Olkiluodon pohjavesi- ja rakomallinnus Rakoiluseminaari 3.12.2015
Sisältö 1. Johdanto 2. Olkiluodon pohjavesimallinnus 3. Rakoverkkomallinnus, DFN DFN-mallinnuksen tavoitteet DFN konseptuaalinen malli vs. CPM konseptuaalinen malli DFN-mallinnuksen vaiheet 4. Lisäaineistoa 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 2
Johdanto Olkiluodon sijoituspaikkatutkimukset tähtäävät turvallisen loppusijoitustoiminnan kannalta olennaisten geologisten, hydrogeologisten, mekaanisten sekä hydrogeokemiallisten ominaisuuksien ja ilmiöiden riittävään tuntemiseen Sijoituspaikan kuvauksen olennaisena osana on kalliomassan sekä sen sisältämän kalliopohjaveden virtauksen ja koostumuksen tunteminen Kalliopohjaveden käyttäytymisen ymmärtämiseksi on välttämätöntä tutkia kallion rako-ominaisuuksia 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 3
Olkiluodon pohjavesimallinnus Hydrogeologinen rakennemalli Pintahydrologinen malli Rakoverkkomalli Syvän kallion pohjaveden virtausmalli Kulkeutumismalli Hydrogeokemiallinen malli Paleomalli: kehitys 8000 BP - nykyaika Deterministinen Stokastinen Evoluutiomalli: nykyaika 10 000 AP/ 50 000AP/ 100 000+ AP Paikankuvauksessa pyritään yhtenäiseen ja integroituun tulkintaan, mutta tulkintatyön erilaisten vaiheiden vuoksi mallinnus on jaettu em. osiin 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 4
Olkiluodon pohjavesimallinnus Hydrogeologinen rakennemalli Pintahydrologinen malli Rakoverkkomalli Syvän kallion pohjaveden virtausmalli Kulkeutumismalli Hydrogeokemiallinen malli Paleomalli: kehitys 8000 BP - nykyaika Deterministinen Stokastinen Evoluutiomalli: nykyaika 10 000 AP / 50 000AP/ 100 000+ AP Paikankuvauksessa pyritään yhtenäiseen ja integroituun tulkintaan, mutta tulkintatyön erilaisten vaiheiden vuoksi mallinnus on jaettu em. osiin 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 5
Rakoverkkomalli, Discrete Fracture Network (DFN) 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 6
Rakoverkkomalli, Discrete Fracture Network (DFN) 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 7
Rakoverkkomalli, Discrete Fracture Network (DFN) 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 8
Rakoverkkomalli, Discrete Fracture Network (DFN) 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 9
DFN-mallinnuksen tavoitteet loppusijoituspaikan kuvauksessa 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 10
DFN-mallinnuksen tavoitteet loppusijoituspaikan kuvauksessa 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 11
DFN-mallinnuksen tavoitteet loppusijoituspaikan kuvauksessa radionuklidin vapautuminen teknisten vapautumisesteiden pitkäaikaistoimivuus (kemiallinen eroosio, kuparikorroosio) operatiivisissa toiminnoissa kuten Rock Suitability Classification RSC-luokittelussa loppusijoitustilojen määrittelyssä veden virtausreitti ja -nopeus kallion stabiiliuden hallinta vuotovesien hallinnan suunnittelu rakopintoja pitkin tapahtuvat siirrokset esim. jääkerroksen vetäytyessä loppusijoitustilojen rakentamisen suunnittelu 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 12
DiscreteFractureNetwork vs. ContinuousPorousMedia Kuva: AmecFosterWheeler 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 13
DFN-mallinnuksen vaiheet 1. Geologiset ominaisuudet 2. Hydrauliset ominaisuudet 3. Kulkeutuminen 4. Reaktiivisuus 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 14
1. Geologiset ominaisuudet Taustalla litologia ja kiven muuttuminen (rock alteration) duktiili ja hauras deformaatio tektonisen historian ja rakoilun välinen yhteys Geologisen ja rakokartoituksen avulla kerätystä aineistosta määritetään a) Rakosetit ja niiden suuntaukset b) Rakojen spatiaalinen jakautuminen c) Rakojen koko ja muoto d) Rakoavaumat, -pinnat ja täytteet e) Rakoihin kohdistuvat mekaaniset vaikutukset 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 15
2. Hydrauliset ominaisuudet Taustalla Rakokohtaiset virtausmittaukset ja injektiotestit Hydrogeologisten vyöhykkeiden määrittäminen suurempi transmissiviteetti, rakojen kytkeytyneisyys Hydrogeologisten vyöhykkeiden välinen kalliomassa Hydromekaaninen kytkentä Rakojen heterogeenisyys ja kanavoitunut virtaus 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 16
3. Kulkeutuminen Taustalla kivimassan rakenteelliset ominaisuudet rakojen kytkeytyneisyys sekä niiden hydraulisten ominaisuuksien heterogeenisyys Virtauksen kanavoituminen, raon hydrodynaaminen dispersio ja diffuusio Matriksidiffuusio ja sorptio Rakojen ja ympäröivien pintojen mineraalien hidastavuus Rakopinnoilla olevien mineraalien aiheuttaman sorption ja molekulaarisen diffuusion vaikutus pohjavesikemiaan 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 17
Lisätietoa mm. POSIVA-raportti 2012-27 Geological Discrete Fracture Network Model for the Olkiluoto Site, Eurajoki, Finland, Version 2.0 POSIVA-raportti 2014-2 Radionuclide Transport in the Repository Near-Field and Far-Field POSIVA-raportti 2011-2 Olkiluoto Site Description 2011 3.12.2015 Vanhanarkaus Outi (Posiva) 18
Kiitos Thank you