (suolaisuus) vaikuttavat venymään. Laskurin resoluutio on 2 cm ja nollapisteen siirtymä 000 m matkalla edestakaisin yleensä n. 20 cm. Havaintoaineisto ei riitä virherajojen määrittelyyn, eikä sellaisia ole tässä sen takia annettu. Uudessa kaapelissa syvyysmerkinnät on tehty tehtaalla m välein, joten osa epäjatkuvista virheistä on saatu eliminoitua. Testiraportteihin merkitty korjattu syvyys on laskettu oheisella kaavalla, joka perustuu enimmäkseen OL-KR2:ssa tehtyihin havaintoihin: D SJIIY.YS = D-2028-0,074 X D+ S,T78 X ( 4 D) + 33,382) + 265,668 X ( ) 2 D+0,222. D = kaapelimerkintöjen mukainen syvyys Testivälin sijainnin paikannustarkkuus on sitä huonompi, mitä syvemmällä reiässä testiväli sijaitsee. Toistaiseksi voidaan todeta, että virhe alle 300 metrin syvyyksillä on alle m, 600 metrin kohdalla alle 2 m, ja 900 metrin kohdalla kertaluokkaa 5 m. Nämäkin ovat arvioita, mutta ne tarkentuvat jatkuvasti tehtyjen rakohakujen määrän lisääntyessä. 3.3. 7 Säätätarkkuus Testivälin paineen säätätarkkuus riippuu oleellisesti sekä vettäjohtavien rakojen ominaisuuksista että operaattorin toimenpiteistä. Operaattorin toimista vaikuttaa eniten syöttövesisäiliön paine. Tarpeen vaatiessa keskeytetään mittaus ja aloitetaan tauon jälkeen uudestaan sopivammilla asetuksilla. Kaikissa oloissa on mahdollista säätää paine ± 2 o/o tarkkuudella. Useimmissa tapauksissa ei tarvita aktiivista säätää testivälin luona, jolloin paine asettuu käytetyn säiliöpaineen määräämälle tasolle. Silloin säätätarkkuus on yleensä ±0,5 /o. Kun K-arvo on > o- 8 m/s virtausvastus ja sen mukana painehäviö kaapelissa kasvaa ja tarvitaan aktiivista säätöä. Olosuhteiden mukaan säätötarkkuus vaihtelee edellämainituissa rajoissa parantuen uudestaan kohti suuria vedenjohtavuuksia. K-arvoilla > o-s m/s suurin saavutettava ylipaine laskee, mutta absoluuttinen tarkkuus paranee, joten pysytään alle /o:in virheessä. Pienimmillään stabiilina pysyvä ylipaine on vain muutama. 3.4 Mittausalue Mittausalueen laajuus riippuu käytetystä tulppavälistä ja syöttöpaineesta. Sähkömekaanisten anturien spesifioidulla tarkkuusalueella pystytään mittaamaan vedenjohtavuudet välillä,5 x 0-6 - 7,5 x 0- m/s, kun tulppaväli on 30 m ja paine 0-200. Vuonna -94 asennettu terminen virtausanturi kasvattaa mittausaluetta samoilla kriteereillä arvioiden ainakin 0-2 m/s saakka. Pienimmillä vedenjohtavuuksilla kasvaa kuitenkin mahdollisten virhelähteiden osuus nimenomaan virtausmittauksen osalta, jonka virherajoiksi arvioidaan alarajalla n. +- 50 /o.

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 4 MITTAUKSEN KULKU Aluksi paisutetaan tulpat paikoilleen. Paisutuspaine on,0 MPa ja asettumisaika tilanteesta riippuen 5-5 min. Tämän jälkeen suljetaan venttiili, jottei tulppia käyttävän pumpun iskut vaikuttaisi testivälin paineeseen. Paisutuksen aikana on testiväli magneettiventtiilin kautta auki reiän yläosaan. Paisutusvaiheen lopuksi myös tämä venttiili suljetaan. Testivälin sulkeuduttua annetaan paineen asettua vähintään 5 min, jona aikana päästään lähelle testivälin hydraulista painekorkeutta. Useissa tapauksissa täyden stationääritilan saavuttaminen kestäisi tunteja, joten on tyydyttävä suuntaa antaviin arvoihin. Yöt ja muut tauot hyödynnetään tähän tarkoitukseen suunnitelmallisesti. Paine päästetään kaapeliin asettumisvaiheen alussa, jolloin kaapeli täyttyy käytetyllä säiliöpaineella. Samaan tilanteeseen palataan injektiovaiheen jälkeen, jotta kokonaisvirtaamasta saataisiin oikea tulos. Tähän saakka on anturissa oleva painesäädin ollut suljettuna estäen paineen pääsyn testiväliin. lnjektion aluksi käynnistyy ohjelman paineensäätörutiini, joka ensin ohjaa painesäätimen ennalta asetettuun lähtöarvoon ja sen jälkeen pyörittää säädinmoottoria lyhyinä pulsseina jokaisella ohjelmakierroksella, jos testivälin paine ei ole sallituissa rajoissa lähellä tavoitepainetta. Jos säiliössä oleva syöttöpaine on testivälin vedenjohtavuuteen sopiva, saavutetaan asetettu ohjepaine minuutin kuluessa. Tämän jälkeen ohjelma pyrkii pitämään vakiopaineen testivälissä avaamalla tai sulkemalla säädintä. Jos K-arvo on < E-8, ei aktiivista säätää yleensä tarvita, vaan säiläpaine määrää injektiopaineen säätimen asennon pysyessä vakiona. Mikäli vedenjohtavuus ei ole liian suuri, pidetään ohjearvona 200. Oletusarvona injektioajalle on 5 min, mutta muutokset molempiin suuntiin ovat yleisiä. Paikoin myös mittaussuunnitelmassa on esitetty käytettäväksi pidempiä aikoja. lnjektiovaiheen lopuksi kierretään säädin kiinni ja tihennetään mittausten talletusta nopeiden painemuutosten esiinsaamiseksi. Paineen laskua testivälissä seurataan oletusarvoisesti 0 min, jonka jälkeen päästetään paine tulpista. Kun tulpat ovat irronneet, voidaan anturi siirtää uuteen mittauspaikkaan. Mittauksen ajoituksesta huolehtii ohjelma mittauksen alussa annettujen aikojen mukaisesti, mutta haluttaessa voi operaattori muuttaa niitä tarpeen mukaan. Tallennustiheyden voi operaattori määrätä haluamakseen, paitsi transienttien aikana; vakioarvo on 0s. 2

