Työ raportti 98-66 Hästholmenin kalliomalli, versio 2.0 Juha Lindh Henry Ahokas Pauli Saksa Syyskuu 998 POSIVA OY Mikonkatu 5 A, FIN-00 00 HELSINKI Puhelin (09) 2280 30 Fax (09) 2280 379
TEKIJÄORGANISAA TIO: Fintact Oy Hopeatie B 00440 Helsinki TILAAJA: Posiva Oy Mikonkatu 5 A 0000 Helsinki TILAUSNUMERO: Fintact Oy 9550/98/ AJH TILAAJAN YHDYSHENKILÖ: Aimo Hautoj ärvi Posiva Oy TEKIJÄORGANISAATION YHDYSHENKILÖ: Pauli Saksa Fintact Oy TYÖRAPORTTI 98-66 HÄSTHOLMENIN KALLIOMALLI, VERSIO 2.0 TEKIJÄT: ~0~ Henry Ahokas TARKASTAJA: p~c_z~ Pauli Saksa Fintact Oy
Työ r a p o r t t i 9 8-6 6 Hästholmenin kalliomalli. versio 2.0 Juha Lindh Henry Ahokas Pauli Saksa Fintact Oy Syyskuu 998 Pesivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajien omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa.
2 Lindh, J., Ahokas, H. & Saksa, P. 998. Hästholmenin kalliomalli, versio 2.0. Työraportti 98-66. Posiva Oy, Helsinki. 38 s. TIIVISTELMÄ Posiva Oy tekee käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta varten kallioperätutkimuksia. Alustavia sijoituspaikkatutkimuksia tehtiin vuosina 987-992 viidellä paikkakunnalla; Kuhmossa, Hyrynsalmella, Konginkankaalla, Sievissä ja Eurajoella. Yksityiskohtaisia sijoituspaikkatutkimuksia on tehty vuodesta 993 alkaen Kuhmon Romuvaarassa, Äänekosken Kivetyssä ja Eurajoen Olkiluodossa. Vuoden 997 alussa aloitettiin paikkatutkimukset myös Loviisan Hästholmenilla. Sijoituspaikkatutkimuksia jatketaan näillä neljällä paikkakunnalla vuoteen 2000, jolloin loppusijoituspaikka valitaan. Paikkatutkimusten tuottamat kallioperän kivilajeja, rakoilua ja rikkanaisuurta koskevat tiedot, tulkinnat ja arviot kootaan yksinkertaistetuksi kallion mallikuvaukseksi. Tässä raportissa on tarkennettu Loviisan Hästholmenin kivilajeja ja kalliorakenteita koskevat tiedot viimeisimpien v. 998 alun toimeksiantojen tuloksista. Kalliomalli on koottu Pasivan geologisen tietokoneavusteisen mallintamisen ROCK-CAD -järjestelmään. Uudet tulokset perustuvat pääosin reikiin KR - KR4 ja aerogeofysikaalisten mittausten tulkintaan. Kalliomallin versio 2.0 sisältää tarkennetun kivilajikuvauksen, jossa on erityistä huomiota kiinnitetty tasarakeisen rapakivigraniitin muunnokseen. Yksilöityjä rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeitä on kuvattu tutkimusalueelta 25 kpl. Raporttiin on tulostettu kuvasarja karttoina ja leikkauksina. Rakenteiden ja kalliomassan vedenjohtavuutta on analysoitu ja tehty yleistävä luokittelu. Rakenteiden geometriat on jatkokäsittelyn jälkeen siirretty digitaalisesti pohjaveden virtausmallin simulointityön pohjaksi. Laivaasentoisia (kaade alle 30 ) rakorakenteita on noin 40 % yksilöidyistä tutkimusalueen rakenteista. Tulos vahvistaa aiempaa käsitystä laiva-asentoisen rakennesuuntauksen esiintymisestä alueella. Avainsanat: Hästholmen, kallio, malli, kuvaus, kivilaji, rakenne
3 Lindh, J., Ahokas, H., & Saksa, P. 998. Geological model of the Hästholmen site, version 2.0. Work Report 98-66. Posiva Oy, Helsinki. 38 p. (in Finnish). ABSTRACT Posiva Oy studies the Finnish bedrock for the final disposal of the spent nuclear fuel. Preliminary site investigations were carried out at five sites, Kuhmo, Hyrynsalmi, Konginkangas, Sievi and Eurajoki during 987-992. Detailed site investigations have continued at Remuvaara in Kuhmo, at Kivetty in Äänekoski and at Olkiluoto in Eurajoki since 993. In the beginning of 997 the investigations started also at Loviisa Hästholmen. The investigations at these four sites will continue until2000 when the site for final disposal of the spent nuclear fuel will be selected. The observations, interpretations and estimates resulting from site investigations are developed into conceptual bedrock model. In this report the lithological and structural models of the Häöstholmen site are updated according to the results at the beginning of the year 998. The bedrock model is compiled to Posiva's computer aided geological ROCK-CAD modelling system. New results are based on data from boreholes KR- KR4 and interpretations derived from airbome geophysical survey. Bedrock model version 2.0 contains more detailed rock type description where special attention has been paid to the occurrence of even grained rapakivi granite. The site model covers 25 fracture structures inferred and discussed. The report holds a set of maps and cross sections visualising the subsurface conditions. Classification of transmissivity for the intact rock and fracture zones has been realised. Geometrical framework of the fracture zone system has been transferred digitally to form the basis of groundwater flow analysis. Altogether 40 % of the fracture zones of the site model are gently dipping (less than 30 ) ones. This supports the former structural concept in which subhorisontal structural orientation is a major one. Keywords: Hästholmen, bedrock, model, description, structure, lithology
4 SISÄLLYSLUETTELO Tiivistelmä Abstract JOHDANTO... 5 2 KIVILAJIEN MALLIN'NUS... 9 3 RAKO- JA RIKKONAISUUSRAKENTEIDEN MALLINNUS... 3. MUUTETUT RAKENTEET... 3.2 UUDET RAKENTEET... 4 4 KALLIO MALLIN' ANALYYSI JA TULOSTEET... 9 4. TULOSKUVAT... 9 4.2 KALLION JA RAKENTEIDEN GEOHYDROLOGINEN LUOKITTELU... 30 4.3 SIIRTO POHJAVEDEN VIRTAUSMALLIN LÄHTÖTIEDOIKSI.... 35 5 YHTEENVETO... 37 6 LAIIDELUETTELO... 38
