Kooste virtausmallien eräistä lähtötiedoista Hästholmenissa, Kivetyssä, Olkiluodossa ja Romuvaarassa

Työraportti 99- Kooste virtausmallien eräistä lähtötiedoista Hästholmenissa, Kivetyssä, Olkiluodossa ja Romuvaarassa Henry Ahokas Helmikuu 999 POSIVA OY Mikonkatu 5 A, FIN-00 00 HELSINKI, FINLAND Tel. 358-9-80 30 Fax 358-9-80 379

Työ raportti 9 9- Kooste virtausmallien eräistä lähtötiedoista Hästholmenissa. Kivetyssä. Olkiluodossa ja Romuvaarassa Henry Ahokas Helmikuu 999

Työ r a p o r t t i 9 9- Kooste virtausmallien eräistä lähtötiedoista Hästholmenissa, Kivetyssä, Olkiluodossa ja Romuvaarassa Henry Ahokas Fintact Oy Helmikuu 999 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.

Tekijäorganisaatio: Tilaaja: Tilausnumero: Fintact Oy Hopeatie B 00440 Helsinki Posiva Oy Mikonkatu 5 A 0000 Helsinki 955/99/AJH Tilaajan yhdyshenkilö: Aimo Hautajärvi Konsultin yhdyshenkilö: Henry Ahokas Työraportti 99- Kooste virtausmallien eräistä lähtötiedoista Hästholmenissa, Kivetyssä, Olkiluodossa ja Romuvaarassa Tekijä: Tarkastaja: Henry Ahokas? Pauli Saksa

Summary of Certain loput Data for Groundwater Flow Modelling in Hästholmen, Kivetty, Olltiluoto and Romuvaara Abstract Posiva Oy, a company ownedjointly by Imatran Voima Oy (IVO) and Teollisuuden Voima Oy (TVO), explores the Finnish bedrock for the final disposal of spent nuclear fuel. The program is in accordance with the decision in principle by Finnish govemment in 983 and aims at the site selection. Investigation sites are Romuvaara at Kuhmo, Kivetty at Äänekoski, Olkiluoto at Eurajoki and Hästholmen at Loviisa. Following input data has been used in numerical groundwater flow modelling: groundwater table, transmissivity of structures, hydraulic conductivity of intact rock, flow porosity and hydraulic head. Summary of certain input data, which are not published earlier, is presented in this report. Keywords: Flow modelling, input data.

Kooste virtausmallien eräistä lähtötiedoista Hästholmenissa, Kivetyssä, Olkiluodossa ja Romuvaarassa Tiivistelmä Teollisuuden Voima Oy:n (TVO) ja Imatran Voima Oy:n (IVO) yhteinen yhtiö Posiva Oy huolehtii käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksesta ja sitä varten tehtävästä tutkimus- ja kehitystyöstä. Menossa olevat sijoituspaikkatutkimukset tähtäävät paikan valintaan valtioneuvoston v. 983 tekemän periaatepäätöksen mukaisesti. Tutkittavat alueet ovat Kuhmon Romuvaara, Äänekosken Kivetty, Eurajoen Olkiluoto ja Loviisan Hästholmenin. Pohjaveden liikkeen numeerinen mallintaminen on edellyttänyt tai käyttänyt mm. seuraavia lähtötietoja: pohjaveden pinta, rakenteiden transmissiviteetti, ehjän kallion vedenjohtavuus, virtaushuokoisuus ja hydraulinen korkeus. Tässä raportissa on esitetty kooste virtausmallien niistä lähtötiedoista, joita ei muissa työraporteissa ole aiemmin julkaistu. A vainsanat: Virtausmallinnus, lähtötiedot

Sisällys! uettelo: JOHDANTO... POHJAVEDEN PINTA... 3 3 RAKENTEIDEN TRANSMISSIVITEETTI... S 4 EHJÄN KALLION VEDENJOHTAVUUS... 8 Romuvaara... 8 Olkiluoto... Hästholmen... 4 5 VIRTAUSHUOKOISUUS... 6 6 HYDRAULINEN KORKEUS... 7 6. Remuvaara... 7 6. Kivetty... 7 6.3 Olkiluoto... 8 6.4 Hästholmen... 9 7 VIITTEET... 0 Liite Remuvaaran hydraulinen korkeus... Liite Kivetyn hydraulinen korkeus... 3 Liite 3 Olkiluodon hydraulinen korkeus... 4 Liite 4 Remuvaaran ehjän kallion vedenjohtavuudet eri syvyysluokissa... 5 Liite 5 Remuvaaran ehjän kallion vettäjohtavimpien kohtien ominaisuuksia ylimmässä 00 m:ssä... 6 Liite 6 Olkiluodon ehjän kallion vedenjohtavuudet eri syvyysluokissa... 7 Liite 7 Olkiluodon ehjän kallion vettäjohtavimpien kohtien ominaisuuksia ylimmässä 00 m:ssä... 8

JOHDANTO Posiva Oy:n johdolla suoritetaan Suomessa laajaa kalliotutkimusprojektia, jonka tavoitteena on valita vuonna 000 yksi neljästä tutkimusalueesta käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusalueeksi. Laajat kenttätutkimukset alkoivat vuonna 987 viidellä paikkakunnalla; Kuhmossa, Konginkankaalla, Sievissä, Eurajoella ja Hyrynsalmella. Vuodesta 993 lähtien tutkimuksia on jatkettu Kuhmon Romuvaarassa, Äänekosken Kivetyssä ja Eurajoen Olkiluodossa. Kenttätutkimukset Loviisan Hästholmenilla aloitettiin vuoden 997 alussa. Pohjaveden virtauksen numeerinen mallintaminen on yksi työkalu muiden joukossa arvioitaessa noin 500 m syvyyteen sijoitettavien kalliotilojen soveltuvuutta käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoittamistavaksi. Pohjaveden liikkeen numeerinen mallintaminen on edellyttänyt tai käyttänyt mm. seuraavia lähtötietoja. Pohjaveden pinta Rakenteiden transmissiviteetti Ehjän kallion vedenjohtavuus Virtaushuokoisuus Hydraulinen korkeus Aikaisemmissa virtausmallinnusraporteissa ( esim. Löfman 996) on jouduttu viittaamaan usein erillisiin muistioihin tai muihin tiedonantoihin. Nykykäytännön mukaan muihin kuin julkisiin asiakirjoihin viittaaminen ei enää ole mahdollista. Tästä syystä tähän raporttiin on koottu virtausmallinnuksissa käytetyt lähtötiedot kaikilta tukimusalueilta niiltä osin kuin niitä ei ole julkisissa asiakirjoissa eli lähinnä työraporteissa määritelty.