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 Seuraavat tiedot tallennetaan mitattaessa: MUUTTUJA MUUTTUJAN NIMI reaaliaika testivälin paine paine ylätulpan yläpuolella pohjaveden pinnankorkeus syöttövesisäiliön paine tulppien paine ilmanpaine paine alatulpan alapuolella testivälin lämpötila ilman lämpötila syöttöveden lämpötila virtaama P P2 P3 PS P6 P7 PB T T2 T3 Q Lisäksi tallennetaan tietokantaan jaksojen kestoajat, tulkintatulokset, Q/A-tiedot ym. raportissa esiintyvä sekä muu testikohtainen informaatio. Mittauksessa käytetään ainoastaan merkittyä vettä. Merkkiaineina käytetään natriumfluoresiinia eli uraniinia. Merkkiaineen laskennallinen pitoisuus on 0,50 mg/. 3

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 5 TULKINTOJEN TAUSTA 5. Tulkinnat Mittauksesta tehdään kolme tulkintaa aina kun se on mahdollista. Stationääritilan Moye-tulkinta tehdään aina, joskaan tulokset eivät ole merkittäviä, mikäli mitattavissa olevaa virtaamaa ei ole ollut. Tällöin merkitään vedenjohtavuudeksi 0,0 m/s. Jos operaattori ei ole tehnyt tulkintaa, sen tekee ohjelma injektion lopussa vallinneessa tilanteessa. Transienttitulkintojen, jotka tekee vain operaattori, tekemisessä noudatetaan harkintaa ja tulkinta jätetään tekemättä, jos transientti ei ole sovelias tulkittavaksi. Tulkintoja arvioitaessa on hyvä ottaa huomioon seuraavat painetasoihin mahdollisesti vaikuttavat tekijät. Ensimmäinen, pieniin vedenjohtavuuksiin lähes säännöllisesti liittyvä häiriötekijä on tulppien pullistumisen jatkuminen vielä varsinaisen inflaatiovaiheen jälkeenkin paineen tasoittuessa hitaasti kaapelin yläosan ja tulppien välillä. Tämä aiheuttaa paineen nousua testivälissä, joka voi olla useita satoja :ta, ja jonka stabiloituminen voi kestää useita tunteja. Testivälin referenssipaine mitataankin juuri ennen inflaation aloittamista, jotta tulppien aiheuttama paineen nousu ei sotkisi vedenjohtavuustulkintoja. Toisaalta esiintyy myös luonnolliselta vaikuttavaa korkeaksi nousevaa painetta, joka pitkällä aikavälillä asettuu johonkin tulppapaineesta selvästi poikkeavaan vakioarvoon. Tulppien vaikutusta ja luonnollisia ilmiöitä on yleensä mahdoton erottaa toisistaan näissä mittauksissa, ellei seuranta ole kestänyt vähintään kahta tuntia. Muutamissa heikosti johtavissa testiväleissä voi todelliseen injektiopaineen arvoon tulla hieman virhettä, mutta useimmiten näissä kohdissa vedenjohtavuus kuitenkin on liian pieni mitattavaksi. Toinen häiriötekijä on mahdollinen testivälin hydrostaattisesta poikkeava pietsometrinen painetaso hyvin vettä johtavissa testiväleissä Operaattori voi useimmiten havaita tämän, mikäli tasausvaihe on riittävän pitkä, ja kompensoida sen vaikutuksen muuttamalla käsin juuri ennen inflaatiota mitattua testivälin paineen nollapoikkeamaa. Tähän on myös varauduttu ohjelmassa. Käytännössä poikkeavan pietsometrisen painetason huomioiminen on tärkeintä juuri hyvin johtavissa, K-arvoltaan yli E- 6, testiväleissä, joissa joudutaan usein tyytymään hyvinkin pieniin, jopa oleellisesti poikkeaman suuruutta pienempiin syöttöpaineisiin. Tällöin kompensoimaton pietsometrisen painetason poikkeama voi aiheuttaa todella merkittäviä virheitä mitatluihin K-arvoihin, tai pilata koko testin. Pienillä vedenjohtavuuksilla, jolloin yleensä käytetään n. 200 syöttöpainetta, suhteellinen vaikutus on pienempi. Myös hyvin vettä johtavissa kohdissa todellisen pietsometrisen paineen löytyminen voi viedä huomattavasti aikaa, sillä kyse voi olla suuren kalliotilavuuden asettumisesta tasapainoon tulppien suljettua kairanreiän muodostaman yhteyden muihin rakoihin. 5.2 Moye Tulkinta tehdään pääsääntöisesti automaattisesti injektion lopusta, tai sitten operaattorin valitsemasta ajankohdasta mittauksen aikana kohdasta, joka vaikuttaa edustavimmalta, eikä sisällä häiriötekijöitä Virtauksen stationäärisyyttä pidetään ensiarvoisena tekijänä paikkaa valitessa. Jos operaattori ei ole tehnyt tulkintaa, se tehdään aina injektion viimeisiltä hetkiitä 4