5 JOHDANTO Posiva Oy tekee käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta varten kallioperätutkimuksia. Alustavat sijoituspaikkatutkimukset on aloitettu vuonna 987 viidellä paikkakunnalla; Kuhmossa, Konginkankaalla, Sievissä, Eurajoella ja Hyrynsalmella. Vuodesta 993 lähtien tutkimuksia on jatkettu Kuhmon Romuvaarassa, Äänekosken Kivetyssä ja Eurajoen Olkiluodossa. Vuoden 996 lopussa aloitettiin esiselvitykset Loviisan Hästholmenilla. Paikka liitettiin varsinaisiin tutkimusalueisiin vuoden 997 alussa. Näillä neljällä tutkimuspaikalla jatketaan yksityiskohtaisia sijoituspaikkatutkimuksia vuoteen 2000 asti, jolloin loppusijoituspaikka valitaan. Kalliomalli, joka on tiivistettynä työn lopputuote, on havaittu hyväksi tavaksi esittää tutkimuskohteen kallioperän geometriset ja ominaisuustiedot johdonmukaisessa muodossa. Kalliomallin kuvaus on koottu tietokoneavusteisen geologisen mallintamisen ROCK-CAD-järjestelmään (Saksa 995), josta on tulostettu tämän raportin kuvat. Loviisan Hästholmenin alustava kallioperän mallikuvaus, versio.0, laadittiin alueellisen kartoituksen ja VLJ-tutkimusten pohjalta keväällä 997 (Lindh et al. 997). Tutkimustietoa oli kertynyt Loviisan Hästholmenin alueelta voimalaitosten rakennustöistä, matala- ja keskiaktiivisen jäteluolaston tutkimus- ja rakennustöistä, yleisistä geologista peruskartoituksista sekä tehdystä käytetyn polttoaineen esiselvitystyöstä. Perustietoina ovat topografia, rakennukset, tiet, maanalaiset tilat ja tunnelit, kiintopisteet sekä tutkimuslinjastot Loviisan kalliomalli (versio.0) sisältää tiedot porakone-, pohjavesi-, kairanrei'istä. Tärkeimmistä Y -rei'istä on mukaan otettu kivilaji-, rikkonaisuus- ja rakennetiedot Kallion rakennetta kuvasi malliin siirretyt VLJ-tutkimusten mukaiset rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeet. Lisäksi kalliomalliin on otettu Loviisan esiselvitysvaiheessa tulkitut uudet rakenneviitteet Alueellisen kartoituksen antama tieto kivilajien jakaumasta sisältyi malliin. Kivilajien esiintyminen alueella perustui Loviisan esiselvityksen kartoitustuloksiin ja tulkintakarttaan. Rapakivigraniitin tyyppejä ovat viborgiitti, pyterliitti, tumma pyterliitti, viborgiitti-pyterliitti, porfyyrinen graniitti ja tasarakeinen graniitti. Kivilajien varsinainen kolmiulotteinen (3-D) -mallinnus siirtyi tehtäväksi paikkatutkimusten tulosten valjettua. Karttatiedon, kivilajien ja rakorakenteiden mallin kattama maanpinnan alue on Y: 3462,0-3467,0 km ja X: 6692,0-6698,0 km, kuvassa. Malli kattaa 30 km2 alueen ja sen syvyysulottuvuus on ulotettu 500 metriin. Malliin on liitetty myös Hästholmenin ja lähiympäristön maanpinnan aseman ja vesisyvyyden 3-D -mallipinta. Kun maanpinta-
6 ja karttatietoa on ollut runsaasti käytössä, on ne karttojen tuottamista varten jaoteltu moniin yhdistettäviin osiin, joita tarpeen ja teeman mukaan yhdistellään. Tämä mallinnustyö perustuu Geologian tutkimuskeskuksen (Paananen & Paulamäki 998) ja VTT Yhdyskuntatekniikan (Okko et al. 998) suorittamiin tulkintatöihin. Yksityiskohtainen kallioperän selostus on esitetty em. lähteissä. Kalliomallissa on päivitetty kivilajit, rakorakenteet, tehty kallion geohydrologinen luokittelu, visualisoitu malli ja välitetty malli digitaalisesti jatkokäyttöä varten. Laaditun kalliomallin versiotunnus on 2.0. Malliin tehdyt muutokset on dokumentoitu ja ne hallitaan Posivan ROCK -CAD-ohjelmiston versioseurantaj ärj estelmällä. Kairanreikien tiedot ovat yksi keskeinen lähtö- ja vertailuaineisto. Malli kattaa reikätiedot taulukon mukaisena. Hästholmenin kalliomallin karttojen ja kuvien selitykset sekä merkinnät ovat kuvassa 2. Taulukko. Mallinnustyössä käytetty reikätieto. Reikä Kivilajit Rikkonaisuus- Tulkitut jaksot rakennejaksot Y-kairanreiät mukana reiät Y, mukana reiät Y, kaikki reiät tulkittu Y2, Y4, Y7, Y0 ja Y2, Y4, Y7, Y0 ja Yl Yll HHKR0 tulkittu tulkittu tulkittu HHKR02 tulkittu tulkittu tulkittu HHKR03 tulkittu tulkittu tulkittu HHKR04 tulkittu alustavina ei tulkittu
7 3462000 LOVIISA, HÄSTHOLMENIN TUTKIMUSALUE 3466000 ~O(J)IbJibJUDilll'CÅICID'il 6695000 6694000 0 6693000 0 6692000 POSIVA OY 0 Kuva. Loviisan Hästholmenin kalliomallin kattama alue. Syvyyssuunnassa ulottuvuus on 500 metriin merenpinnan tasosta.
8 LOVIISA Luokitus RAKENTEET JO KALLIOMALLI graafiset merkinnät VarmuusLuokka Laj i Nimiasu Todettu Todennäköinen MahdoLLinen Muu vi ite Avonaista tai runsaampaa rakoilua Rikkonaisuusv~öh~ke C>R i I I I tai ~Rp2) lvilajit XX XX XX II L_j -- L_J -- L_J ' VI BORG I ITT I [TI[] PYTERLIITTI IPYTI TUMMA PYTERLIITTI ITUMPYTI ~ ~ VIBORGIITTI-PYTERLIITTI IVIBPYTI TASARAKEINEN RAPAKIVI ITASRPGRI PORFYYRINEN RAPAKIVI PORRPGR MUUT MERKINNÄT KR ~ KAIRANREIKÄ SUUNNITELTU KAIRANREIKÄ MAAN ALTA ALKAVA KAIRANREIKÄ REIÄN REUNAVIIVAN TYYPPI: REIÄN ETÄISYYS LEIKKAUSTASOSTA Om-20m 20m-00m >00m EP ~ LPYA 0 PR C6 ERITASOPIETSOMETRI POHJAVESIASEMA PORANREIKÄ ~ ~ MAAN ALTA ALKAVA PORANREIKÄ KIINTOPISTE IVON TONTIN RAJA """"""""" '/Oo KAADEMERKINTÄ A A' L_j POIKKILEIKKAUKSEN SIJAINTI TOPOGRAFIA RANTAVIIVA KORKEUSKÄYRÄT HÄSTHOLMEN MUU ALUE 2, 4, 6 m 2. 5 ja 5 lfl 8, 0, 2 m 0 m 4 6,... m 5, 20,,,, m Fintoct/jnu/~c/Lovi / ~ok_o. / geo_o.oo/ps/~~ 09-APR-97... Lovi/Legend_c win 0 20 0 297 Kuva 2. Hästholmenin kalliomallissa käytetyt merkinnät. 'o
9 2 KIVILAJIEN MALLINNUS Hästholmenin alueen kivilajimallin tarkennus on perustunut Paanasen & Paulamäen (998) tulkintoihin. Kivilajien luokittelua on yksinkertaistettu. Aiemman kuvauksen rapakivigraniitin alatyypit viborgiitti, pyterliitti, tumma pyterliitti, viborgiitti-pyterliitti on koottu yleisnimen viborgiitti-pyterliitti (VIBPYT) alle. Viborgiitti-pyterliitti muodostaa kallion perusmassan. Malliin on kuitenkin jätetty maanpintakartoille em. alatyyppien esintymisalueet. Tasarakeinen rapakivigraniitti, johon Hästholmenin alueella mielenkiinto paljolti kohdistuu, on kuvattu omana kivilajinaan. Pienehköt porfyyrisen rapakivigraniitin esiintymät on myös mallinnettu. Tasarakeisen graniitin (T ASRPGR) esiintyminen perustuu pääosin aerogeofysiikan magneettisten mittausten tulkintaan ja leikkausten tulkintoihin. Lisäksi reiän KR kautta tehtiin täydentävä tulkintaleikkaus, joka sitoi graniitin geometrisen muodon tulkintaan tällä kohdin. Suurin yhtenäinen ja maanpinnalle ulottuva massa sijaitsee Hästholmenin lounaispuolen merialueella, josta vaihtelevan paksuinen lieveke suuntautuu koilliseen likimain saaren ja mantereen vesialuetta pitkin. Muodostuma on pääosin jyrkkäkaateinen. Yhtenäiseen massaan liittynee loivakaateinen kerros Hästholmenin saaren alla. Kerros kaatuu loivasti itään ja pohjoiseen päin. Kolmiulotteinen visualisointi tasarakeisen graniitin massasta on kuvassa 3. Maanpintaan ulottuva osuus on vaaleimpana kuvassa. Porfyyrista rapakivigraniittia (PORRPGR) esiintyy tasarakeisen graniitin seassa pieninä myötäisinä tilavuuksina. Esiintymät liittyvät mallissa reikien KR2 ja KR3 lävistyksiin. Näiden kaadesuunta/kaade on tulkintojen mukaan 00/20.