3 POHJAVEDEN PINTA Kaikkien muiden, paitsi Häsholmenin mallinnusalueen, pohjaveden pinnankorkeuden tasa-arvokartat on julkaistu Posivan työraportissa PATU-96-9 (Ahokas et al. 997). Hästholmenin saaren pohjaveden pinnankorkeutta on aikaisemmin käsitelty mm. YLIluolan turvallisuusanalyysiä varten tehdyn virtausmallinnuksen yhteydessä (IVO Intemational Oy 996). Tällöin päädyttiin käyttämään hyvin matalaa pintapotentiaalia eli 0,5 m:ä koko saaren alueelle. Kyseisen arvo perustui tuloksiin havaintorei'istä, jotka lävistävät virtausmallissa ehjää kalliota kuvaavan hyvin vettäjohtavan rakoverkoston. Useissa matalissa havaintorei' issä vedenpinta on huomattavasti korkeammalla. Kyseiset reiät ovat useimmiten melko tiiviissä kalliossa ja niissä vallitseva vedenpinta kuvaa pohjaveden paikallista tilaa, joka voi vaihdella huomattavasti vierekkäistenkin reikien välillä eikä selvää topografiasta riippuvaa korrelaatiota ole havaittavissa (kuva - ). Kuvassa on em. VLJ-mallinnuksen pohjana käytetyt arvot merkitty kolmioilla. Avoimilla ympyröillä merkityt arvot ovat pitkäaikaisen seurannan piirissä olevista rei' istä. Avoimilla neliöillä merkityt arvot ovat syksyllä -97 porattujen reikien uusia, alustavia tuloksia. 6---------------------------------------------------. :::? 4 en c,; e --:: U) ::> w 0::: 0 z < z ä: 8 z w c w > z 6 w z : :<( :<( 4 :!E 5 en w o Pitkäaikainen seuranta - -- - - - - - - - - t- - - - - - - - -- - - - - - - - -t - - - - - - - - o Uudet reiät (syksy -98)..& VLJ virtausmallin reiät - -4-------- -------- --------- -------- Ehdotettu relaatio L ------- --------- J.------- --------- -J--------L------- --------- J.------ _ 0 Y5 _i _j L _i -:- l. -:- r 0 -: :. -, --------:---:V:-.;------:------ -- \- El- Y6- -:-------- -------- PVP - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - r - - - - - - - -- - - - - - - - T - - - - - - - - 0 SK69 04 :v A : Ål Q A A IIY4 A _ÅI Y.Å Y5 -t rn L s v v..& v 9 o--------------------------------------4------------- 0 4 6 8 0 4 MAANPINNAN KORKEUS, (m.a.s.l.) File: c:lhenry/loviisa/mp-vkork-ene.xls Kuva -. Keskimääräinen vedenkorkeus Hästholmenin tutkimusalueen pintapotentiaalia mittaavissa havaintorei 'issä ja virtausmallinnuksessa käytettäväksi ehdotettu lineaarinen riippuvuus suora. Vierekkäisissä rei 'issä olevat arvot yhdistetty toisiinsa havainnollistamaan suuria paikallisia eroja. _ 6

4 Kuten kuvasta havaitaan, maanpinnan korkeuden ja vedenpinnan välinen riippuvuus on hyvin heikko. Tästä huolimatta, päädyttiin virtausmallinnuksessa käyttämään pohjavedenpinnan ja maanpinnan välisenä suhteena arvoa 0,5 (kuvan - suora). Koska virtausmallinnus ulottuu aina 0 000 v nykyhetkestä eteenpäin, on mahdollista, että kyseinen riippuvuus ei pysy vakiona. Syynä on jääkauden jälkeen alkanut maannousu, jonka vaikutuksesta sekä Olkiluodon että Hästholmenin saaret muuttuvat osaksi manteretta ja tukimusalueet tulevat olemaan useita kymmeniä metrejä merenpinnan yläpuolella. Mitä kauempana tutkimusalue on merestä sen todennäköisempää on, että esim. Hästholmenille nykytilanteessa käytetty kerroin 0,5 tulee kasvamaan. Toisaalta lähtötilanteessa Hästholmenin kerroin on ollut esim. VLJ-mallinnukseen verrattuna selvästi suurempi. Kertoimen arvoon tulevaisuudessa vaikuttaa myös ilmaston eli lähinnä sademäärän muuttuminen. Mikäli sademäärä kasvaa vaikuttaa se yhdessä tutkimusalueen etääntymisen merestä ja maannouseman myötä siten, että kerroin kasvaa. Mahdollinen maksimi voisi olla esim. suuruusluokkaa 0,8, jolloin 0 000 v kuluttua esim. Olkiluodon korkeimmilla kohdilla ( 60 m.a.s.l.) vedenpinta olisi tasolla 48 m.a.s.l. eli noin m syvyydessä maanpinnasta.