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 Laskentaan käytetään viittä paineen ja virtaaman arvoa valitun kohdan molemmin puolin, joten kyse on kymmenen taliannetun luvun keskiarvosta. Kun useimmiten on käytössä datan tallennus 0 s välein, vastaava aika on 00 s. Kuitenkin jos tulkinta tehdään viimeisestä injektion arvosta, tulee mukaan vain viisi edellistä lukemaa. Kaikki tässä esityksessä mukana olevat mittausraportit sisältävät Moyen tulkinnan varsinaisesti laskettuna Banksin kaavalla, johon on lisätty Moyen vakio //, eli: _ 0,59 x Q ( ( L )) K- L p +ln R X 2 X w 2. jossa: K = vedenjohtavuus Q = virtaama L = testivälin pituus P = ylipaine Rw = reiän säde [m/s] [m 3 /s] [m] [m] [m] 5.3 /Q Menetelmää varten sovitetaan puolilogaritmiasteikolla /Q-käyrälle suora ja lasketaan sen perusteella virtaaman muutos yhden aikadekadin kuluessa. lnjektion alun alkuhetkenä pidetään hetkeä, jolloin paine on noussut 70 o/o:iin lopullisesta arvostaan. Suoran sovitusväli on operaattorin päätettävissä. Samoin voidaan valita käytetäänkö sovitukseen pienimmän neliösumman menetelmää vai ei. Jos käyrä sisältää runsaasti piikkejä on yleensä käytetty manuaalista suoran asetusta, jolloin arviointi on tietysti silmämääräistä. Tulkinnan voi myös jättää tekemättä, jos transienttia ei ole. Saaduista arvoista esitetään raportissa injektion ja suoran sovituksen aikaväli, virtaama- ja painemuutos yhdessä aikadekadissa sekä skin-tekijän arvo. Aikaskaala on esitetty sekunteina eikä logaritmeina lähinnä helpottamaan operaattoria, sillä sekunnit antavat paremman käsityksen reaaliarvoista. Vedenjohtavuus on laskettu suoran kulmakertoimesta kaavalla //: K 0,_8_3_x ;p--:--x-=-g---, - p XL X ( Q) 3. jossa: p = veden tiheys [kgfm3] g = putoamiskiihtyvyys [mfs2] P = keskimääräinen ylipaine [Pa] L = testivälin pituus [m] il(/q) = virtaaman muutos logaritmisella aikavälillä [s/m 3 ] 5

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 Vedenjohtavuuden ohella tulkinnassa lasketaan myös pintavaikutustekijä seuraavalla kaavalla//: ( / Q) t J ( K J J ([ A /Q Zinj =,5 X ( ) -}og 2-2,3 Rw X Ss 4. 5.4 Horner jossa yllämainittujen lisäksi: (/Q), = /Q arvo ajanhetkellä t, tulkinnan sovitusvälin alussa Rw =reiän säde [m] Ss = ominaisvarastokerroin [/m] Horner tulkinta tehdään puolilogaritmisessa koordinaatistossa, jossa lineaarisella pystyakselilla on testivälin paine P fall-offin aikana, ja logaritmisella vaaka-akselilla on dimensioton aika Log((t+t')/t'), missä t = aika sekunteina injektion alusta ja t' = aika sekunteina fall-offin alusta. Aikaskaalan hahmottamisen helpottamiseksi dimensioton aika on kuitenkin muutettu sekunneiksi fall-offin alusta. Suoran sovitus Horner-diagrammiin tehdään samalla tavalla kuin /Q-tulkinnassakin. Tulkinta voidaan myös jättää tekemättä, jos transientti ei ole tarkoitukseen sopiva. Transientin ensimmäisten (n. 30 ) sekuntien käyttöä tulkintaan on pääsääntöisesti vältetty. Vedenjohtavuus lasketaan tässäkin suoran kulmakertoimesta kaavalla //: 0,83 X Qp X p X g K fo = M_'P : x_l 5. jossa edellisten lisäksi: 6dP = paineen muutos logaritmisella aikavälillä Op = virtaama syötön lopussa [Pa] [m 3 /s] Samoin kuin /Q-menetelmässä myös tässä tulkinnassa lasketaan pintavaikutustekijä seuraavalla kaavalla //: 6. Jossa edelleen: dp, = testivälin paine ajanhetkellä t, tulkinnan sovitusvälin alussa 6