0 Kuva 3. Tasarakeisen graniitin esiintyminen mallissa.
3 RAKO- JA RIKKONAISUUSRAKENTEIDEN MALLINNUS 3. Muutetut rakenteet Alustava kalliomalli, versio.0 (Lindh et al. 997) sisälsi alueellisia rakenneviitteitä, jotka pääasiassa perustuivat lineamenttitulkintaan. Hästholmenin saarelta ja sen lähialueelta tulkitut rakenteet oli nimetty tunnuksin R... R7. Näistä R... R4 ja R7 olivat asennoltaan subhorisontaalej a. Uusiin tulkintoihin perustuen on muutoksia tehty seuraavasti: Rakenne Rl: Kyseinen rakenne on lähellä maanpintaa sijaitseva subhorisontaali rikkonaisuusvyöhyke (nk. VLJ-mallin ylempi rikkonaisuusvyöhyke). Rakenteen sijaintia tarkennettiin uusien reikähavaintojen pohjalta. Se on tavattureiässä KR syvyysväliltä 98-8m, KR2 06-26 mja KR4 2-24m. Reiässä KR3 eli vanhan mallin Y7 reiässä rakenne esiintyy 90-00 m välillä. Rakenne R on luokitukseltaan todettu rikkonaisuusvyöhyke. Rakenne R2: Tämän VLJ-tutkimusten ns. välivyöhykkeen sijaintia on tulkittu myös uusiin reikiin. Vyöhyke R2 on suorin havainnoin todettu rakovyöhyke. Uusista reikähavainnoista sitä kuvaavat myös välit K.Rl 98-00m, KR2 22-27m, KR3 04-05 mja KR4 26-30 m. Uusi geometrinen kuvaus on sovitettu kattamaan nämä havainnot. Rakenne R3: Aiemman nk. alemmasta rikkonaisuusvyöhykkeestä on saatu myös lisää tietoa uusista paikkatutkimuksista. Rakenne on tavoitettu reiästä KR2 väliltä 375-387m, KR3 276-285m ja KR4 79-84m. Reiän KR3 ylempi jakso 268-276m voi myös olla osa rakennetta R3. Geometrinen kuvaus on tarkennettu vastaamaan uusia tulkintoja. Kappale on mallinnettu vapaamuotoisena pintana maastomallintajaa käyttäen. Todettu -luokan rakennetta R3 ei ole havaittu reiästä KR. Rakenne R4: Rakenteesta R4 ei ole saatu kairanrei 'istä uutta tietoa, joka olisi voitu siihen varmuudella liittää kuvaamaan ominaisuuksia tai esiintymisen laajuutta. Nykyinen YLItutkimusten mukainen kuvaus lähinnä avorakoja käsittävänä vyöhykkeenä on säilynyt ennallaan. Rakenteet R - R4 ovat kaikki laiva-asentoisia ja jatkuvuus horisontaalisuunnissa on merkittävä parametri virtausmallin lähtötietojen kannalta. Koska jatkuvuudesta ei ole
2 suoraa tietoa, arvioitiin kullekin yksikölle sen esiintymisalue. Esiintymisalueet on esitetty kuvassa 4 kappaleille RlA (beige), RlB ja RlC (musta), R2 (siniharmaa), R3 (vihreä) ja R4 (keltainen). Jatkuvuus perustuu kairanreikähavaintoihin ja ulottuu konservatiivisesti arvioituna reunustaviin rakenteisiin. : 20000 Kuva 4. Vaaka-asentoisien rakenteiden Rl-R4 esiintymiselle mallinnettu laajuus. Rakenne RS: Kalliomallin kuvaus on pysynyt ennallaan. Rakenne on mahdollinen -luokkaa oleva rakovyöhyke. Rakenne R6: Kalliomallin kuvaus on pysynyt ennallaan. Rakenne on mahdollinen -luokkaa oleva rakovyöhyke.
3 Rakenne R7: Rakenne on noin 4 m leveä todettu -luokan rikkonaisuusvyöhyke. Sijainti reiässä KR3 osuu n. 350m kohdalle. Syvyysvälillä 308-404 m esiintyy viisi eriteltyä rakoilujaksoa, joista rakenteeseen R7 on liitetty väli 348-352 m. Vyöhykkeen asento (kaadesuunta/kaade) on 225/60. Ympärillä olevat muut reikäjaksot kuuluvat subhorisontaaliin rakenteeseen R 8. Rakenne R8: Rakenne R8 on koillis-lounais -suuntainen paikallinen rakovyöhyke, joka on paikallistettu VLJ-tilan ajotunnelin alkuosasta. Sen asento on noin 350/70. Reiän KR tuloksissa on rakovyöhyke 248-254 m matkavälillä. Rakenne R20 on tulkittu kuitenkin tähän kohtaan. Siten rakenteen R8 syvyysulottuvuuden voidaan arvioida olevan pieni, ulottuen mallissa 200 m:iin maanpinnalta. Rakenne R9: Rakenne R9 on muutettu sij ainniltaan ja kaateeltaan vastaamaan seismisten heijastusluotausten tuloksia ja reiän KR havaintoja. Sen kulku maanpinnalla on kahtena kappaleena R9A ja R9B pitkin saaren ja mantereen välistä salmea ja kaadesuunta!kaade 30-40/75. Sopivin rakovyöhyke on reiässä KR välillä 53-532 m, joka voisi kuvata ko. rakenteen koillista osaa R9B. Paksuudet vyöhykkeen osille ovat arviolta noin 5 m. Syvyysulottuvuus on maanpintakulun pituuden suuruinen. Asennot perustuvat HSP-mittausten tulkintaan. Kaateen osalta on sovitus tehty reikään KR. Syvyysulottuvuutta on kuvattu 700 metriin asti. Molempien vyöhykkeiden luonne lienee rakovyöhykkeen omainen. Rakenne R9A, jota ei ole voitu todentaa, on lähinnä todennäköinen esiintymiseltään. Rakenne RlO: Rakenne on muutettu mallissa kahdeksi rinnakkaiseksi kappaleeksi R0A ja R0B. Rakenne R0A sivuaa Hästholmenin saaren koillisrantaa. Kaade on 70 lounaaseen. Toinen osa kulkee Åmusholmenin lounaispuolitse ja päättyy heti rakenteen R6 leikkauskohdan jälkeen kaakossa. Syvyysulottuvuudet on kuvattu maanpintakulun pituuden mukaan, ei kuitenkaan yli 500 m:iin. Näitä rakenteita kuvaavat seismiset HSP-heijastukset linjalta 4 nrot 4- ja 4-2 ja linjalta 5 nro 5-2 (osalle rakennetta kaadearvoksi on saatu HSP-tulkinnassa 90 ). Rakenteet R 0 A ja R OB ovat varmuustasoltaan todennäköinen -luokkaa. Rakenne Rll: Rakenne R2: Kalliomalliin ei ole tehty muutoksia näiden osalta.
