Vedenjohtavuuden mittaukset Aänekosken Kivetyssä, kairanreikä KI-KR11

Työraportti 98-33 Vedenjohtavuuden mittaukset Aänekosken Kivetyssä, kairanreikä KI-KR Heikki Hämäläinen Heinäkuu 998 POSIVA OY Mikonkatu 5 A, FIN-00 00 HELSINKI, FINLAND Tel. +358-9-2280 30 Fax +358-9-2280 379

Työ raportti 98-33 Vedenjohtavuuden mittaukset Aänekosken Kivetyssä. kairanreikä KI-KR Heikki Hämäläinen Heinäkuu 998

--------- -- TEKIJÄ ORGANISAATIO: Geopros Oy Punapaadentie 6 00930 Helsinki TILAAJA: Posiva Oy Mikonkatu 5 A 0000 Helsinki TILAUSNUMERO: 9826/97/HH POSIVAN TARKASTAJA JA HYVÄKSYJÄ: Dl Heikki Hinkkanen Posiva Oy KONSULTIN YHDYSHENKILÖ: Heikki Hämäläinen Geopros Oy TYÖRAPORTII 98-33 KALLIOPERÄN VEDENJOHTAVUUDEN MITTAUKSET ÄÄNEKOSKEN KIVETYSSÄ, KAIRANREIKÄ KI-KR TEKIJÄ:,-? ::;;;=c=;j:;:7"'-- t Heikki Hämäläinen TARKASTAJA JA: HYVÄKSYJÄ Tapio Hämäläinen

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 KALLIOPERÄN VEDENJOHTAVUUDEN KIVETYSSÄ, KAIRANREIKÄ KI-KR MITTAUKSET ÄÄNEKOSKEN TIIVISTEL MÄ Yksityiskohtaisiin paikkatutkimuksiin liittyen Posiva Oy:n Äänekosken Kivetyn tutkimusalueena mitattiin kallioperän vedenjohtavuutta kairanreiässä KI-KR. Mittauskelpoisesta 560,8 m:n reikäosuudesta mitattiin 2m testivälin pituuksilla 42m, yhteensä 7 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 injektiota 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, vakiopainekoe, vesimenekkikoe 2

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 HYDRAULIC CONDUCTIVITY MEASUREMENTS AT KIVETTY, ÄÄNEKOSKI, BOREHOLE KI-KR ABSTRACT As a part of the detailed site investigations hydraulic conductivity measurements were carried out in borehole KR at Kivetty in Äänekoski. Kivetty is one of the four areas selected as possible locations for the final 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 560,8 m in the borehole 42m was measured with 2m packer separation. A total of 7 complete tests were made. Additionally some tests were carried out to check the real borehole depth of the fractures at known locations. Double-packer constant-head method was used throughout with generally 200 head. 8oth injection and fall-off stages Iasted normally 5 minutes. 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 (Horner and /Q) and one stationary-state (Moye) interpretations were made immediately after the measurement. Hydraulic Testing Unit, HTU-system, owned by Posiva, was used and operated by the crew of Geopros Ltd. Keywords: HTU, hydraulic conductivity, constant head test, hydraulic injection test 3

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ... 2 ABSTRACT... 3 SISÄLLYSLUETTELO... 4 JOHDANTO... 5 2 MITTAUKSET... 6 3 LAITTEISTO... 7 3. Laitteiston yleiskuvaus... 7 3.2 Toiminnallinen kuvaus... 7 3.3 Tekniset spesifikaatiot... 8 3.3. Kaluston mitat... 8 3.3.2 Digitaalinen mittaustarkkuus... 8 3.3.3 Paineanturit... 8 3.3.4 Virtausanturit... 9 3.3.5 Lämpötila-anturit... 9 3.3.6 Kaapelin jännitys... 9 3.3.7 Testivälin sijainti.... 9 3.3.8 Säätötarkkuus... 0 3.4 Mittausalue... 0 4 MITTAUKSEN KULKU... 5 TULKINTOJEN TAUSTA... 3 5. Tulkinnat... 3 5.2 Moye... 3 5.3 /Q... 4 5.4 Horner... 5 6 MITTAUSRAPORTIN SISÄLTÖ... 6 7 DATATIEDOSTON RAKENNE... 20 8 VIITELUETTELO... 2 Liitteet Mittausraportit 2 Luettelot mittauksista - raportoidut mittaukset - kaikki mittaukset 3 Vedenjohtavuusdiagrammi 4 Mittauspäiväkirja 5 Rakohaut ja kaapelin venymämalli 4