5 3 RAKENTEIDEN TRANSMISSIVITEETTI Kaikkien muiden alueiden paitsi Hästholmenin rakenteiden transmissiviteetit on esitetty työraportissa 98- (Saksa et al. 998). Hästholmenin rei'issä KR- KR4 mitatut rakenteiden transmissiviteetit on esitetty kuvassa 3-. Lisäksi kuvassa on esitetty YLItutkimusten tuottamat keskimääräiset transmissiviteetit rakenteille R, R, R3, R4, R5, R6 ja R7 (IVO International 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, R0, R, R4, R5, R8, R9, R, R4 ja R5 ja käyrän BV piiriin rakenteet R, R9, R, R3, R6, R0, R ja R3. Pienipiirteisimmät rakenteet R, R4, R5, R6 ja R7 noudattaisivat kuvassa 3- esitettyä Olkiluodon luokan B käyrää (OL-B). Käyräsovituslen käyttöä lienee syytä harkita ainakin silloin, jos ehjän kallion vedenjohtavuutta tullaan kuvaamaan Olkiluodon käyräsovitukseen perustuen (kts tarkemmin jäljempänä). Moniosainen rakenne R9 on kuvassa 3- käsitelty siten, että ylimpien ja alimpien palojen mitatut transmissiviteetit on summattu ja näin ovat muodostuneet rakenteet R9ylä ja R9ala. Itse rakennemallissa osat R9B ja R9E on kuvattu jatkuvimmiksi eli ne yhdistävät mm. reiät KR ja KR. Jos vedenjohtavuuksia tarkastellaan täsmälleen niin kuin rakenteen R9 eri osat on kuvattu rakennemallissa saadaan kuvan 3- 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 3- mukaisia T -arvoja. Kuvassa 3- esitetty synteesi lähtee siitä, että R9ylä kuvaa osien R9A, B ja C muodostamaa kokonaisuutta, jota rakennemallissa esittää rakenne R9B. Tällöin muut osat voidaan jättää virtausmallista pois. Vastaavasti R9ala kuvaa rakenteiden R9D, E ja F muodostamaa kokonaisuutta, jota rakennemallissa edustaa rakenne R9E. Hieman edellistä vastaava tilanne on rakenteen R8 kohdalla. Kuvan 3-luokittelussa rakenteelle R8 on annettu vain yksi arvo. Mikäli halutaan painottaa osarakenteiden merkitystä voidaan käyttää erillisiä arvoja kuvasta 3-. Rakenteen R9 osalta on mahdollista, että se on oletettua (kuva 3-) heikommin vettäjohtava. Syyksi on oletettu sen asento suhteessa pääjännitykseen eli rakenteen suuntaiset raot olisivat puristuneet kiinni. Vastaavassa asennossa olevia rakenteita ovat mm. R3, R6 ja R3, 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 luokan A rakenteet (kuva 3-) lukuunottamatta rakennetta LIN_3, joka on todettu samaksi kuin rakenne R9A (Lindh et al. 998).

6-8 0-7 Transmissiviteetti (m /s) -6-5 -4-3 e R? 00 00 300 - u; 400.ci. U) >. >. > 500 >..!!! iu C'CI 600 :e () > OL-B e R9A? e D KR VLJ ---HH luokat A - C - - - - - -OL luokka A - - - - - -OL luokka B -HH luokka BV -HH-Iuokka AV e KR tark 700 800 900 000 A: Mitt. perust.: R3 Geol. perust.: R0, R, R4, R5, R4, R5 B: Mitt. perust.: R, R7, R9B, R8, R9, R0, R Geol. perust.: (R) C: Mitt. perust.: R, R4, R5, R6, R9A, R7, R Geol. perust.: R, R3, R6, R3 File: c/henrynimallit/lo/hh-rakvj.xls Kuva 3-. Hästholmenin rakenteiden mitatut transmissiviteetit ja eri luokkiin jaetut keskimääräistykset sekä lineaarisesti syvyyden suhteen pienenevinä (A-C) että 3. asteen käyrinä (AV, BV, OL-B). Epävarmat tulokset (tulkinnanvarainen reikälävitys tai mittaustulos) on varustettu kysymysmerkillä.

7 Transmissiviteetti (m /s) -9-8 -7-6 -5-4 -3 600------------------44-----r--r----r--r------!! j... II! : u;..ei.. II) >. >. > >..!!! ftj ns :e Cl) > 700 750 800 vr9a (KR) r- e R9 yhdistelminä -HH luokata- C - - - - - - HH luokka BV... HH-Iuokka AV )( R9 osat erillisinä File: c!henrynimallit/lo/hh-rakvj.xls Kuva 3-. Rakenteen R9 T-arvot erillisinä ja kuvan 3- mukaisina yhdistelminä.

8 4 EHJÄN KALLION VEDENJOHTAVUUS Ehjän kallion vedenjohtavuuden määritys perustui aikaisemmin (SITU) 30m tulppavälillä saatuihin HTU-mittalaitteiston arvoihin. Vedenjohtavuuden (K) arvojen logaritmeihin perustuvat lineaariset sovitukset tuottivat kaikille alueille syvyyden suhteen pienenevät sovitussuorat, joille laadittiin vaihtoehtoja muuttamalla osa mittausrajalla (-0) olevista arvoista välille -0... - (Teollisuuden Voima Oy 99). Näitä vaihtoehtoisia sovitussuoria pääasiassa käytettiinkin virtausmallien lähtöarvoina. Joillakin alueilla virtausmallien säätö tuotti hieman lähtöarvoista poikkeavan ehjän kallion vedenjohtavuuden. SITU-tutkimusvaiheen jälkeen on vedenjohtavuutta mitattu selvästi aikaisempaa lyhyemmillä mittausväleillä ja aineiston koko on kasvanut moninkertaiseksi. Tästä huolimatta ehjän kallion vedenjohtavuuden määrittäminen ei ole helpottunut, koska suurin osa mittaustuloksista etenkin syvemmällä kallioperässä on mittausalueen alarajalla eli tyypillisesti noin -0 (log K). Peruslähtökohdaksi ehjän kallion vedenjohtavuuden määrittämiselle otettiin SITUvaiheen virtausmallien tuottama keskimääräistys, koska uudet mittaustulokset eivät ole tuoneet esiin mitään sellaista seikkaa, joka puoltaisi selvien muutosten tekemistä käytettyihin keskimääräistyksiin. Vedenjohtavuuden yleistä muuttumista SITU- ja PATU-vaiheiden välillä on tutkittu mm. malliennustetyössä (Hellä et al. 996),jonka mukaan muutokset ovat hyvin pieniä. Seuraavia yleisiä tarkennuksia ehjän kallion lähtöarvoihin kuitenkin tehtiin: Syvyysriippuvuus muutettiin epälineaariseksi Remuvaarassa ja Olkiluodossa vastaamaan rakenteiden syvyysriippuvuutta. Kyseisessä syvyysriippuvuudessa korostuu kallion pintaosien voimakkaampi syvyysriippuvuus ja heikompi syvyysriippuvuus syvemmällä. Kyseiset ilmiöt on todettu mahdollisiksi tutkimalla m välien vedenjohtavuuaineiston geometrisia keskiarvoja eri syvyysluokissa. Keskimääristä vedenjohtavuutta kasvatettiin hieman, koska eräät pienipiirteiset rakenteet asetettiin virtausmalleissa kuuluviksi ehjään kallioon. Yksityiskohtaisia tarkastelu ja tehtiin Romuvaaran, Olkiluodon ja Hästholmenin alueille ja ne on esitetty seuraavissa kappaleissa. Kivetyn tutkimusalueen ehjän kallion vedenjohtavuutta on käsitelty lyhyesti työraportissa 98- (Saksa et al. 998). Remuvaara Ehjäkallio tarkoittaa tässä tapauksessa tilannetta, jossa kalliomallin (PATU 96-7) rakenteet R, R5, R6, R7, R8, R, R3, R6, R7 ja R8luetaan kuuluvaksi ns. ehjään kallioon. On selvää, että ns. ehjän kallion vedenjohtavuus vaihtelee hyvin voimakkaasti eikä sen voimakas keskimääräistäminen ole kovin mielekästä varsinkin kun ottaa huomioon, että monet lyhyehköillä reikäosuuksilla lävistetyt rakenteet lasketaan tässä tapauksessa mukaan ns. ehjään kallioon. Toisaalta on ymmärrettävää, että virtausmallinnus tarvitsee työn helpottamiseksi yksinkertaistuksia, joiden mukana tuomia epävarmuuksia tarkastellaan erikseen tilastollisiin lähestymistapoihin perustuvilla mallinnustyökaluilla, kuten rakoverkkomalleilla ja stokastisen jatkumon malleilla.