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 6 MITTAUSRAPORTINSISÄLTÖ OTSIKKOTIEDOT Otsikkotiedot sisältävät ylätunnisteessa reiän nimen ja testin järjestysnumeron. Yleensä reiän nimi esiintyy eräistä käyttöjärjestelmän ominaisuuksista epäsuorasti johtuen ilman väliviivaa ja numeroon sisältyy joko etunolla tai muu lisänumero tai -kirjain. Uudemmissa tulosteissa reiän nimi on korjattu vastaamaan Pasivan käytäntöä ja testin numero on erillään. Ylätunnisteen alapuolella on testivälin sijainti tunnettuine korjauksineen laskettuna maanpinnan tasosta, sekä graafinen esitys testivälin suhteellisesta sijainnista reiässä. Reiän kuvaan saattaa myös liittyä reiän suurimpien ruhjeiden ja ruhjevyöhykkeiden sijainti. TIEDOSTOT Mittaukseen liittyvien tiedostojen nimet muodostavat seuraavan pääkohdan. Jälkikäsittelyn kannalta oleellisimpia ovat kalibroidun datan sisältävä tiedosto, jonka nimen tarkenne on.pro ja tapahtumatiedoston, jonka tarkenne on.evt. Jälkimmäisestä löytää kaikki oleelliset tuloksiin vaikuttavat tapahtumat kellonaikoineen.. CAL-tiedosto on kalibrointitiedot sisältävä tiedosto, joka on ollut käytössä muutettaessa raakadataa kalibroiduksi dataksi kyseistä raporttia luodessa. Tiedostojan tarkempi rakenne on selitetty tarkemmin luvussa 7. Lisätietaina on datatiedostojen sisältämä tietueiden määrä (= talletuskertojan luku) ja operaattorin nimikirjaimet Tiedostojan nimet muodostuvat reiän nimestä edellämainituin muutaksin ja järjestysnumerosta, joka on reikäkohtainen. TESTITIEDOT Seuraava taulukko sisältää testikohtaisten tulosten merkityksen. TESTIVÄLIN GEOMETRIA pituus tulppien välinen etäisyys reiän 0 kairanreiän halkaisija [m] [mm] AIKA päivä alkoi loppui kesto tasaus injektio fall-off mittauksen aloituspäivä mittauksen aloitusaika mittauksen päättymisaika koko mittauksen kesto paineentasausvaiheen kesto injektiovaiheen kesto paineenseurantavaiheen kesto [pvm] [hh:mm:ss] [hh:mm:ss] [s] [s] [s] [s] MITTAUSTULOKSET viim. virtaama viim paine kokonaistilavuus alkupaine loppupaine Moyen tulkintaan käytetty virtaama-arvo Moyen tulkintaan käytetty painearvo koko injektiossa kulunut vesimäärä, ml. kaapelin täyttyminen testivälin paine ennen injektiota testivälin paine paineentasausvaiheen lopussa [ml/s] [] [] [] [] 7

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 TULKITUT VEDENJOHTAVUUDET Moye tulkittu Moyen vedenjohtavuus Horner Horner-tulkinnan vedenjohtavuus /Q /Q-tulkinnan vedenjohtavuus [m/s] [m/s] [m/s] Q/A-TIEDOT Raportinkirjoitusohjelma on kehittynyt mittausten kuluessa ja erityisesti OlAtietojen osalla on tapahtunut vähäisiä muutoksia mittausten aikana. Itse suureet ovat pääosin samat, mutta niille on pyritty etsimään selkeämmät nimitykset ja ryhmittelyä mittausraportissa on selkeytetty. Esitysmuoto riippuu hieman siitä, onko raportti tulostettu mittausten yhteydessä vai myöhemmin. TASAUKSENLOPUSSSA P muutos Testivälin paineen muutos tasauksen [] kuluessa P muutosnop Testivälin paineen muutosnopeus [/min] tasauksen lopussa P8 muutos Alatulpan alapuolisen paineen muutos [] stabiloinnin loppuun (tulppien vaikutus) INJEKTION LOPUSSA P keskihajonta lnjektion aikainen testivälin ylipaineen [] keskihajonta P keskivirhe lnjektion aikainen testivälin ylipaineen [] keskipoikkeama asetusarvosta virtausmuutos Virtaaman muutosnopeus injektion [{ 0 /o)/min] lopussa pohjavesimuutos Pohjaveden pinnan korkeusmuutos [m] injektion loppuun mennessä FALL-OFF LOPUSSA P muutos Testivälin paineen muutos ennen testiä [] P muutosnop vallinneeseen paineeseen nähden Testivälin paineen muutosnopeus [/min] P8 muutos fall-off-vaiheen lopussa Alatulpan alapuolisen paineen muutos [] injektion alusta (injektion vaikutus) vaiheet Loppuunvietyjen mittausvaiheiden lukumäärä, täydellisessä testissä vaiheet= 4, rakohaku = 5, uusittu= 6 KOMMENTIT KUVAAJAT Operaattorin havainnot ja selvitykset poikkeavuuksien mahdollisista syistä mittauksen kuluessa kirjautuvat omaan tiedostoonsa, jonka sisältö tulostuu raporttiin. Samoin kommentit tulkinnoista. Toinen sivu sisältää kolme graafista esitystä. Ylimpänä on testivälin paine ja virtaama (P ja V Plot) koko mittauksen ajalta. Seuraavina ovat /Q- ja Horner-tulkinnat, joissa käyristä esiintyy vain tulkitsijan tarkoitusta varten skaalaama osuus ja sille sovitettu suora. 8