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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. Äänekosken Kivettyyn 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 Kivetyn kairanreiässä KR vakiopainekokeina tehtyjä vedenjohtavuusmittauksia. Reikä on kairattu v. -96 ja se on syvyydeltään 60,03 m. Reiän lähtökaltevuus on 7 4,7.ja halkaisija pääosin 56 mm. Mitattavissa oleva osuus alkaa 40,22 m:stä, johon laajempi putkitettu osuus päättyy. Ensimmäinen mittaus tehtiin 70,45 m:n syvyydessä. 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. Tästä reiästä ei kuitenkaan ole aiempia mittaustuloksia tällä menetelmällä. Mittauksia tehtiin yhteensä 7 kpl valituilla osuuksilla. Testivälit sijoitettiin samoihin asemiin kuin aiemmin tehdyt virtauseromittaukset, joiden tuloksiin nyt saatuja 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. Kivetyssä mitattiin myös matalia, halkaisijaltaan n. 6 mm:n EP-reikiä, samoin kuin muilla tutkimusalueilla. Näiden reikien raportit tullaan julkaisemaan kaikilta alueilta koettuna, kun myös myöhemmin mitattavat reiät aikanaan valmistuvat. Toistaiseksi EP-reikiä on mitattu Olkiluodossa kpl, Remuvaarassa 2 kpl ja Kivetyssä 2 kpl. Lisäksi myöhemmin on ohjelmassa Hästholmenilla yhden tai kahden reiän mittaus. 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 Aimo Hiironen. Tämän raportin laati Heikki Hämäläinen Geopros Oy:stä. 5

2.06.98 TYÖRAPORTII 98-33 2 MITTAUKSET HTU-vaunu kuljetettiin KI-KR :IIe 3..98 Kivetyn EP-reikien tultua mitatuiksi. Yhteensä testejä aloitettiin 7 4 kpl, mutta muutama niistä keskeytyi virhetilanteeseen tai epäsopiviin säätöparametrien arvoihin, mikä aiheutti testin aloittamisen alusta. Rakohakuja, so. syvyysmittavirheen tarkistamiseksi tunnettujen yksittäisten rakojen kohdilla tehtäviä kokeita suoritettiin, mutta dataa niistä ei talletettu, joten ne eivät näy tietokannassa. Mittaukset tulivat loppuunsuoritetuiksi.3.98, minkä jälkeen vaunu seuraavana päivänä kuljetettiin Loviisan Hästholmeniin. Täysin tiiviiltä tuntuvia, vedenjohtavuudeltaan alle laitteiston erotuskyvyn olevia, osuuksia löytyi runsaasti, kuten aiemmissakin mittauksissa tällä alueella. Vedenjohtavuudet olivat kohtuullisesti ennakoitavissa kairausraportin, /2/ tietojen perusteella. Ennakko-odotusten mukaisesti vedenjohtavuudet olivat pääsääntöisesti pieniä, jo yli 20 m syvyyksissä, eikä yli E-7 m/s arvoja tavattu lainkaan. Laajentumat reiän seinämässä aiheuttivat vain pieniä muutoksia testivälien sijoituksiin. Sensijaan kalusto ensin juuttui kiinni 26 m:n kohdalla ja sen jälkeen reikä oli siltä kohtaa tukossa seinämästä irronneiden sirujen takia. Koska tukoksen avaus vei aikansa, mitattiin KI KR2 välillä ja palattiin sitten mittaamaan jäljelle jäänyt osuus. Tapahtumat on selostettu tarkemmin liitteessä 4. Keskeytettyjen 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 olevasta liitteestä 2, taulukosta "Kaikki mittaukset reiässä KI-KR " tarkastelemalla taulukossa esitettyjä vaiheiden kestoaikoja tai kommentteja. Joitakin mittauksia tehtiin pidennetyillä injektioajoilla täydellisen virtaustransientin esille saamiseksi. Kommenteista löytyy tieto testin mahdollisesta erikoistarkoituksesta. Reiän vedenjohtavuusjakauma (Moye-tulkinta) on diagrammina liitteessä 3 ja taulukkomuodossa eri tulkintamenetelmin liitteen 2 taulukossa KI-KR, loppuunviedyt mittaukset". Rakohakuun kaapelin venymämallin tarkistamiseksi sopivia paikkoja tässä reiässä, oli vain yksi, eikä siitäkään saatu liitteessä 4 selostetuista syistä varsinaista tulosta. Kaapeli vetojännityksen mittaus suoritettiin jokaisen mittauksen yhteydessä. Vetojännityksen ja venymän suhde pyritään jatkossa selvittämään ja ottamaan jännitys mukaan syvyyskorjausta laskettaessa. Käytetty kaapelin venymämalli on esitetty liitteessä 5. Taulukossa voi olla mukana myös myöhemmissä mittauksissa suoritettuja rakohakuja ja niiden perusteella voidaan arvioida mallin tarkkuutta. Koska alueella ei esiinny suolaista pohjavettä, eivätkä mittaukset ylettyneet yli 600 m:n syvyyksiin, ei ole syytä epäillä pahoja virheitä syvyystiedoissa. Myös mittausten aikana syvyydet tuntuivat täsmäävän ennakkotietojen kanssa. 6