4 Rakenne R3: Rikkonaisuusvyöhyke R3 sijaitsee Hästholmenin saaren lounaispäässä. Kaadetta on seismisten heijastusluotausten tulosten pohjalta muutettu arvoon 80, kaade kohti kaakkoa. Sijainti maanpinnalla on pysynyt ennallaan. Rakenne R4: Rakenne R4 myötäilee Hästholmenin saaren lounaisrantaa. Sen pituutta on lyhennetty luoteispäästä. Jatkuvuus rakenteen R9A jälkeen saaren ja mantereen puolivälistä luoteeseen on avoin. Suunniteltu reikä KR5 selvittänee rakenteen R4 jatkuvuuden Källan alueeella. Rakenne R5: Kalliomalliin ei ole tehty muutoksia tälle rakenteelle. Rikkonaisuusvyöhykettä voitaneen pitää haarautumana pidemmästä rakenteesta R4. Rakenne R6: Jatkuvuutta on pienennetty seismisten luotaustulosten tulkintojen perusteella. Rakenne R6 on todennäköinen tietotasoltaan ja se esiintyy lounaasta alkaen LIN2sta (uusi osa nimetty erikseen rakenteeksi R24) ja jatkuu noin rakenteen R leikkauskohdalle koilliseen. Kaade on muutettu arvoon 70, kaadesuunta kaakkoon. Syvyysulottuvuus on kuvattu noin 600 m:iin maanpinnalta. Paksuudeksi on arvioitu noin 0 m. Rakenne R7: Rakenteen R7 kuvaus on säilynyt kalliomallissa ennallaan. Yksikkö on ptent, paikallinen rakovyöhyke VLJ -tutkimusten ja sen ydinalueen mukaisena. 3.2 Uudet rakenteet Tulkitut ja mallinnetut rakenneyksiköt R 8 ja R 9 muodostavat tärkeimmät uudet loivaakaateiset rakenteet, jotka tässä tutkimusvaiheessa on tulkittu. Rakenne R8: Rakenne koostuu kolmesta samansuuntaisesta ja asentoisesta kappaleesta R8A - R8C. Ne ovat loiva-asentoisia, kaadesuunta 00-050 ja kaade noin 20. Ne on havaittu kairanreikien KR2 ja KR3 tutkimuksin. Laajasti ajatellen kolme osaa kattavat syvyysväleillä KR2 424-478 m ja KR3 308-364 m sijaitsevat rako- ja rikkonaisuusjaksot. Ne on mallinnettu seuraavin geometrisin tiedoin:
5 R8A esiintyy reiässä KR2 välillä 424-45 m ja reiässä KR3 välillä 308-329 m. Paksuus on noin 20 m, ja asento on 030/20. Rikkonaisuusvyöhyke on kuvattu noin 500 m esiintymisalueella reikien KR2 ja KR3 välissä. R8B on tavattu ja tulkittu reiän KR2 väliltä 460-478 mja reiän KR3 väliltä 337-364 m. Paksuus on noin 20 m luokkaa, asento 030/20. Sen tulkittu laajuus on noin 500 m:n luokkaa, keskipiste reikien KR2-KR3 puolivälissä. On mahdollista että rakovyöhyke R8B jyrkkenisi kaateeltaan reiän KR2 jälkeen ja jatkuisi siten reiän KR syvyysväliin 903-908 m. Tällöin rakenne kaventuisi selvästi noin 5 m paksuuteen. R8C esiintyy reiän KR2 välissä 484-49 m, reiän KR3 välissä 397-404 m ja reiän KR4 matkavälillä 266-270 m. Paksuudeksi on tulkittu noin 5 m, asento 030/20. Esiintyminen on kuvattu noin 500 m:n alueella reikien KR2 - KR4 puolivälille. Yksikkö on ominaisuuksiltaan rakovyöhyke. Rakenne R9: Rakenne R9 on ryhmä rinnakkaisia, samansuuntaisia rako- Ja rikkonaisuusvyöhykkeitä. Kaikkia niitä luonnehtii loiva 0-20 kaade lounaaseen (225 ). Geologisessa mallissa ne on kuvattu noin 500-600 m laajuisina yksiköinä, kussakin reiässä tehdyn havainnon ympärillä. Mallikuvaus osina on kuvaavampi rakenteen tuonteelle ja tilavuudelle kuin mallinnus yhtenäisenä tilavuutena. Yksittäisten osien muut avaintiedot ovat: Yksikkö R9A-KR: KR väli 858-86 m, paksuus 3m, tyyppi avorakojen vyöhyke, R9B-KR: KR väli 88-883 m, paksuus 3m, tyyppi rakovyöhyke, R9C-KR: KR väli 887-890 m, paksuus 3 m, tyyppi rakovyöhyke, R9D-KR: KR väli 903-908 m, paksuus 5 m, tyyppi rakovyöhyke, R9E-KR: KR väli 94-95 m, paksuus 0m, tyyppi rakovyöhyke ja R9F-KR: KR väli 967-97 m, paksuus 4 m, tyyppi avorakojen vyöhyke. R9A-KR2: KR2 väli 793-796 m, paksuus 3m, tyyppi avorakojen vyöhyke, R9B-KR2: KR2 väli 808-82 m, paksuus 5 m, tyyppi rakovyöhyke, R9C-KR2: KR2 väli 86-820 m, paksuus 3m, tyyppi rakovyöhyke, R9D-KR2: KR2 väli 850-855 m, paksuus 5 m, tyyppi avorakojen vyöhyke, R9E-KR2: KR2 väli 879-884 m, paksuus 5 m, tyyppi rikkonaisuusvyöhyke ja R9F-KR2: KR2 väli 908-90 m, paksuus 2m, tyyppi avorakojen vyöhyke. Rakenne R20: Rakenne R20 on paikallinen rakenne Hästholmenin saaren koillisosassa. Se on tavattu reiästä KR väliltä 248-254 m ja reiästä KR2 väliltä 24-246 m. Rakennetta on
6 kuvattu levymäisellä kappaleella, pituus pitkin kulkua noin 600 m. Sijainti on sovitettu reiän KR havaintoihin. Kaadesuunta/kaade on 090/5-20. Rakenne R20 on varmuustasoltaan todettu -luokkaa ja ominaisuuksiltaan rakovyöhyke. Rakenne R2: Rakenne R2 on paikallinen rakovyöhyke, joka on suorin havainnoin todettu reiän KR väliltä 603-608 m. Se on kuvattu mallissa levymäisenä, jonka sivun pituus on 300 m ja keskipiste reiässä KR. Kaadesuunta/kaade on 080/29. Rakenne R22: Rakenne R22 on paikallinen rikkonaisuusvyöhyke reiän KR4 välillä 526-532 m. Se on kuvattu mallissa levymäisenä kappaleena, jonka sivun pituus on 300 m ja keskipiste reiässä KR4. Kaadesuunta/kaade on 250/20. Rakenne R23: Rakenteen sijainti ja maanpintakulku