9 Kuvassa 4- on esitetty sekä SITU -aineisto että PATU -aineisto ja eräitä käytettyjä keskimääräistyssovituksia. Mittausalueen alarajalla (lg K =noin -0) olevat arvot on korvattu havainnollisuuden vuoksi arvoilla -0,4 (K30 m) ja -0,8 (K m). Kuvan SITU -aineisto käsittää30m HTU K-arvot rei'istä KR - KR5 ( työraportit SITU 88-0, 89-30, 89-80 ja 89-8) ja PATU -aineisto m eromittaustulokset rei'istä KR, KR3, KR4, KR7, KR8 ja KR9 ( työraportti PATU 95-35) lisättynä SITU -vaiheessa vettäjohtamattemiksi todetut 30 m osuudet vastaamaan tilannetta ikäänkuin ne olisi mitattu m välein ja todettu vettäjohtamattomiksi. Kuvassa 4- olevat keskimääräistyssuorat ovat: SITU KE =ehjän kallion vedenjohtavuus kun lgk=-0 -arvoja on muunneltu (työraportti SITU 9-55) SITU KE =ehjän kallion vedenjohtavuus (työraportti SITU 9-55) SITU KE3 =ehjän kallion vedenjohtavuus alueellisen mallin tapauksessa (työraportti SITU 9-55) RAK D (T) = D -luokkaan (huonoiten vettä johtava) kuuluvien rakenteiden T arvojen keskimääräistys ( työraportti PATU 96-7) P A TU KE 3. ast sov. = RAK D (T) sovitusta vastaava käyrä, mutta noin kertaluokkaa pienemmällä lähtöarvolla. Eo. luettelon viimeistä sovitusta ehdotetaan käytettäväksi ns. ehjän kallion vedenjohtavuutena tulevassa virtausmallissa. Sovituksen käyttöä puoltavat mm. seuraavat seikat: syvyysriippuvuus on sama kuin rakenteilla (P A TU 96-7) vedenjohtavuus on hiukan suurempi kuin SITU -malleissa (vedenjohtavuuden hienoinen kasvu SITUsta PATUunon todettu myös raportissa PATU 96-69). Keskimääräistykseen liittyviä taustoja ja epävarmuuksia on havainnollistettu jonkin verran kuvassa 4-. Siinä on esitetty kuvassa 4- olevien sovitussuorien lisäksi syvyysluokkiin jaetun aineiston geometriset ja aritmeettiset keskiarvot määrittämällä ne liitteessä 4 esitettyjen normaalitodennäköisyyskuvien (normal probability plot) avulla. Tämä menettely poikkeaa selvästi SITU -vaiheessa tehtyistä keskimääräistyksistä. Ne perustuivat yksinomaan sovitussuoriin, joissa ns. 0-arvot (log K = -0) olivat yhtä poikkeusta lukuunottamatta (kuva 4- SITU KE ) muuntamattomina mukana. Geometrista keskiarvoa tai sen varianssilla korjattua muunnosta (vaikutus vähäinen) on yleisesti (esim. Gomez-Hernandez&Gorelick 989) pidetty edustavana keskimääräistyksenä (l<eff) kaksi- (D) ja kolmiulotteiselle (3D) virtauskuvalle. Geometrinen keskiarvo on kuitenkin riippuvainen käytetystä mittausvälistä. Mitä pienempi mittausväli sen enemmän saadaan hyvin pieniä K-arvoja ja geometrinen keskiarvo pienenee voimakkaasti kuten kuvasta 4- havaitaan. Kuvassa 4- on keskiarvojen lisäksi esitetty kunkin aineiston syvyysväliä ja keskihajontaa kuvaavat rajausjanat. Aritmeettinen keskiarvo painottuu suurien K-arvojen suuntaan eikä se siten tunnu realistiselta ainakaan pintakalliossa. Myös aritmeettiseen keskiarvoon on vaikuttanut voimakkaasti käytetty normaalijakaumaoletus ja näin lasketut keskiarvot ovat syvemmällä jopa pienempiä kuin käytettäväksi ehdotettu sovituskäyrä.