2.06.98 TYÖRAPORTII 98-33 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-, tiedon keruu- ja ATK- laitteistot, toisella hydraulikäyttöinen kaapelivinssi, huoltotilat ja suurin osa systeemin mittaus-, säätö- 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 o-s... Q-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- 7

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 tuus tasataan tasametreille eri kokoonpanoissa. Tankojen 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 3.3.2 Digitaalinen mittaustarkkuus 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 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. 3.3.3 Paineanturit Lineaarisuus Suure Tyyppi + hystereesi resol. toisto Testivälin paine P Keller PD-4-0 ±5 0 Pa ± Ylätulpan yläpuoli P2 Keller PA-4-00 ±50 00 Pa ±0 Alatulpan alapuoli P8 Keller PA-4-00 ±50 00 Pa ±0 Pohjav. pinnank P3 Keller PA-4-,5 ± 2 Pa ±2 Ilmanpaine P7 Keller PAA-4- ±500 Pa Pa ± 8

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 3.3.4 Virtausanturit Tyyppi Alue (ml/s) Kal.tarkk. Toistotarkk. 0 /o lukemasta 0 /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 ± 0,05 /o ± 0,05 o/o ± 0 /o ± 0, /o ± 0, /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/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 Kaapelin jännitys Kaapelin vetojännitys mitataan jousivaa'alla venymän arvioinnin tarkentamiseksi. Kaapeli päästetään kiristyvän köysisilmukan avulla Iöysäiie vaa'an varaan. Va'an resoluutio on 2 kg ja mittauksen arvioitu tarkkuus ±4 kg. 3.3. 7 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 tunnetunsyvyisen 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. 9

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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 S)II}.YS = D-20 28-0,074 X D+ 5,28 X ( D) + 33,382) + 265,668 X ( )2 D+0)22. 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. Liitteessä 5 on aiheesta lisää tietoa. 3.3.8 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 tarkkuudella. Useimmissa tapauksissa ei tarvita aktiivista säätää testivälin luona, jolloin paine asettuu käytetyn säiliöpaineen määräämälle tasolle. Silloin säätätarkkuus on yleensä ±0,5 o/o. Kun K-arvo on >0-a m/s virtausvastus ja sen mukana painehäviö kaapelissa kasvaa ja tarvitaan aktiivista säätää. Olosuhteiden mukaan säätätarkkuus vaihtelee edellämainituissa rajoissa parantuen uudestaan kohti suuria vedenjohtavuuksia. K-arvoilla > 0-6 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-a- 7,5 x 0- m/s, kun tulppaväli on 30m 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. 0

------------------------ -- Geopros Oy 2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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 magneettiventtiuin 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 säätöä yleensä tarvita, vaan säilöpaine 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.