on määritetty seismisten taittumisluotausten ja maatutkan luotausten tulkintakarttojen pohjalta. Se esiintyy koillis-lounais -suuntaisena vyöhykkeenä Hästholmenin saaren eteläosassa. Jatkuvuutta on kuvattu lounaassa rakenteen R4 leikkauskohdalle ja koillisessa merialueelle rakenteeseen R25 asti. Kaadesuunta/kaade on noin 50/75. Paksuudelle on annettu tämän hetkisenä arviona 0 m. Kappale on varmuustasoltaan todennäköinen rikkonaisuusvyöhyke. Syvyysulottuvuus on maanpintakulun pituuden suuruinen, mallissa 870 m. Rakenne R24: Rakenne R24 sijaitsee Hästholmenin saaren kaakkoispuolella merialueella. Se on aiemman malliversion tulkittuna lineamentti LIN2. Nyt sen kaade on muutettu koko pituudelta koilliseen-itäkoilliseen päin (noin 060 ) ja kaade arvoon 40. Rakenne R24 on taasen uusi todennäköinen -luokkaan kuuluva rikkonaisuusvyöhyke. Tulkittu paksuus on pysynyt entisenä, noin 0 m. Rakenne R25: Uutta rakennetta R25 kuvaa aiemman mallin lineamentin LIN4 ja lineamentin LIN9 leikkauskohdan luoteispuoleinen osa. Siitä on saatu uusia tietoja aeromagneettisten mittausten minimikohtana ja seismisten HSP-luotausten heijastuksena. Kappale on todennäköinen-luokan rikkonaisuusvyöhyke. Sen asento on tulkittu pystyksi. Arvioitu paksuus mallikuvauksessa on 0 m ja syvyysulottuvuus 500 metriin.
7 Rakoilleiden kallio-osuuksien ja rakenteiden sijainnit rei'issä KRl - KR4 on listattu taulukkoon 2. Laiva-asentoisia (kaade alle 30 ) rakorakenteita ovat Rl, R2, R3, R4, R7, R8, R9, 20, R2 ja R22. Nämä muodostavat 40% yksilöidyistä tutkimusalueen rakenteista. Tulos vahvistaa aiempaa käsitystä laiva-asentoisen rakennesuuntauksen esiintymisestä alueella.
8 Taulukko 2. Rakennejaksojen sijainnit rei 'issä KRJ - KR4. GEOMETRINEN ANALYYSI LOVIISAN KALLIOMALLIN RAKENTEIDEN VASTINEET REr/SSÄ PARVI VAIHEEN KALLIOMALLI MERKINNÄT: XX = vastine (XX} = epäsuora yhteys,? = tulkinnallisesti epävarma versio 2.0 Fintact Oy Juha Lindh m 75 20 m ~R::..:;.A+-i--+--+-+--+-t--+--i--+--+-+--+-t--+--i--+--+-+:-::-:+-t--+--i--+--+---i 248 254 m IR20 53 532 m R9B 603-608 m _R2 779 784 m 858 86 m R flj 88 883 m 9 887 890 m 903 908 m R R R R 94 95 m 9 967 97 R 9 R ~l!flill 86 87 m 05 25 m 36 39 m 220 229 m 24-248 m 345 367 m 375 380 m 424-45 m 460 478 m 484-49 m 636 638 m 706 72 m 734 738 m 793 796 m 808 82 m 86 820 m 850-855 m 86 879 m 879 884 m 908 90 m 929 932 m RA RC R3 IRU R8B IR8C R20 R 9A K R2 R9E R' 9C I R2 R 0 R2 9 R IF I R2 illil?d 82 83 m 92 00 m 04 05 m 27 32 m 268 276 m 276 284 m 308 329 m 337 348 m 348 352 m 352 364 m 397 404 m 508 53 m!l:!ff@\98 00 m 2 5 m 5 25 m 26 30 m 49 52 m 63 67 m 79 84 m 23 22 m 266 270 m 358 376 m 472-479 m 500-57 m 526 533 m 54 543 m 555 558 m 679 695 m 704 7 m 74 724m 744 745 m 790 825 m 87 889 m RA RC RB RA RC R3 R3 R7 IRU R8B R8B IR8C R8B IR8C R22
9 4 KALLIOMALLIN ANAL VVSI JA TULOSTEET 4. Tuloskuvat Koko Loviisan Hästholmenin alueen kivilajimallin maanpintakartta on kuvassa 5. Aiemmin luokiteltujen rapakivigraniitin alatyyppien esiintyminen on rajattu kuvaan. Tärkein uusi tieto on tasarakeisen rapakivigraniitin esiintymisalue (maanpinnalla). Alueellisessa kartoituksessa todetut porfyyrisen rapakivigraniitin esiintymät ovat säilyneet ennallaan. Kuvassa 6 on ote kalliomallista, jossa on esitetty yksilöityjen rakenteiden R... R25 lisäksi tulkittuja lineamentteja. Nämä ovat mahdollisia rikkonaisuusvyöhykkeitä. Kuvassa näkyy myös reikien KR- KR4 projektiot ja keväällä 998 kairatun reiän KR5 suunniteltu paikka. Hästholmenin saaresta on yksityiskohtainen karttaote kuvassa 7. Väripintaesityksessä näkyy myös aiempi saaren eteläosaan sijoittuva pyterliitin rajaus. Maanpintaan puhkeavat rakenteet on esitetty kaademerkinnöin. Rakenne R2 puhkeaa maanpinnan tasoon merialueella saaren pohjoispuolella käytetyllä noin 4 kaateella kaakkoon päin. Kaksi kivilaji- ja rakennemallin leikkausta A- A' ja B- B' ovat tuloskuvina 9 ja 0. Leikkausten sijainti on indeksikuvassa 8. Rakenteiden ja kivilajien sijannit eivät täysin täsmää reikätietoihin, koska reiät on projisoitu kuvatasoon osin melko kaukaakin leikkaustasosta. Tarkat pystyleikkaukset ovat reikien KR, KR2, KR3 ja KR4 kautta kuvina, 2,3 ja 4. Rako- tai rikkonaisuusjaksot, joille mallissa ei ole selitystä on kuvattu R? merkein. Näitä esiintyy runsaasti reiässä KR4, jonka tulkinnat ovat olleet alustavia. Tärkeimmät kolmiulotteista tietoa tuovat mittaukset: seisminen VSP, reikä-tv ja sähköinen dipmeter eivät ole olleet vielä reiästä käytettävissä. Suurin osa rei'issä KR - KR3 tavatuista rakojaksoista on selitetty mallissa. Reiässä KR jakso 779-784 m, reiässä KR2 jaksot 636-638 m, 706-72 m ja 734-738 m voivat vielä täydentää rakennemallin vyöhyketietoa. Reiässä KR3 väli 508-53 m on rakoilujakso, joka voi olla osa vielä mallintamatta olevaa rakenneyksikköä.