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 P ja V PLOT Ohut viiva kuvaa painetta testivälissä, ja virtaama on piirretty vahvennetulla viivalla. Ohjelma skaalaa kuvaajat mitattujen maksimiarvojen perusteella. Lineaarisella vaaka-akselilla on aika sekunteina testin alkamisesta. Lämpöpulssianturia käytettäessä virtaamakäyrä koostuu portaista, koska anturilta saadaan uusi mittausarvo vain 5-500 s välein. Mittausarvo päivittyy lämpöpulssisyklin päättyessä, joten ajallisesti portaan etureuna edustaa virtaamaa parhaiten. Sekin on tosin myöhässä syklin puolivälistä, joka olisi varsinaisesti oikea ajanhetki saadulle tulokselle. Kuvaajan lisäksi esitykseen on liitetty seuraavien muuttujien arvot: K aika paine virtaama Moyen tulkinnan tulos Tulkintahetki sekunteina mittauksen alusta lukien Testivälin paine tulkintahetkellä, lasketaan kymmenen lähimmän mittausarvon keskiarvona (normaalitapauksessa keskiarvo 00 s ajalta) Virtaama tulkintahetkellä, lasketaan kymmenen lähimmän virtaama-arvon keskiarvona (normaalitapauksessa keskiarvo 00 s ajalta) [m/s] [s] [] [ml/s] /Q PLOT /Q-diagrammissa ohut viiva kuvaa virtaamaa ja vahvennettu viiva sen käänteisarvoa. Aikaskaala on logaritminen ja se yksikkö on sekunteja efektiivisen injektion alusta. Efektiivisen injektion katsotaan alkaneen, kun testivälin paine on saavuttanut 70 /o asetusarvostaan. Aika-akselin arvoja ei voida suoraan sijoittaa P-V diagrammiin, mutta sen helpottamiseksi syöttöväli ja sovitusväli sekunteina mittauksen alkamisesta on annettu numeroarvoina. Kaikkiaan kuvaajan yhteydessä on annettu seuraavien muuttujien arvot: Syöttöväli lnjektion aika sekunteina mittauksen [s] alusta lukien Sovitusväli Aikaväli, jolle suora on sovitettu, sekunteina [s] mittauksen alusta Paine min Paineen muutos yhden aikadekadin [] kuluessa Virtaama min Virtaaman muutos yhden aikadekadin [mlls] kuluessa /Q-tulkinnasta saatu vedenjohtavuus [m/s] /Q-tulkinnasta saatu skin-tekijä 9

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 HORNER-DIAGRAMMI Horner-diagrammissa ohut viiva kuvaa painetta testivälissä injektion lopun jälkeen. Varsinaisesti tulkinta tehdään dimensiottomassa logaritmisessa ajassa Log((t+t')/t'), missä t = aika sekunteina injektion alusta ja t' = aika sekunteina fall-offin alusta. Tulkitsijan kannalta erittäin epähavainnollinen aikaskaala on kuitenkin esitetty sekunteina fall-offin alusta, jolloin suoran fyysinen sijoittuminen painekäyrälle on helpompi ymmärtää. Edellä mainitusta taustasta johtuen vaaka-akseli on sikäli epähavainnollinen, että aika kasvaa oikealta vasemmalle. Kuvaajan yhteydessä on annettu myös seuraavien muuttujien arvot: Mittausväli Fall-off-vaiheen aika sekunteina mittauksen alusta lukien Horner-tulkinnasta saatu vedenjohtavuus Horner-tulkinnasta saatu skin-tekijä [s] [m/s] TAPAHTUMALOKI Kolmannella ja tarpeen mukaan sitä seuraavilla sivuilla on tapahtumaloki, joka sisältää kellonaikoinaan kaikki ohjelmiston huomaamat erityiset tapahtumat, kuten virhetilanteet, asetetut rajat ylittävät muuttujan arvot, asetusten muutokset, ym. Itse tiedosto on huomattavasti laajempi kuin tulosta, sillä tapahtumat on luokiteltu kuuteen eri tasoon, joista vain tietyn tason ylittävät tapahtumat otetaan tulostukseen. Muita tietoja voidaan hyödyntää mm. vian etsinnässä. 20

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 7 DATATIEDOSTON RAKENNE HTU-data on.pro- tiedostoissa ASCII-muodossa alla olevan muuttujatyypin määrittelyn mukaisina määrämittaisina, 2 merkin pituisina, merkkijonoina. Tietueen lopussa alkujaan varalla olleista kahdesta yhteensä 28 merkin mittaisesta jonosta on muodostettu yksi 6 merkin mittainen jono, yksi 2 merkin mittainen jono, sekä yksi yhden merkin mittainen jono. Näistä 6 merkin jono sisältää tiedon ilmanpaineesta (P7) millibaareina, 2 merkin jono on varalla (tyhjä) ja merkin jonoon on talletettu tietueiden erotusmerkiksi ASCII-merkki 3 helpottamaan tiedoston käsittelyä muilla ohjelmilla. Tietueen pituus ei ole muuttunut. Muutos tehtiin keväällä -95, joten ASCII 3 - merkki puuttuu vain vuosina -94-95 Remuvaarassa tehdyistä mittauksista. Type ProcData TimeDate As String * 2 p As String * 8 p2 As String * 7 p3 As String * 8 Hm As String * 2 p8 As String * 7 t As String * 6 t2 As String * 6 t3 As String * 6 s2 As String * 3 Mm As String * 5 FlowAs String * 9 Stg As String * RecNr As String * 5 p5 As String * 8 p7 As String * 6 Spare2 As String * 2 EOR As String * End Type 'used to store processed data records 'time stamp 'test section pressure [], format ####.### 'pressure over upper packer [MPa], format ###.### 'water table depth in [m], format ###.#### 'moisture inside the tool [o/o], format ## 'pressure below lower packer [MPa], format ####.## 'test section temperature [C] 'injection water temperature in tank [C] 'outside air temperature [C] 'water level in tank [], format ### 'control valve pos. in [ 0 /o=percentage of f. open], format ##.## 'water flow [ml/s], format ####.#### 'stage code [code letter], format #, 'number of the raw data record [digits -9999], format #### 'pressure in vessel [], format ####.### 'p 7 in millibars 'spare 2 'End Of Record, separator char "CR" "Stage code" on kolmas kirjain sanoissa "pre-start", "inflation", "stablisation", "injection" ja "fall-off" eli e, f, a, j tai. Aika on muotoa "ddmmyyhhmmss". Pohjaveden pinnankorkeus (p3) on mitattu pinnan alapuolella olevalla paineanturilla ja arvot laskettu metreiksi maanpinnasta. Alla on esimerkki.pro-tiedoston sisällöstä (sarkainmerkkejä on lisätty luettavuuden vuoksi). time p p2 p3 Hm p8 t t2 t3 s2 Mm flow stg Recp5 p7 07952302-22.688.064 -.6809 0.03 5.242 5.439 2.66 6 0.00 0.0000 e 47.893 02.7 0795232-0.006.064 -.7054 0.03 5.244 5.336 2.43 6 0.00 0.0000 e 2 47.889 06.5 0795232 42.626.073 -.777 0.04 5.28 5.439 2.63 6 0.00 0.0000 f 3 48.329 00.4 0795233 53.820.072 -.777 0.02 5.283 5.490 2.74 6 0.00 0.0000 f 4 48.233 0 0.4 0795234 62.05.073 -.777 0.099 5.285 5.490 2.66 6 0.00 0.0000 f 5 48.430 00.4 0795235 46.698.069 -.777 0.098 5.290 5.439 2.66 6 0.00 0.0000 f 6 48.402 0 0.5 2