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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 P8 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/. 2

-------------------- - Geopros Oy 2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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 mitattuihin 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 hetkiltä. 3

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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:iin lopullisesta arvostaan. Suoran sovitusväli on operaattorin pääteltävissä. 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 o_,_83_x_p-:-x_g - p XL X ( Q) 3. jossa: p = veden tiheys (kgfm3] g = putoamiskiihtyvyys [m/s2] P = keskimääräinen ylipaine [Pa) L = testivälin pituus [m] a(/q) = virtaaman muutos logaritmisella aikavälillä [s/m 3 ] 4

-------------------------------------- - Geopros Oy 2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 Vedenjohtavuuden ohella tulkinnassa lasketaan myös pintavaikutustekijä seuraavalla kaavalla//: [( (/Q)tJ ( J J K zinj =,5 X (/Q) -log Rw 2 X s, -2,3 4. 5.4 Horner jossa yllämainittujen lisäksi: (/0)t = /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 Homer-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-rpx-L-- 5. jossa edellisten lisäksi: dp = paineen muutos logaritmisella aikavälillä Op = virtaama syötön lopussa [Pa] [m3fs] Samoin kuin /Q-menetelmässä myös tässä tulkinnassa lasketaan pintavaikutustekijä seuraavalla kaavalla //: ( dpr ( Kfo J ) zinj =,5 X lldp -log 2-2,3 Rw xss Jossa edelleen: dpt = testivälin paine ajanhetkellä t, tulkinnan sovitusvälin alussa 6. 5

2.06.98 TYÖRAPORTII 98-33 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 koattu vastaamaan Pasivan käytäntöä ja testin numero on erillään. Ylätunnisteen alapuolella on testivälin sijainti tunnettuine koauksineen 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] MITIAUSTULOKSET 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] [] [] [] [] 6

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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. TASAUKSEN LOPUSSSA P muutos Testivälin paineen muutos tasauksen [] kuluessa P muutosnop Testivälin paineen muutosnopeus [/min] tasauksen lopussa PS 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 [{o/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] PS 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. 7

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 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 tuloksella. 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 [ml/s] kuluessa Kinj /Q-tulkinnasta saatu vedenjohtavuus [m/s] Zinj /Q-tulkinnasta saatu skin-tekijä 8

2.06.98 TYÖRAPORTII 98-33 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 kellonaikoineen 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. 9

2.06.98 TYÖRAPORTTI 98-33 7 DATATIEDOSTON RAKENNE HTU-data on.pro- tiedostoissa ASCII-muodossa alla olevan muutlujatyypin 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 pressura [], format ####.### 'pressure over upper packer [MPa], format ###.### 'water table depth in [m], format ###.#### 'moisture inside the tool [ 0 /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 [o/o=percentage of f. open], format ##.## 'water flow [mlls], 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 0 0.4 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 0 0.4 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 20

2.06.98 TYÖRAPORTII 98-33 8 VIllELUETTELO // Kuusela, A. 986. Kallion vedenjohtavuuden mittauksista ja mittaustulosten tulkinnasta, diplomityö, Helsingin teknillinen korkeakoulu, Espoo 2 Rautio, T. 996. Syväkairaus KI-KR Äänekosken Kivetyssä vuonna 996, Työraportti PA TU-96-9 2

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 02 Reikä : KI-KR Sijainti : 70.45 m - 72.45 m 86.7 26.0 : 79-sl t2.45 42.3 88.8 27.0 443.0 444.0 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: KIKR 02.RAW KIKR 02.PRO 273 kpl tapahtumatiedosto: kalibrointidata : mittaaja: 0235809.EVT HT2 097.CAL HH Testivälin geometria pituus : 2.00 m reiän 0: 56 mm pohjavesi tasauksen lopussa : -3.76 m Aika päivä: kesto: 4.0.98 20 s alkoi: 7:09:4 loppui: tasaus: 300s injektio: 7:44:5 prosessoin nit: 900 s fall-off: 600s Mittaustulokset viim. virtaama: viim paine:.7835 ml/s 99.6 tilavuus:.5353 alkupaine: -2.43 loppupaine :.59 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye : 2.5E-8 m/s Horner: 2.8E-7 m/s /Q: 8.5E-8 m/s Q/A Tasauksenlopussa: P muutos: -2.24 P muutosnop: 0.0 /min P8 muutos: -.33 P6 tulppapaine: 897 lnjektion lopussa : P keskihajonta: 0.076 P keskivirhe: -0.4 virtausmuutos: -0.52 %/min pohjavesimuutos: -0.2 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: 3.59 0.34 /min -.03 4 Testinaikaiset kommentit Tiedostossa ei ole mittaajan kommentteja Tulkinnat /Q TULKINNAN KOMMENTIT Suoranaasettelu on hieman epämääräristä, mutta eri vaihtoehdot eivät poikkea oleellisesti toisistaan. HORNER TULKINNAN KOMMENTIT Tulkittavissa oleva osuus on liian lyhytkestoinen ollakseen luotettava. sivu:

--------------------- -- Geopros Oy HTU mittausraportti Testi: KIKR - 02 ml/s P ja V Plot 2.4 220 2 - - 80.6 40.2 00.8 60.4 J \ 0 300 600 900 200 500 800 200 2400 2700 3000 s Moye K: 2.5E-8 m/s aika: 455 s paine: 99.50 virtaama:.792 ml/s s/ml /Q Plot 20 0.6000 0.5600 0.5200 0.4800 0.4400 - --- ------- ------ - ------ \ - J \ \ \ 05 20 44 92 300 450 660 Sekunteja injektion efektiivisestä alkamisesta, johdettu Log(t):stä syöttöväli: 60 s- 50 s sovitusväli: 68 s - 424 s Kinj: 8.525E-08 m/s paine dek.: 97.23 virtaama dek. :.7040 ml/s Zinj: 3.089 Horner Diagrammi 200 60 20 80 40,... L"'>._ - 450 300 225 50 82 47 26 2 6 Sekunteja Faii-Offin alkamisesta, johdettu Log((t+t')lt'):stä mittausväli : 5 0 s - 2 0 s sovitusväli : 526 s - 569 s Kfo : 2. 77 E-07 m/s Zfo: 28.357 / sivu: 2

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 02 Event log printout Event log printout file 0235809.EVT 6:4:52-6:4:52-6:4:52-6:4:52-7:09:52-7:4:52-7:5:02-7:9:52-7:20:4-7:20:4-7:20:42-7:20:59-7:34:52-7:35:22-7:44:52-7:44:52-7:44:54-27- New Test 2 27 - Section Depth 70.45 M 27 - Cable Length Correction 0. M 27 - P set= 200 P5set= 80 5 - lnflation Stage Entered 35- Stabilization Stage Entered 323 - Flow Valve 2 Se Ieeted 65- Preparation For lnjection Started 635 - Control Valve Opening Time 22 S 635 - lnjection Stage Entered 663 - Flow Valve Se Ieeted 682- P Offset Set To -2.0 Kpa 55- Fall Off Stage Entered 544 - Control Valve Closing Time 29 S 25- End OfTest 25 - Total Flow.6642 25- Post Test Stage Entered sivu: 3

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 03 Reikä : KI-KR Sijainti : 72.45 m - 7 4.45 m 86.7 26.0 : 7Hsl t4.45 42.3 88.8 27.0 443.0 444.0 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: KIKR 03.RAW KIKR 03.PRO 277 kpl tapahtumatiedosto: kalibrointidata : mittaaja: 0335809.EVT HT2 097.CAL HH Testivälin geometria pituus : 2.00 m reiän 0: 56 mm pohjavesi tasauksen lopussa : -3.85 m Aika päivä: 4.0.98 kesto: 209 s alkoi: 7:59:42 loppui: tasaus: 300 s injektio : 8:34:5 prosessoinnit: 900 s fall-off: 600 s Mittaustulokset viim. virtaama: viim paine: 0.4003 ml/s 220.9 tilavuus: 0.3456 alkupaine: -.9 loppupaine : -.67 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye: 5.0E-9 m/s Horner: 2.E-9 m/s /Q: 2.3E-8 m/s Q/A Tasauksen lopussa: P muutos: -0.93 P muutosnop: -0.3 /min P8 muutos: 0.00 P6 tulppapaine: 907 lnjektion lopussa : P keskihajonta: 2.09 P keskivirhe: 0.933 virtausmuutos: -0.3 %/min pohjavesimuutos: -0.4 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: -3.7-0.08 /min -0.44 4 Testinaikaiset kommentit Tiedostossa ei ole mittaajan kommentteja Tulkinnat /Q TULKINNAN KOMMENTIT Tulkita on tehty hyvin edustavasta osuudesta, eikä sisällä tunnettuja virheitä. HORNER TULKINNAN KOMMENTIT Tulkinta on mahdollinen myös myöhemmille ajoi IIe, jolloin vedenjohtavuudeksi saadaan n. 5 kertainen arvo. sivu:

40 Geopros Oy HTU mittausraportti Testi: KIKR - 03 ml/s.6 l.4 rv- P ja V Plot.5 80.3 00.2-60. LA ---.._ 0 300 600 900 200 500 800 2 00 2400 2700 3000 s Moye K: 5.0E-9 m/s aika: 457 s paine: 220.97 virtaama: 0.4006 ml/s /Q Plot s/ml l 220 20 3.0 2.8 r-- 2.6 2.4 2.2.....t:>r-. /"'--......._.,.,.... \ \ 220 syöttöväli : paine dek. : 268 340 440 580 Sekunteja injektion efektiivisestä alkamisesta, johdettu Log(t):stä 609 s- 509 s sovitusväli: 96 s - 436 s Kinj: 2.328E-08 m/s 23.67 virtaama dek. : 0.483 ml/s Zinj : 7.630 Horner Diagrammi 230 80 30 80 30,_, V ---- 300 80 29 82 43 24 3 6 3 Sekunteja Faii-Offin alkamisesta, johdettu Log((t+t')/t'):stä mittausväli : 509 s - 2 09 s sovitusväli : 58 s - 544 s Kfo : 2.099E-09 m/s Zfo: -3.884 / / / sivu: 2

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 03 Event log printout Event log printout file 0335809.EVT 7:58:3-7:58:3-7:58:3-7:58:3-7:59:53-8:04:54-8:05:02-8:09:54-8:0:6-8:0:6-8:0:42-8:2:58-8:4:0-8:24:55-8:25:20-8:34:56-8:34:56-8:35:00-25- New Test 3 25 - Section Depth 72.45 M 25 - Cable Length Correction 0.0 M 25 - P set= 200 P5set= 75 6 - lnflation Stage Entered 36 - Stabilization Stage Entered 323 - Flow Valve 2 Se Ieeted 66 - Preparation For lnjection Started 637 - Control Valve Opening Time 22 S 637 - lnjection Stage Entered 664 - Flow Valve Se Ieeted 800- P5 Set To 75 863- P Set To 220 57- Fall Off Stage Entered 542 - Control Valve Closing Time 24 S 28- End OfTest 28- Total Flow.36406 28 - Post Test Stage Entered sivu: 3

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 04 Reikä : KI-KR Sijainti : 7 4.46 m - 76.46 m 7H6 6.46 86.7 26.0 42.3 88.8 27.0 443.0 444.0 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: KIKR 04.RAW KIKR 04.PRO 26 kpl tapahtumatiedosto: kalibrointidata : mittaaja: 0435809.EVT HT2097.CAL HH Testivälin geometria pituus : 2.00 m reiän 0: 56 mm pohjavesi tasauksen lopussa : -3.99 m Aika päivä: kesto: 4.0.98 209 s alkoi: tasaus: 8:43:42 loppui : 300 s injektio : 9:8:5 prosessoinnit: 900 s fall-off : 600 s Mittaustulokset viim. virtaama : viim paine: 2.2409 ml/s 79.27 tilavuus :.078 alkupaine: -.7 loppupaine : -.57 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye : 4.3E-7 m/s Horner: 6.5E-6 m/s /Q: 3.4E-6 m/s Q/A Tasauksen lopussa : P muutos: -7.45 P muutosnop: 0.03 /min P8 muutos:.03 P6 tulppapaine: 902 lnjektion lopussa : P keskihajonta: P keskivirhe: virtausmuutos: pohjavesimuutos: 0.096-0.743-0.8 %/min -0.3 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: -4.56-0.09 /min.03 4 Testinaikaiset kommentit Tiedostossa ei ole mittaajan kommentteja Tulkinnat /Q TULKINNAN KOMMENTIT Transientti on latteahko, mutta vielä tulkittavissa. HORNER TULKINNAN KOMMENTIT Vaatimaton paine-ero, mutta tulkinta lienee OK. sivu:

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 04 Event log printout Event log printout file 0435809.EVT 8:4:54-8:4:54-8:4:54-8:4:54-8:43:5-8:48:52-8:49:0-8:53:52-8:54:3-8:54:3-8:54:39-8:56:53-8:56:57-9:08:52-9:09:03-9:09:6-9:09:22-9:8:52-9:8:52-9:8:54-28- New Test 4 28 - Section Depth 7 4.46 M 28 - Cable Length Correction 0.09 M 28 - P set= 220 P5set= 75 5 - lnflation Stage Entered 36 - Stabilization Stage Entered 324 - Flow Valve 2 Se Ieeted 66- Preparation For lnjection Started 653 - Control Valve Opening Time 38 S 653 - lnjection Stage Entered 662 - Flow Valve 3 Se Ieeted 797- Large P Error 800- P Set To 80 56- Fall Off Stage Entered 526 - Flow Valve 2 Selected 539 - Flow Valve Selected 545 - Control Valve Closing Time 29 S 26- End Of Test 26- Total Flow 0.90586 26- Post Test Stage Entered sivu: 3

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 05 Reikä: KI-KR Sijainti: 76.47 m -78.47 m 86.7 26.0 +r7 78.47 42.3 88.8 27.0 443.0 444.0 Tiedostot mittausdata : kalibroitu data : rekordeja: KIKR 05.RAW KIKR 05.PRO 280 kpl tapahtumatiedosto : kalibrointidata : mittaaja: 0535809.EVT HT2 097.CAL HH Testivälin geometria pituus : 2.00 m reiän 0: 56 mm pohjavesi tasauksen lopussa : -4.03 m Aika päivä: 4.0.98 kesto: 20 s alkoi: 9:30:2 loppui: tasaus: 299 s injektio: 20:05:3 prosessoin nit: 899s fall-off: 60 s Mittaustulokset viim. virtaama : viim paine: 0.0000 ml/s 230.30 tilavuus: 0.007 alkupaine: 2.05 loppupaine : 0.02 Tulkitut vedenjohtavuudet Moye: 4.0E-0 m/s Horner:.6E-0 m/s /Q: 2.7E-0 m/s Q/A Tasauksen lopussa : P muutos: 3.7 P muutosnop: -0.97 /min P8 muutos: 0.5 P6 tulppapaine: 903 lnjektion lopussa : P keskihajonta: P keskivirhe: virtausmuutos: pohjavesimuutos: 0.02 0.284-62847 %/min -0.33 m Fall-off lopussa : P muutos: P muutosnop: P8 muutos: vaiheet: 98.47-7.82 /min -0.74 4 Testinaikaiset kommentit Operaattorin poissaollessa virtaama putosi lämpöpulssianturin käyttöalueelle, joten virtaamatietoa menetettiin injektion jälkipuoliskolla. Tulkinnat /Q TULKINNAN KOMMENTIT Tulkinta OK. HORNER TULKINNAN KOMMENTIT Viimeisen virtaaman arvo hieman epävarma, mutta tarkkuus on parempi kuin +-20 %. sivu:

HTU mittausraportti Testi: KIKR - 05 ml/s P ja V Plot.2 230. 90.08 50.06 0.04 70.02 30 V 0 300 600 900 200 500 800 2 00 2400 2700 3000 s Moye K: 4.0E- 0 m/s aika: 756 s paine: 229.92 virtaama: 0.0335 ml/s /Q Plot syöttöväli: paine dek. : Sekunteja injektion efektiivisestä alkamisesta, johdettu Log(t):stä 60 s- 509 s sovitusväli: 68 s - 740 s Kinj: 2.657E-0 m/s 229.80 virtaama dek. : 0.0538 ml/s Zinj : -.545 Horner Diagrammi 250 200 50 00 50 <V / V -----. - 450 300 225 50 82 47 26 2 Sekunteja Faii-Offin alkamisesta, johdettu Log((t+t')/t'):stä mittausväli : 509 s - 20 s sovitusväli : 85 s - 244 s Kfo :.647E- 0 m/s Zfo: -2.36 sivu: 2