! <.n ++-~;,+ H+t~~~"'tl':)'ff \J\!Ui-f-H -;'~~.:±=~W.t;-i ~.J~~ ';.!J)}{.. "-. '' ' ' '. r.::i Jl \.... ~ ~--. lh. [ f P A... ;.:;.:;.;.,.-A"A "Ä.... lr,, '.......... 'rf ~~~-~ t~~- -r~4 ~~t~~~-~ ~t-~ l.. f~ ~~~~~~~~-~~ ~ ~~~~~~~~~~++~~~ ~,~~ ~++~~~HH~~++++~~~H~~~++~~~~~~++++~~'~HH~~++~~~HH~~~++~h~~.,,~_A_, >~~! r-~ +i-h~t~~+~~~,-~ i~ ++ l~ ~t-~~-~~-~~~++4- ~ ~'~~~~r+++~~~r+++~~~4~~++~~~~++~~~~++++~hh-~~~~~~~++~~~~ ~ ~~~ - ""' ~\. ~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~A~' ~ ~~d, i-f +r~+i-t-h-~--~~ I~H+ ~~~ ~i~ ~~ A 'A }~~~T+~~~~~~T+++~~~~++~~~~~r+l '~ 'ti ~.!. t--~!-++++-t-++++-r H f--+-+-h...f-+.++... +-HHo.;... ' ++o+-++~ ~44~~~-~++~4H~~~~~+ I~~++~4H~~++~~ ~~HH~~Ir ~~HHrrT++4~HHrrri-++ ~-f~~ ~. ~ ~ T-~~+v" ' ~Muwu. - n'''~b ~~ ~~~~r+~hrr++;-rr++;-rr++;-r l ~+;;-r+~~rr~~rr~-rrt+~ Irr~~rrr+~Hr++~hrr++;-rr++ l.~rr++;~r++;;-r+t;~~t;;-rr+i f~~++~~++~4~rr~-r~+4~~- ~44~~~~r+~~r++;~r+~-+i ~~;-~~~-~~;-~~;-~+4-+-t~++;4~~~~~~~r+~~r++ll~r+~-+-r+~;-~~4H~+4~~- ~~~~~~~ ++~~~+4~:H:~I ~~~~~~~~~4H~~~~ ' II4-~~~~~++~~~~~~r+i~~~r+~~~+++~~++~~~ ~~++~~~++~~~+4~~~++~.~~++~~ f ~~~~~~~~J~~~ ~~~++~~-r++~++~rr~~ lr+.~r+++++++++++++++++++~~++++++++++++++++++++++++i~++++++++++++-~++++++++~ ~~++++~~~+~~~~++4 ~ ~ttt~tttt.~~~hhhh~~~++h ~ ++++++++++++~++T++++++ I~++++++++++~++++++++++~~+I~++++++++++++++++++++++++, I ~+J~ ~ ~ ~ ~.~~-~~+ ' ljr ~-f~-t- "' :... t- 'b~ 'O'... ~. '\ t': lll J '-~ - ---;,J " ~4-
-------- LOVIISA, HÄSTHOLMENIN TUTKIMUSALUE 6695500 6695000 "" IN_ 0 [g] M <Ql@ U D "" [f <Ql uu"~" ~ Fintact/JLi/30.03.98/rc/Lovi2/s.pS_a3_/rak_2.0/PS _ POSIVA OY :0000 Kuva 6.
Hlstholmenin saari, geo- ja rak-mallien ote TASARAK.RAPAKIVIGR.
~~-- ------------------ Hästholmenin saari, geo- ja rak-mallien ote x = 6695ooo
~ ~ ~ Hästholmenin saari, geo- ja rak-mallien ote 0 m 250 Fintact/jnu/rc/Lovi/rak_2.0/geo_2.0/PSI
23 5:) Finta t/jli/02.04.98/rc/lov i2/s.aa-bb-linjat/r k_2.0/ps C\ ~~ - Kuva 8. Leikkausten A- A ' (kuva 9) ja B- B' (kuva 0) sijainnit.
Leikkaus A Y.3463382 x.ss9s27 A, v.346379 Xa6695504 24 Y.346420 x. ssss79 z v.346460 x.sssso?e HHKR02.,. ' ' Ii i ~56() '..... A.,.... ' ~. n ~:... t................ f........!: '... [:), ns.... ~ l"\. ~.... t l i :, i oo().'.'.'.'.'.. t l t & t l l. '... F i ntact/j~i/0. 0 4.98/rc/Lovi2/s. Kuva 9.
Le kkous B B, Xa6695895 25 Xa6695425 z llllllllllll ~"\a. aaaaa.. aaatalaaaa"'. ; : /".i-- 6\,. V G ~.J"t...' ~ ~ ~ -~~, ' l~,/"'\./'\./'-. t /L,,_- III ra,."~n-' """"\ t l l rl l &.- ~"'\.._..,.-- llr t ~ lllllllll l lllllllttl..., ttllllllll...!! ~!-- l ~.. l.'... r- j 0 m t l r i r l - 250 Kuva 0.
Y.3463694 x.ss96285 26 z Y.3464073 x.ssgsgse HHKR0 -+-t- ~ ' r) J T P'"\.....J..~...... ~... ~
~--------------~-------------- 27 Xa669577 z Xa6695785 Kuva 2.
Y.3463849 x.ss95234 28 Y.346408 x.ssss7os z HHKR03 z. 0 Kuva 3.
29 z Y:346403 X:6695374 Y:346432 X:6694920. u.~ -zo: :5oo. ~.. -... ~ '...... (.,~ Kuva 4.