0-0 lg K, m/s -0-9 -8 lgt,m /s -7-6 -5 00 00 300 400 : Syvyys, m 500 600 700. --SITU KE : -,._----r----------t------------t----------s IT U KE --------- SITU KE3 RAK D (T) 800 -----<,:... ---------------...,;.------t------ ---PAT U KE 3. ast sov. PATU Km 900 T----r----------t--- SITUK30m 000 T----------------------------------------- File: c/henrynimallit/ro/rokehjfr.xls Kuva 4- Mitatut vedenjohtavuudet SITU- ja PATU -vaiheiden ehjässä kalliossa sekä niihin perustuvia sovituskäyriä. SITU KEJ = ehjän kallion vedenjohtavuus kun lgk =- 0 -arvoja on muunneltu SITU KE =ehjän kallion vedenjohtavuus SITU KE3 = ehjän kallion vedenjohtavuus alueellisen mallin tapauksessa RAK D (T) = D -luokkaan (huonoiten vettäjohtava) kuuluvien rakenteiden T-arvojen keskimääräistys PATU KE 3. ast sov. = RAK D (T) sovitusta vastaava käyrä, mutta noin kertaluokkaa pienemmällä lähtöarvolla. Ehjän kallion vedenjohtavuutta voi käsitellä myös siten, että oletetaan mitattujen K arvojen edustavan yksittäisiä pienipiirteisiä, mutta jatkuvia rakoiluparvia, jotka halkovat ns. ehjiä lohkoja. Tällöin ehjän kallion vedenjohtavuus määräytyy yhdestä tai muutamasta rakoparvesta, joiden esiintymistiheys tunnetaan mittaustulosten perusteella. Kuten kuvasta 4- havaitaan, on tällaisten, mahdollisesti läpi lohkojen jatkuvien rakoparvien esiintymistiheys suuri ja niiden joukossa on useita suurehkoja arvoja. Suoritetun analyysin mukaan (liite 5) niitä esiintyy pintakalliossa keskimäärin m välein ja niiden keskimääräinen transmissiviteetti on,5 0-7 m /s. Em. m

keskimääräinen väli toteutuu noin 5 5 5 m kuutiosysteemillä, edellyttäen, että kairanreiät eivät kulje kohtisuorassa jonkin rakotason suhteen. Homogeeniseksi oletetun kallion keskimääräinen K-arvo olisi em. kuutiokoolla siten noin 3 0-8 m/s. On perusteltua uskoa, että kyseinen arvo edustaa eräänlaista keskimääräistä maksimia. Syvemmällä kalliossa suurten K-arvojen esiintymistiheys selvästi pienenee ja suurimmat arvot ovat suuruusluokkaa 0-7 m/s. Syvyysväliä 00-300m vastaava keskimääräinen K-arvo on siten eo. arviointitavan perusteella korkeintaan suuruusluokkaa o- 9 m/s, joka myös vastaa melko hyvin kuvan 4- sovituskäyrää. Yli 300m syvyydessä olevia mittausarvoja on Romuvaarasta tätä osaa tehtäessä hyvin niukasti (KR todettu epäedustavaksi sementointien takia, reiät KR0 ja KR rakennetulkinnan alla), joten em. tarkastelu ei tunnu mielekkäältä. Mikäli noin 300 m asti ulottuvat piirteet jatkuvat syvemmällä, on todennäköistä, että ns. ehjän kallion vedenjohtavuus on suuria kalliotilavuuksia käsiteltäessä loppusijoitustilojen lähistöllä suuruusluokkaa 0-0 m/s. Viitteitä siitä, että se voisi olla merkittävästi pienempikin, on olemassa geometristen ja osin aritmeettistenkin keskiarvojen osalta. -4-3 - g, m s - -0-9 -8-7 -6-5 0 '(/ / 00 0 00 300 400 Syvyys, m 500 600 700 800 900 000 File: c/henry/ktarkast/ro/rokefvtt.xls /f j: '... / : i}.' 0 : ' ' :, l./ / :' 0 ------------ S IT U KE L A (//..:' ---------------- S IT U KE r- --------- SITU KE3 PATU KE 3.astsov. lp geom ka syv0-00 r- geom ka syv 00-00 geom ka syv00-300 r- geom ka syv300-400 Vf geomka syv400-900 f- d 0 aritka Kuva 4-. Syvyysluokkiin jaetun aineiston (K m) geometriset ja aritmeettiset keskiarvot Romuvaaran ehjässä kalliossa. Keskiarvot perustuvat liitteessä 4 esitettyihin normaalijakaumiin. Lisäksi kuvassa on esitetty samat sovituskäyrät kuin kuvassa 4-.

Olkiluoto Kuvassa 4-3 on esitetty sekä SITU -aineisto että PATU -aineisto ja eräitä käytettyjä keskimääräistyksiä. Mittausalueen alarajalla (lg K =noin -0) olevat arvot on korvattu havainnollisuuden vuoksi arvoilla -0,4 (K 30m) ja -0,8 (K m). Kuvan SITUaineisto käsittää30m HTU K-arvot rei'istä KR - KR5 (työraportit SITU 88-0, 89-30, 89-80 ja 89-8) ja PATU -aineisto m eromittaustulokset rei'istä KR, KR3, KR4, KR7, KR8 ja KR9 ( työraportti PATU 95-35) lisättynä SITU -vaiheessa vettäjohtamattomiksi todetut 30 m osuudet vastaamaan tilannetta ikäänkuin ne olisi mitattu m välein ja todettu vettäjohtamattomiksi. Kuvassa 4-3 olevat keskimääräistyssuorat ovat: SITU KE =ehjän kallion vedenjohtavuus kun lgk=-0 -arvoja on muunneltu (työraportti SITU 9-5) SITU KE =ehjän kallion vedenjohtavuus (työraportti SITU 9-5) SITU KE3 =ehjän kallion vedenjohtavuus alueellisen mallin tapauksessa ( työraportti S ITU 9-5 ) P ATU KE 3 = heikoimmin vettäjohtavan rakenneluokan sovitusta vastaava käyrä (PATU-96-46), mutta noin kertaluokkaa pienemmällä lähtöarvolla. Luettelon viimeistä sovitusta ehdotetaan käytettäväksi ehjän kallion vedenjohtavuutena tulevassa virtausmallissa. Sovituksen käyttöä puoltavat seuraavat seikat: syvyysriippuvuus on sama kuin rakenteilla (P ATU 96-46) pintakallion vedenjohtavuus näyttäisi poikkeavan "yleisestä trendistä" eli se olisi hieman aiemmin oletettua suurempi. Keskimääräistykseen liittyviä taustoja ja epävarmuuksia on havainnollistettu jonkin verran kuvassa 4-4. Siinä on esitetty kuvassa 4-3 olevien sovitussuorien lisäksi syvyysluokkiin jaetun aineiston geometriset keskiarvot määrittämällä ne liitteessä 6 esitettyjen normaalitodennäköisyyskuvien (normal probability plot) avulla. Tämä menettely poikkeaa SITU -vaiheessa tehtyistä keskimääräistyksistä, jotka perustuivat yksinomaan sovitussuoriin, joissa ns. 0-arvot (lgk = -0) olivat yhtä poikkeusta lukuunottamatta (kuva 4-3 SITU KE) muuntamattomina mukana. Geometrista keskiarvoa tai sen varianssilla korjattua muunnosta (vaikutus vähäinen) on yleisesti (esim. Gomez-Hemandez&Gorelick 989) pidetty edustavana keskimääräistyksenä (Kerr) D ja 3D virtauksille. Geometrinen keskiarvo on kuitenkin riippuvainen käytetystä mittausvälistä. Mitä pienempi mittausväli sen enemmän saadaan hyvin pieniä K-arvoja ja geometrinen keskiarvo pienenee voimakkaasti kuten kuvasta 4-4 havaitaan. Kuvassa 4-4 on keskiarvojen lisäksi esitetty syvyysväliä ja keskihajontaa kuvaavat rajausjanat. Ehjän kallion vedenjohtavuutta voi käsitellä myös siten, että oletetaan mitattujen K arvojen edustavan yksittäisiä pienipiirteisiä, mutta jatkuvia rakoiluparvia, jotka halkovat ns. ehjiä lohkoja. Tällöin ehjän kallion vedenjohtavuus määräytyy yhdestä tai muutamasta rakoparvesta, joiden esiintymistiheys tunnetaan mittaustulosten perusteella. Kuten kuvasta 4-3 havaitaan, on tällaisten, mahdollisesti läpi lohkojen jatkuvien rakoparvien esiintymistiheys suuri ja niiden joukossa on useita suurehkoja arvoja. Suoritetun analyysin mukaan (liite 7) niitä esiintyy pintakalliossa keskimäärin 9 m välein ja niiden keskimääräinen transmissiviteetti on 5 0-8 m /s. Keskimääräinen 9 m