23.0.98 TYÖRAPORTTI 97-47 8 VIITELUETTELO // Kuusela, A. 986 Kallion vedenjohtavuuden mittauksista ja mittaustulosten tulkinnasta, diplomityö, Helsingin teknillinen korkeakoulu, Espoo 2 Rautio, T.996 Syväkairaus OL-KR0 Eurajoen Olkiluodossa, Työraportti PATU96-02 Posiva Oy, Helsinki 22

-------------- ----- --- Liite Mittausraportit

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-02 Reikä : OL-KR 0 Sijainti : 36.52 m - 38.52 m 36.52 38.52 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: OLKR 002.RAW OLKR 002.PRO 287 kpl tapahtumatiedosto: kalibrointidata : mittaaja: 0235670.EVT HT260897.CAL HH Testivälin geometria pituus : 2.00 m reiän 0: 76mm pohjavesi tasauksen lopussa : 0.5 m Aika päivä: kesto: 28.08.97 2430s alkoi: 7:36:2 loppui: tasaus: 300 s injektio: 8:6:5 prosessoinnit: 92 s fall-off: 599 s Mittaustulokset viim. virtaama: viim paine: 0.046 ml/s 83.93 tilavuus: 0.0608 alkupaine: 22.25 loppupaine : 50.25 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye: 2.0E-0 m/s Horner:.8E-0 m/s /Q:.9E-0 m/s Q/A Tasauksen lopussa : P muutos: 24.33 P muutosnop:.32 /min P8 muutos: -29.67 P6 tulppapaine: 874 lnjektion lopussa : P keskihajonta: 0.026 P keskivirhe: -.07 virtausmuutos:.3 %/min pohjavesimuutos: -0.67 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: 54.74-2.69 /min -37.5 4 Testinaikaiset kommentit Tiedostossa ei ole mittaajan kommentteja Tulkinnat /Q TULKINNAN KOMMENTIT Transientti sisältää anturin vaihdon, joka aiheuttaa mutkan. Tulkinta on tehty siksivain lämpöpulssianturin arvoja käyttäen. HORNER TULKINNAN KOMMENTIT Hyvin tulkittava transientti. Kaikki tulkinnat poikkeuksellisen lähellä toisiaan. sivu:

HTU mittausraportti Testi: OLKR 0-02 ml/s.2..08.06.04.02 P ja V Plot 375 750 25 500 875 2250 2625 Moye K: 2.0E-0 m/s aika: 776 s paine: 83.95 virtaama: 0.045 ml/s /Q Plot s/ml 05 - r--------" 230 90 50 0 70 30 s 85.0 65.0 45.0...(', /u _.-- - ' "" -...J 25.0 syöttöväli : paine dek. : - / - 8 20 35 59 07 25 365 575 Sekunteja injektion efektiivisestä alkamisesta, johdettu Log(t):stä 90 s - 83 s sovitusväli : 220 s - 459 s Kinj :.908E- 0 m/s 85.59 virtaama dek. : 0.0437 ml/s Zinj : -0.886 Horner Diagrammi 200 60 20 y---...()---,_.--- 80 40 460 307 230 54 84 48 26 2 7 Sekunteja Faii-Offin alkamisesta, johdettu Log((t+t')/t'):stä mittausväli: 83 s - 2430 s Kfo:.824E-0 m/s Zfo: -.803 sivu: 2

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-02 Event log printout Event log printout file 0235670.EVT 7:23:00-7:23:00-7:23:00-7:23:00-7:36:3-7:36:35-7:46:36-7:46:4-7:5:50-7:5:55-7:52:44-7:53:5-8:06:58-8:6:58-8:6:58-8:7:0-40 -New Test 2 40 - Section Depth 36.52 M 40 - Cable Length Correction -0.62 M 40 - P set= 200 P5set= 80 0 - Mp Fast lncreasing 7.0 Mbar/min 5 - lnflation Stage Entered 65 - Stabilization Stage Entered 620 - Flow Valve 2 Selected 929 - lnjection Stage Entered 934 - Flow Valve Selected 984 - P Set To 85 05 - VO Se Ieeted 836 - Fall Off Stage Entered 2437- End Of Test 2437- Total Flow.267832 2437- Post Test Stage Entered sivu: 3