30 4.2 Kallion ja rakenteiden geohydrologinen luokittelu Hästholmenin virtausmallin vedenjohtavuuden lähtötietaina on käytetty julkaisemattomia eromittausten tuloksia. Koska eromittauksiin on liittynyt Hästholmenilla aikaisempiin alueisiin verrattuna enemmän laite- ja reikäongelmia, ei pieniä vedenjohtavuuksia (K 2 m<noin IE-8 m/s) ole tässä esitetty lainkaan. Ehjän kallion keskimääräistä vedenjohtavuutta onkin tarkasteltu lähemmin erillisessä muistiossa ja siihen liittyvässä erillisselvityksessä, jonka johtopäätökset on esitetty tässä raportissa. Suurten vedenjohtavuuksien osalta nykyisiä eromittaustuloksia voitaneen pitää melko luotettavina. Kuvassa 5 on esitetty rakenteiden mitatut transmissiviteetit rei'istä KR - KR4. Lisäksi kuvassa on esitetty VLJ-tutkimusten tuottamat keskimääräiset transmissiviteetit rakenteille R, R2, R3, R4, R5, R6 ja R7 (IVO Intemational Oy 996). Edelleen kuvassa on esitetty Olkiluodon vastaavan selvityksen lopputulokset eli rakenteiden keskimääräisiä transmissiviteettejä kuvaavat sovitussuorat (Saksa et al. 998) ja varsinainen lopputulos eli Hästholmenin rakenteiden transmissiviteettien syvyysriippuvat keskimääräistykset sekä lineaarisina (luokat A- C) että Olkiluodon syvyysriippuvuutta noudattavina käyrinä (AV ja BV). Kuvan alla oleva rakennekohtainen luokittelu liittyy lineaarisiin suoriin A- C. Mikäli virtausmallinnuksessa päädytään käyttämään tai kokeilemaan käyräsovituksia, kuuluisivat käyrän AV piiriin rakenteet R3, R7, RIO, Rl2, R4, R5, R8, R9, R2, R24 ja R25 ja käyrän BV piiriin rakenteet Rl, R9, Rll, R3, R6, R20, R22 ja R23. Pienipiirteisimmät rakenteet R2, R4, R5, R6 ja R7 noudattaisivat kuvassa 5 esitettyä Olkiluodon luokan B käyrää (OL-B). Käyräsovitusten käyttöä lienee syytä harkita ainakin silloin, jos ehjän kallion vedenjohtavuutta tullaan kuvaamaan Olkiluodon käyräsovitukseen perustuen (tarkemmin jäljempänä). Moniosainen rakenne R9 on kuvassa 5 käsitelty siten, että ylimpien ja alimpien palojen mitatut transmissiviteetit on summattu ja näin ovat muodostuneet rakenteet R9yläja R9ala. Itse rakennemallissa osat R9B ja R9E on kuvattujatkuvimmiksi eli ne yhdistävät mm. reiät KR ja KR2. Jos vedenjohtavuuksia tarkastellaan täsmälleen niin kuin rakenteen R9 eri osat on kuvattu rakennemallissa, saadaan kuvan 7 mukaiset tulokset. Rakenteiden R9A-KR ja R9F-KR T-arvot on arvioitu -8:ksi (log T), koska mittaustulos on toistaiseksi hyvin epävarma. Jos yksittäiset rakenneosat halutaan mallintaa erillisinä, käytetään kuvan 7 mukaisia T -arvoja. Kuvassa 5 esitetty synteesi lähtee siitä, että R9ylä kuvaa osien R9A, B ja C muodostamaa kokonaisuutta, jota rakennemallissa esittää rakenne R9B. Tällöin muut osat voidaan
3 jättää virtausmallista pois. Vastaavasti R9ala kuvaaa rakenteiden R9D, E ja F muodostamaa kokonaisuutta, jota rakennemallissa edustaa rakenne R9E. Hieman edellistä vastaava tilanne on rakenteen R8 kohdalla. Kuvan 5 luokittelussa rakenteelle R8 on annettu vain yksi arvo. Mikäli halutaan painottaa osarakenteiden merkitystä voidaan käyttää erillisiä arvoja kuvasta 5. Rakenteen R9 osalta on mahdollista, että se on oletettua (kuva 5) heikommin vettäjohtava. Syyksi on oletettu sen asentoa suhteessa pääjännitykseen eli rakenteen suuntaiset raot olisivat puristuneet kiinni. Vastaavassa asennossa olevia rakenteita ovat mm. R3, R6 ja R23, jotka mm. tästä syystä asetetaan heikoimmin vettäjohtavaan luokkaan. Rakenne R8 on todettu jo VLJ -mallinnuksessa niin vaatimattomaksi, että se voidaan jättää kokonaan huomioimatta. Saaren ulkopuolella olevat lineamentit on arvioitu yhtä vettäjohtaviksi kuin luokana rakenteet (kuva 5) lukuunottamatta rakennetta LIN_23, joka on todettu samaksi kuin rakenne R9 A.
32 Hästholmen, rakenteiden transmissiviteetti (m 2 /s) -8-7 -6-5 -4 0 R2? -3 00 ----- ------- --------- -- D- Al "f: - E s:... c.. Q) "C Cii 0 :e Q) > 200 300 400 500 600 - R9A? ---- ----------------------- -----, ------ - - t : : ------- ------ - -- --------------t---, ----- : v OL-B /i. ------------------------------'7 -/-- e D KR VLJ ---HH luokata- C ----- -OL luokkaa ------ OL luokka B HH luokka BV HH-Iuokka AV e KR tark 700 - - --- -------------,- 800 900 --- --I-- A: Mitt. perust.: R3 Geol. perust.: R0, R2, R4, R5, R24, R25 B: Mitt. perust.: R, R7, R9B, R8, R9, R20, R2 Geol. perust.: (R ) C: Mitt. perust.: R2, R4, R5, R6, R9A, R7, R22 Geol. perust.: R, R3, R6, R23 Kuva 5. Hästholmenin rakenteiden mitatut transmissiviteetit ja eri luokkiin jaetut keskimääräistykset sekä lineaarisesti syvyyden suhteen pienenevinä että 3. asteen käyrinä.
33 Kuvassa 6 on esitetty ns. ehjän kallion keskimääräistä vedenjohtavuutta kuvaava käyräsovitus (HH-ehjä-epälin), joka perustuu Olkiluodon alueesta tehtyyn tarkasteluun ja turvallisuusanalyysin lähtöaineistoa käsitteleviin erillisselvityksiin. Näiden mukaan Hästholmenin ehjän kallion vedenjohtavuus on noin 0 kertaa suurempi kuin Olkiluodon vastaava. Kuvassa 6 on ehjän kallion vaihtoehtoisena vedenjohtavuutena esitetty lineaarista riippuvuutta noudattava keskimääräistys. Syvyysriippuvuus on siinä sama kuin kuvan 5 suorilla A- C. Hästholmenin VLJ-mallinnuksessa ehjän kallion keskimääräinen (efektiivinen) pystyasentoisen rakoilun vedenjohtavuus oli koko mallinnettavalle syvyysvälille (0-200 m) vakio le-8 m/s ja vastaava vaakasuora vedenjohtavuus 2E-8 m/s (esitetty graafisesti kuvassa 6). Epälineaarisen riippuvuuden mukaan efektiivinen vedenjohtavuus kallion pinnalla on SE-8 m/s ja 200m syvyydessä 6E-9 m/s eli VLJmallin vedenjohtavuudet ovat samaa suuruusluokkaa. Lineaarisessa vaihtoehdossa vedenjohtavuus on hieman pienempi kuin VLJ-mallissa. Kun ottaa huomioon tulevassa mallinnuksesa käytettävän suuremman suotautumisgradientin, on keskimääräisen vedenjohtavuuden oltava pinnalla pienempi, jotta päästäisiin samaan suotautumisarvoon kuin VLJ-mallissa. Syvyysriippuvuuden ja em. efektiivisten K-arvoerojen sekä tulevassa mallinnuksessa enemmän (verrattuna VLJ malliin) topografiasta riippuvan pintapotentiaalin aiheuttaman gradientin kasvun merkitystä on syytä tarkastella lähemmin virtausmallin kalibroinnissa. Arvioitaessa ehjän kallion vedenjohtavuutta saaren ulkopuolisille alueille, on niiden sisältämien rakenteiden "vähäisyys" saareen verrattuna huomioitava. Karkean arvion mukaan ehjän kallion vedenjohtavuus voisi olla saarta reunustavien rakenteiden ulkopuolella 5-0 kertaa suurempi kuin niiden sisällä.