3 väli toteutuu noin 3 3 3 m kuutiosysteemillä, edellyttäen, että kairanreiät eivät kulje kohtisuorassa jonkin rakotason suhteen. Homogeeniseksi oletetun kallion keskimääräinen K-arvo olisi siten noin 8 0-9 m/s. On perusteltua uskoa, että kyseinen arvo edustaa eräänlaista keskimääräistä maksimia. Vastaava tarkastelu syvemmällä olevalle aineistolle on tehtävissä. 0 00 00 300 400 E 500 - rn 600 / 700 800 900 000 () V 0 i """ j0 vo; h -0-9. lgk, m/s -8 - t : r.ii fl-.. =t= ' 'J 0 \t- "' r = - o -t=jr :0 -- f: -7-6./.t:\: 0 a- -o t- A T... i l-o 0 k!: :' li)... V..,0. / -4-0 J ) :. :..L ;p- "4- o t PAUKm * 0 srru K30m srru KE II:. T T ------- srru KB / -P- - - - - srru KE3 """-.L. : '. ft- T PAlU KE3 o: 0 -.o :o -5 File: c/henrynimallit/0/0lkehjfr.xls Kuva 4-3 Mitatut vedenjohtavuudet SJTU- ja PATU -vaiheiden ehjässä kalliossa sekä niihin perustuvia sovituskäyriä. SITU KEJ =ehjän kallion vedenjohtavuus kun lgk=-0 -arvoja on muunneltu SITU KE = ehjän kallion vedenjohtavuus SJTU KE3 = ehjän kallion vedenjohtavuus alueellisen mallin tapauksessa PATU KE 3 = heikoimmin vettäjohtavan rakenneluokan sovitusta vastaava käyrä, mutta noin kertaluokkaa pienemmällä lähtöarvolla.

4 g II) >- >- rn 0 00 00 300 400 500 600 700 800 900 000-4 -3 - -, r,_ -----4------r---- -0 lg (K, m/s) ----r---- -9 : -8-7 -6 _,_ - - :- - - - - - - - - - - - :- - - - - - : --------------------- --------------: ------l-------- ------4----- -- j -4----------4----------- : : : II : II ----J-----------4-----------, II II II ---SilUKE snu KE _;!._ - - - - - - : -----SilU KE3 : : ---PAlU KE3 -------l---------'----- - _ :- - - -l- J - - - - j ---------- -----,-----. :: ; -- -.--- -- : : : : : - - -:- - -..., - - - : : geomkasy\0-00 geomkasyv 00-00 geomkasyv00-300 geomkasy\.300-400 geomkasyv400-900 : : : : : : ----rj----,------r-----,------r----- ' : : II ---------------- -------------------------------- File: c/henrynimallit/ol/oikeyh.xls -5 Kuva 4-4. Syvyysluokkiin jaetun aineiston (K m) geometriset keskiarvot Olkiluodon ehjässä kalliossa. Keskiarvot perustuvat liitteessä 6 esitettyihin normaalijakaumiin. Lisäksi kuvassa on esitetty samat sovituskäyrät kuin kuvassa 4-3. Hästholmen Kuvassa 4-5 on esitetty mitatut vedenjohtavuudet (K m) rei'istä KR - KR6 ja ns. ehjän kallion keskimääräistä vedenjohtavuutta kuvaava sovitussuora. Syvyysriippuvuus on siinä sama kuin kuvan 4- rakenteilla. Lisäksi kuvassa on esitetty Olkiluodon virtausmallinnukseen ehdotettu ehjän kallion keskimääräistyskäyrä (kuvasta 4-3), koska se oli lähtökohta Hästholmenin vastaavalle keskimääräistykselle. Hästholmenin alustavan vedenjohtavuusaineiston alustava analyysi nimittäin paljasti, että ehjän kallion vedenjohtavuus voisi olla Hästholmenilla noin 0 kertaa suurempi kuin Olkiluodossa. Hästholmenin VLJ-mallinnuksessa ehjän kallion keskimääräinen (efektiivinen) pystyasentoisen rakoilun vedenjohtavuus oli koko mallinnettavalle syvyysvälille (0-00 m) vakio o- 8 rnls ja vastaava vaakasuora vedenjohtavuus o- 8 rnls (esitetty myös graafisesti kuvassa 4-5). Ehdotettu keskimääräinen vedenjohtavuus kallion pintaosille