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-03 Reikä: OL-KR0 Sijainti: 38.52 m- 320.52 m 38.52 320.52 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: OLKR003.RAW OLKR 003.PRO 30 kpl tapahtumatiedosto: kalibrointidata : mittaaja: 0335670.EVT HT260897.CAL MH Testivälin geometria pituus: 2.00 m reiän 0: 76mm pohjavesi tasauksen lopussa : -0.93 m Aika päivä: kesto: 28.08.97 2730 s alkoi: 8:26:4 loppui: tasaus: 300 s injektio: 9:2: prosessoinnit: 22 s fall-off: 729 s Mittaustulokset viim. virtaama: viim paine: 0.032 ml/s 98.86 tilavuus: 0.057 alkupaine: 29.82 loppupaine : 90.07 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye:.6E-0 m/s Horner: 4.9E- m/s /Q: 2.0E-0 m/s Q/A Tasauksen lopussa: P muutos: 30.64 P muutosnop:. /min P8 muutos: -2.99 P6 tulppapaine: 883 lnjektion lopussa : P keskihajonta: P keskivirhe: virtausmuutos: pohjavesimuutos: 0.0 0.065 -.63 %/min -0.46 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: 94.46-5.06 /min -28.92 4 Testinaikaiset kommentit Tiedostossa ei ole mittaajan kommentteja Tulkinnat Tiedostossa ei ole tulkinnan kommentteja sivu:

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-03 P ja V Plot ml/s.03.025.02.05.0.005 230 90 50 0 70 30 375 750 25 500 875 2250 2625 Moye K:.6E- 0 m/s aika: 958 s paine: 98.87 virtaama: 0.03 ml/s s/ml /Q Plot s 20 00.0 80.0 60.0 F""""'".-(J,.. "CI 40.0 r---- syöttöväli : paine dek. : 5 20 35 60 00 80 360 60 960 Sekunteja injektion efektiivisestä alkamisesta, johdettu Log(t):stä 780 s - 200 s sovitusväli : 940 s - 2008 s Kinj :.968E- 0 m/s 98.82 virtaama dek. : 0.09 ml/s Zinj : 0.67 4 200 60 20 80 if / f) v- Horner Diagrammi ------ L-------- 40 60 407 305 204 64 35 6 Sekunteja Faii-Offin alkamisesta, johdettu Log((t+t')/t'):stä mittausväli : 200 s - 2730 s Kfo : 4.866E- m/s Zfo : -0.275 sivu: 2

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-03 Event log printout Event log printout file 0335670.EVT 8:26:20-8:26:20-8:26:20-8:26:20-8:26:48-8:33:3-8:34:49-8:34:52-8:40:0-8:40:2-8:40:56-8:4:2-8:45:0-8:45:0-9:00:3-9:2:2-9:2:2-9:2:6-2437- New Test 3 2437- Section Depth 38.52 M 2437- Cable Length Correction -0.6 M 2437 - P set= 85 P5set= 80 5 - lnflation Stage Entered 48 - New lnflation Time= 8 Min 496- Stabilization Stage Entered 498 - Flow Valve 2 Se Ieeted 85- lnjection Stage Entered 89 - Flow Valve Selected 864- P Set To 98.8046 880 - VO Selected 7 - New lnjection Time= 20 Min 7 - New Fall-off Time= 2 Min 208- Fall Off Stage Entered 2740- End Of Test 2740- Total Flow 5.922904e-02 27 40 - Post Test Stage Entered sivu: 3

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-04 Reikä: OL-KR0 Sijainti : 320.52 m - 322.52 m 320.52 322.52 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: OLKR004.RAW OLKR 004.PRO 29 kpl tapahtumatiedosto: kalibrointidata : mittaaja: 0435670.EVT HT260897.CAL MH Testivälin geometria pituus : 2.00 m reiän 0: 76mm pohjavesi tasauksen lopussa : -.96 m Aika päivä: 28.08.97 kesto: 2470 s alkoi: 9:22:5 loppui: tasaus: 300 s injektio: 20:04:0 prosessoinnit: 080 s fall-off: 600s Mittaustulokset viim. virtaama: viim paine: 0.2826 ml/s 203.52 tilavuus: 0.3050 alkupaine: -5.22 loppupaine: -4.85 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye: 3.5E-9 m/s Horner:.3E-8 m/s /Q:.6E-8 m/s Q/A Tasauksenlopussa: P muutos: -5.7 P muutosnop: -0.29 /min P8 muutos: -5.67 P6 tulppapaine: 880 lnjektion lopussa : P keskihajonta: 0.004 P keskivirhe: 0.283 virtausmuutos: -0.3 %/min pohjavesimuutos: -0.24 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: -0.4-0.4 /min -9.3 4 Testinaikaiset kommentit Tiedostossa ei ole mittaajan kommentteja Tulkinnat Tiedostossa ei ole tulkinnan kommentteja sivu:

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-04 ml/s P ja V Plot.3 220 f.25 80.2 40.5 00. - 60.05 i\-- 20 \ - 375 750 25 500 875 2250 2625 s Moye K: 3.5E-9 m/s aika: 88 s paine: 203.52 virtaama: 0.2829 ml/s s/ml 5.0 4.6 4.2 ' / --- / /Q Plot 3.8 3.4 ""'"... --,.,.,...,.. -kj 4 9 34 59 99 79 359 609 959 Sekunteja injektion efektiivisestä alkamisesta, johdettu Log(t):stä syöttöväli : 790 s - 870 s sovitusväli : 878 s - 807 s Kinj :.608E-08 m/s paine dek. : 202.97 virtaama dek. : 0.39 ml/s Zinj : 6.426 80 40 00 60 Horner Diagrammi vv / / V / 20 C"'.r - k,----v 80 98 68 42 2 2 6 3 2 Sekunteja Faii-Offin alkamisesta, johdettu Log((t+t')/t'):stä mittausväli : 870 s - 2470 s Kfo :.259E-08 m/s Zfo : 3.384 sivu: 2

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-04 Event log printout Event log printout file 0435670.EVT 9:22:42-9:22:42-9:22:42-9:22:42-9:23:07-9:3:07-9:3:2-9:32:52-9:36:27-9:36:3-9:36:34-9:37:04-9:39:22-9:5:29-9:54:09-20:04:0-20:04:0-20:04:4-2740- New Test 4 2740- Section Depth 320.52 M 27 40 - Cable Length Correction -0.6 M 27 40 - P set= 98.8046 P5set= 80 6 - lnflation Stage Entered 496 - Stabilization Stage Entered 500 - Flow Valve 2 Se Ieeted 602- P5 Set To 78.6767 84- lnjection Stage Entered 820 - Flow Valve Selected 823- P Set To 203.7558 854- P Set To 202.8503 992- P Set To 203.2362 79 - New lnjection Time= 8 Min 878- Fall Off Stage Entered 2479- End Of Test 2479- Total Flow.3780698 2479- Post Test Stage Entered sivu: 3

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-05 Reikä: OL-KR0 Sijainti : 322.53 m - 324.53 m 322.53 324.53 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: OLKR 005.RAW OLKR 005.PRO 290 kpl tapahtumatiedosto: kalibrointidata : mittaaja: 0535670.EVT HT260897.CAL MH Testivälin geometria pituus : 2.00 m reiän 0: 76mm pohjavesi tasauksen lopussa : -2.49 m Aika päivä: kesto: 28.08.97 2469s alkoi: 20:09:5 loppui: tasaus: 300 s injektio: 20:5:00 prosessoin nit: 090 s fall-off: 599 s Mittaustulokset viim. virtaama : viim paine: 0.095 ml/s 24.70 tilavuus: 0.0352 alkupaine: 0.59 loppupaine : 24.79 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye : 2.3E- 0 m/s Horner: m/s /Q:.5E-0 m/s Q/A Tasauksen lopussa: P muutos: 0.76 P muutosnop: 0.34 /min P8 muutos: -3.26 P6 tulppapaine: 898 lnjektion lopussa : P keskihajonta: 0.0 P keskivirhe: 0.702 virtausmuutos: -2.95 %/min pohjavesimuutos: -0.2 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: 29.26 0.0 /min -5.22 4 Testinaikaiset kommentit Tiedostossa ei ole mittaajan kommentteja Tulkinnat /Q TULKINNAN KOMMENTIT Transientti on kaksijakoinen, tulkinta on tehtyvo-anturin osuudelle. V-anturin osuus antaisi kuitenkin Kinj =.95E- 0 Zinj = -.34 HORNER TULKINNAN KOMMENTIT Horner-tulkintaa ei voi tehdä, koska säädin ei sulkeutunut täysin. sivu:

70 Geopros Oy HTU mittausraportti Testi: OLKR0-05 ml/s P ja V Plot.2 230. 90.08 50.06 0.04.02-30.L _L 375 750 25 500 875 2250 2625 s Moye K: 2.3E-0 m/s aika: 820 s paine: 24.76 virtaama: 0.097 ml/s s/ml 56.0 46.0 36.0 26.0 6.0 /Q Plot r -""'" '/...--- ----------- - 5 20 35 60 00 80 360 60 960 Sekunteja injektion efektiivisestä alkamisesta, johdettu Log(t):stä syöttöväli: 780 s - 870 s sovitusväli: 224 s - 845 s Kinj:.500E-0 m/s paine dek.: 23.68 virtaama dek.: 0.0892 ml/s Zinj: -.78 Horner Diagrammi 20+----------------------------------------r- 272 56 09 68 35 20 5 3 Sekunteja Faii-Offin alkamisesta, johdettu Log((t+t')/t'):stä sivu: 2

HTU mittausraportti Testi: OLKR0-05 Event log printout Event log printout file 0535670.EVT 20:09:36-20:09:36-20:09:36-20:09:36-20:0:00-20:8:0-20:8:02-20:23:20-20:23:2-20:23:35-20:24:00-20:24:9-20:24:40-20:25:3-20:28:58-20:4:07-20:42:08-20:5:3-20:5:3-20:5:7-2479- New Test 5 2479- Section Depth 322.53 M 2479- Cable Length Correction -0.60 M 2479- Pset= 203.2362 P5set= 78.6767 5 - lnflation Stage Entered 495 - Stabilization Stage Entered 495 - Flow Valve 2 Se Ieeted 83- lnjection Stage Entered 83 - Flow Valve Selected 830- P Set To 22.3742 854- P Set To 23.506 874- P Set To 23.5226 894- P Set To 23.7802 927- P Set To 24.02 52 - VO Selected 880 - Fall Off Stage Entered 943 - Control Valve Not Closed 2482 - End Of Test 2482- Total Flow 5.904778e-02 2482 - Post T est Stage Entered sivu: 3