34 Hästholmen, ehjän kallion keskimääräinen vedenjohtavuus (m/s} (+rakenteiden transmissiviteetti (m 2 /s} kuvasta } - -0-9 -8-7 -6 0-5 -4-3 E ~ ä. Cl) "C jij CJ :e Cl) > 00 200 300 400 500 600 e KR 0 VLJ ~--luokat - - - - -OL luokka A - - - - - OL luokka B - - - - - OL ehjä ----- HH-ehjä-epälin... HH-ehjä-lin ---VLJ ehjä K e KR tark 700 800 900 000 Kuva 6. Hästholmenin ehjän kallion keskimääräinen vedenjohtavuus lineaarisena (HH-ehjä-lin) ja 3. asteen yhtälönä (HH-ehjä-epälin). Kuvassa on havainnollisuuden vuoksi esitetty myös rakenteita koskevaa tietoa kuvasta 6 sekä Olkiluodon ehjän kallion vedenjohtavuutta kuvaava käyrä (OL ehjä).
35 Hästholmen, rakenteiden transmissiviteetti (m 2 /s) -9 ~ ~ ~ ~ 4-3 600+-------~-----+. ----+'~:r----~.~,----~' --+-----~ : :. ~. :. : :. : :. 650 : :... :...!.... E.s:... 0. Cl) "C "i u :e Cl) > ir9a KR * 700 OOOOHHo 00 oo0o00 ::4:R~B-. (K R ) ~-~ 9 ylä. 0 H 750 :! R 9 - K~ ~ ~ R9D ( R0A? )-K R :.. : : R ~ 9 E (K ) Rl9A K~2 ~ i R Sala : i :.F 9y:lä i.......... : Rl9F.-KRl...!.... OHO :H. )K ~R9B (k R2 ),: ~ R C-J<R2 -~- KR D VLJ --HH luokat A - C... HH luokka BV... -... HH-Iuokka AV k R9 erillisinä 800 0 H Oo 0 0 '''''''''''''''' ''''''' 0 0'00 0 ~9b~Ä ~ 0 OHO i 0 H 0 0 : 0 850... ~ ~ R9 (KR2 ) ~ ~9a l a *... :... i R 9 F,KR ~ : Kuva 7. Rakenteen R9 T-arvot erillisinä ja kuvan 5 mukaisina yhdiste/minä (R9ala ja R9ylä). 4.3 Siirto pohjaveden virtausmallin lähtötiedoiksi Yksi osa mallinnustyötä on ollut geometristen kuvausten siirto pohjaveden virtauksen simulointeja varten VTT Energiaan. Loviisan kalliomallin siirrossa vapaamuotoisia tai moniosaisia geometrisia kappaleita piti yksinkertaistaa ja muokata. Samaten jatkuvuuksille ja yhteyksille rakenteiden välillä tehtiin täydentävää tulkintaa, jotta pohjaveden virtaukselle syntyy analysoitavissa oleva kokonaisuus. Mallisiirrossa käytetyt kappaleet olivat levymäisiä. Ne verhosivat sisäänsä sen rakenteen tai rakenneryhmän jota ne kuvasivat. Taulukko 3 sisältää käytetyt rajaukset. Kappalekuvaukset dokumentoitiin ROCK -CADin HYD-mallinnusalaa hyödyntäen.
36 Taulukko 3. Hydraulisille rakenteille käytetyt kappaleet. Mallisiirtoon tehty HYD- Sisältää rakenteet Laajuus rakenteisiin... rakenne asti Rihyd RIA RI4, RII, RI6, R9, RIO R2hyd RIB,RIC,R2 RI4 jatkettuna, RII, RI6, R9 j atkettuna luoteeseen, RIO jatkettuna R3hyd R3 RI6, LIN_2, Rl i, R7 RI7hyd RI7 R8hyd R8A- C RI9, R23, RI4, RII, R9B RI9hyd RI9 ryhmä RI4,RIOA, R29, R9B R20hyd R20 R7, R9, RIO, RII R2hyd R22hyd R2 R22
37 5 YHTEENVETO Tässä työssä on koottu Loviisan Hästholmenin kivilajien ja rakenteiden tulkinnat. Työ on sisältänyt vuoden 997 ja 998 alun tulokset. Kairanreikien KR - KR3 tulkintatyö on ollut käytössä kokonaisuudessa, reiän KR4 osalta tutkimustulokset ovat olleet alustavia. Kalliomallin versio 2.0 sisältää tarkennetun kivilajikuvauksen, jossa on erityistä huomiota kiinnitetty tasarakeisen rapakivigraniitin muunnokseen. Yksilöityjä rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeitä on kuvattu tutkimusalueelta 25 kpl. Raporttiin on tulostettu kuvasarja karttoina ja leikkauksina. Rakenteiden ja kalliomassan vedenjohtavuutta on analysoitu ja tehty yleistävä luokittelu. Rakenteiden geometriat on jatkokäsittelyn jälkeen siirretty digitaalisesti pohjaveden virtausmallin simulointityön pohjaksi. Laiva-asentoisia (kaade alle 30 ) rakorakenteita on noin 40 % yksilöidyistä tutkimusalueen rakenteista. Tulos vahvistaa aiempaa käsitystä laiva-asentoisen rakennesuuntauksen esiintymisestä alueella.
38 6 LÄHDELUETTELO IVO International Oy, 996. Loviisan YLI-loppusijoitustilan pohjavesivirtausten analysointi. LUOLA-Projekti, Raportti L0-K859-229. Lindh, J., Nummela, J. & Saksa, P. 997. Loviisan Hästholmenin tutkimusalueen kallioperän alustava mallikuvaus. POSIVA, Työraportti 97-08. 4 s. Okko, 0., Front, K., Vaittinen, T. & Hassinen, P. 998. Loviisan Hästholmenin kairanreikien KR -KR 4 geofysikaalisten reikämittausten tuloskäsittely sekä kallioperän rakennemalli. VTT Yhdyskuntatekniikka.. POSIVA, Työraportti 98-29. 4 s. Paananen, M. & Paulamäki, S 998. Loviisan Hästholmenin vuoden 997 geofysikaalisten lentomittausten tulkinta sekä täydentävä kivilaji- ja rakennemallinnus. Geologian Tutkimuskeskus, Ydinjätteiden sijoitustutkimukset POSIV A, Työraportti 98-24. 5 s. Saksa, P. 995. ROCK-CAD - Computer Aided Geological Modelling System. Helsinki, Nuclear Waste Commission offinnish Power Companies. Report YJT-95-8. 07 p. Saksa, P., Ahokas, H., Nummela, J. & Lindh, J., 998. Kivetyn, Olkiluodon ja Romuvaaran kalliomallit, rakennemallien muutokset v. 997. Fintact Oy, Helsinki. POSIVA, Työraportti 98-2.