5 (ylin 00 m) on siten hieman pienempi kuin VLJ -mallissa. Kun ottaa huomioon mallinnuksessa käytettävän suuremman suotautumisgradientin, on keskimääräisen vedenjohtavuuden oltava pinnalla pienempi, jotta päästäisiin samaan suotautumisarvoon kuin VLJmallissa. 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. log (K, m/s) - -0-9 -8-7 -6 0 00 00 300 I 400 /) >. >..!!l 500 ig cu..:.:: :e 600 Cl) > 4= -5-4 700 800 --- --- -- -- -- -OL ehjä ---HH-ehjä-lin 900 ---VLJ ehjä K Mitatut K-ai'\Ot 00QL-------------------------------============== File: clhenry/vimallit!lo/ hh-ehjä-k-ene.xls Kuva 4-5. Mitatut vedenjohtavuudet rakenteiden (Lindh et al 998) ulkopuolella eli ns. ehjässä kalliossa Hästholmenin tutkimusalueella. Lineaarinen sovitussuora kuvaa ehdotettua keskimääräistystä. Lisäksi kuvassa on esitetty Hästholmenin VLJ-mallin ja Olkiluodon vastaavat keskimääräistykset.

6 5 VIRTAUSHUOKOISUUS Virtaushuokoisuudesta käsitellään tässä raportissa (vettäjohtavien) rakojen välimatkoja, jotka muodostavat osan virtaushuokoisuuden määrittelystä. Toista huokoisuuteen vaikuttavaa tekijää eli vedenjohtavuutta on tarkasteltu kappaleissa 3 ja 4. Lähtöaineistoksi valittiin reikä-tv tulokset, jotka kattavat syvyyden suhteen riittävän laajan alueen. Tarkoituksena oli selvittää lähinnä vettäjohtaviksi arvioitujen rakojen rakovälin kasvua syvyyden suhteen, eikä niinkään absoluuttista rakoväliä. Tässä tarkastelussa vettäjohtaviksi raoiksi katsottiin kaikki avoimiksi luokitellut TV -raot. Tarkastelu tehtiin vain Olkiluodon aineistolle. Saman riippuvuuden katsottiin pätevän myös Hästholmenin alueelle. Muille alueille ei kyseistä asiaa ollut tarve selvittää, koska virtaushuokoisuutta ei virtausmallinnuksissa makean veden alueilla tarvittu. Tulokset rakoväleistä syvyyden suhteen on esitetty kuvassa 5-. Kuvassa esitetyn lineaarisen riippuvuussuoran perusteella kasvaa rakoväli maanpinnalta 000 m syvyyteen noin kuusinkertaiseksi. Koska tämän tyyppistä aineistoa ei ollut käytettävissä virtausmallityön käynnistyessä, käytettiin asiantuntija-arviota, jonka perusteella oletettiin rakovälin kasvavan maanpinnalta 000 m syvyyteen noin nelinkertaiseksi. 35 g CIS 30 5... CIS 0.5 ;(ij > c:::: G) "0'.X: l! 5 0 -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------Ty 0-00 -00-300 -400-500 -600-700 -800-900 - 000 z (m) Kuva 5-l. Vettäjohtaviksi arvioitujen rakojen välimatkat (reikämatkoja) ja korrelaatiosuora ehjässä kalliossa (=tunnettujen rakenteiden ulkopuolella) Olkiluodon rei 'issä KRJ, KR ja KR4 syvyyden suhteen.

7 6 HYDRAULINEN KORKEUS 6. Remuvaara Hydraulisen korkeuden arvoja eri syvyyksiltä on mitattu Romuvaarassa kaikkiaan 0 eri reiästä (KR - KR5 ja KR7- KR). Luotettavimmat tulokset perustuvat ajanjaksoihin, jolloin reiät ovat olleet tulpattuina (Ahokas 99a, Hänninen 996a). Viimeisimmässä seurantajaksossa (syksy -96- kevät -97) olivat tulpattuina kairanreiät KR-KR3 ja KR7-KR0. Reiken KR- KR3 tulpat olivat eri paikoissa kuin aikaisemmassa tulppausjaksossa (v.-89- -94). Rei'issä KR7- KR0 tulpat olivat ensimmäistä kertaa. Reikä KR5 on ollut tulpattuna pisimpään - syksystä 989 syksyyn 996. Luotettavimmat tulokset mitatuista hydraulista korkeuksista on esitetty liitteen taulukossa. Pääsääntöisesti taulukossa ilmoitetut lukemat ovat keskiarvoja syksyn 996 ja kevään 997 väliseltä ajalta lukuunottamatta myöhemmin esitettyjä poikkeuksia. Koepumppausten aiheuttamat häiriöt tuloksiin on poistettu mahdollisimman tarkoin. Reiän KR alimman tulppavälin painekorkeusarvo perustuu arvioon, sillä väli oli niin tiivis, ettei vedenpinta mittaputkessa ehtinyt asettua oikealle tasolle ennen tulppauksen poistamista toukokuussa 997. Reikä KR4 jätettiin tulppaamatta koepumppauksen vuoksi ja reikä KR5 P A TU-vaiheen tulppauskaluston poiston yhteydessä sattuneiden hankaluuksien vuoksi. Näiden reikien osalta ilmoitetut painekorkeudet ovat SITUvaiheen ajalta (Ahokas 99a). Raportissa ilmoitettuihin tuloksiin on tehty korjaus vuonna 994 tehdyn koordinaattien tarkistusmittausten perusteella. Reiän KR4 osalta korjaus on 0, mja reiän KR5 osalta 0,9 m. Syksyn 996 tulppauksessa reiän KR alin tulppaväli oli hyvin pitkä ( 430,6-980 m), joten taulukossa kolme alinta väliä ovat SITU-vaiheen ajalta. Myös reiän KR3 yläosassa välin 43-45 m tulos on SITU-vaiheelta korjattuna -0, m kordinaattitarkastuksella. Reiän KR osalta taulukossa ilmoitetut tulokset perustuvat virtauseromittausten yhteydessä tehtyihin painekorkeusmittauksiin (Pöllänen & Rouhiainen 996). 6. Kivetty Hydraulisen korkeuden arvoja eri syvyyksiltä on mitattu Kivetyssä kaikkiaan 9 eri reiästä (KR- KR5 ja KR8- KR). Luotettavimmat tulokset perustuvat ajanjaksoihin, jolloin reiät ovat olleet tulpattuina ( Ahokas 99b, Hänninen 996b ). Viimeisimmässä seurantajaksossa (syksy -96- kesä -97) olivat tulpattuina kairanreiät KR-KR4 ja KR8-KR0. Reikien KR- KR4 tulpat olivat eri paikoissa kuin aikaisemmassa tulppausjaksossa ( -90- -94). Rei'issä KR8- KR0 tulpat olivat ensimmäistä kertaa. Reikä KR4 on ollut tulpattuna pisimpään - keväästä 990 kesään 997. Luotettavimmiksi arvioidut tulokset mitatuista hydraulista korkeuksista on esitetty liitteen taulukossa. Taulukossa on tulosten lisäksi arvioitu niiden edustavuutta ja luotettavuutta luokittelemalla ne kolmeen varmuusluokkaan. Mikäli tulos perustuu virtauseromittauksesta saatuun arvoon (Pöllänen & Rouhiainen 997) edustaa se mittauspäivinä vallinnutta hydraulista korkeutta, joka voi vuodenajasta riippuen poiketa pitkän ajan keskiarvosta. Lisäksi virtauseromittauksista saatuun arvoon liittyy mittausparametrien (lähinnä virtaaman) virherajojen puitteissa

8 esiintyvää hajontaa, jonka seurauksena yksittäisille arvoille ei ole asetettu suurta painoarvoa vaan on pyritty määrittämään useiden lähekkäisten pisteiden keskiarvo tai luotettavimmaksi arvioitu mittaustulos. Näistä syistä johtuen suurin osa virtauseromittauksiin perustuvista arvoista on luokiteltu liitteen taulukossa epävarma-luokkaan. 6.3 Olkiluoto Hydraulisen korkeuden arvoja eri syvyyksiltä on mitattu Olkiluodossa kaikkiaan yhdeksästä eri reiästä (KR-KR5 ja KR7-KR0). Luotettavimmat tulokset perustuvat ajanjaksoihin, jolloin reiät ovat olleet tulpattuina (Ahokas & Herva 99, Hänninen 996c). Viimeisimmässä seurantajaksossa (syksy -97- kesä-98) kairanreikä KR5 oli tulpattuna koko seurantajakson, reiät KR-KR3 tulpattiin marraskuussa -97, KR9 joulukuussa -97 ja KR7, KR8 ja KR0 helmikuun -98 aikana. Kairanreikä KR4 tulpattiin vasta huhtikuussa reiän koepumppauksen valmistuttua. Kairanreiän KR tulpat poistettiin koepumppauksen ajaksi maaliskuussa -97. Reikien KR-KR4 tulpat olivat eri paikoissa kuin aikaisemmassa tulppausjaksossa (-90- -94). Rei'issä KR7- KR 0 tulpat olivat ensimmäistä kertaa. Kairanreikä KR5 on ollut tulpattuna pisimpään - kesästä 99 kesään 998. Olkiluodon alueen suolaisuus on vaikeuttanut hydraulisen korkeuden määrittämistä. Liitteen 3 taulukossa esitetyt arvot ovat makean veden hydraulisia korkeuksia (fresh water head). Makean veden hydraulinen korkeus tarkoittaa arvoa, joka saadaan joko mittaamalla vedenkorkeus sellaisessa putkessa, joka on täynnä makeaa vettä tai muuntamalla mittausputkessa olevan veden tiheys vastaamaan makeaa vettä. Tällöin jo pienikin epätarkkuus makean veden tiheydessä vaikuttaa merkittävästi etenkin syvällä kallioperässä olevien arvojen määrittämiseen. Osa Olkiluodon makean veden hydraulisen korkeuden arvoista perustuu virtauseromittauksiin, joissa vedenkorkeus mitattiin makealla vedellä täytetyn putken avulla. Näin saatujen arvojen heikkoutena on niiden ajankohdasta riippuva edustavuus ja laskentamenetelmään liittyvät epätarkkuudet. Monitulppalaitteistolla mitatuissa rei' issä on ongelmana ollut epätarkkuus mittausputken sisältämän veden tiheyden määrittämisessä. Eräiden mittausvälien makean veden hydraulisia korkeuksia on kyetty tarkentamaan P ATU -projektin aikana vesinäytteenoton yhteydessä. Tällöin mittausputket ovat täyttyneet kyseisen kallio-osuuden vedellä, jonka tiheys on kyetty määrittämään tarkasti. Valitettavasti osa mittausväleistä oli niin huonosti vettäjohtavia, ettei vedenkorkeus ehtinyt palautua pitkäaikaisen näytteenoton jälkeen ennen tulppalaitteistojen poistoa. Luotettavimmiksi arvioidut tulokset mitatuista makean veden hydraulista korkeuksista (fresh water head) on esitetty liitteen 3 taulukossa.

9 6.4 Hästholmen Hästholmenin tutkimusalueen syvissä kairanrei' issä ei toistaiseksi ole ollut monitulppalaitteistoja asennettuina. Hydraulisen korkeuden arvot perustuvat siten yksinomaan virtauseromittauksista saatuihin makean veden painekorkeuksiin (fresh water head). Tulokset on esitetty kuvassa 6-. Suuria paikallisia poikkeamia yleisestä trendistä on havaittavissa. Osa näistä johtunee lähtöparametrien eli virtaaman ja paineen mittausepätarkkuuksista. Olettamalla 0% virhemarginaali molempiin lähtöparametreihin, saadaan painekorkeuden vaihteluväliksi esim. reiässä KR4 tasolla -00 m havaittavassa anomaliakohdassa noin,3-9,0 m eli alaraja on sopusoinnussa lähellä sijaitsevien arvojen kanssa. Vastaava tilanne on noin tasolla -580 m olevassa kohdassa reiässä KR5. Esimerkit siis viittaavat siihen, että kovin suurta painoarvoa yksittäisille anomalioille ei ole syytä antaa. Useiden havaintojen muodostamat joukot sen sijaan saattavat kertoa tietyistä rakenneyhteyksistä. Selvimmin on havaittavissa VLJ-luolan vaikutus. Sen imu on alentanut painekorkeuksia useissa rei'issä- selvimmin reiässä KR3, jossa makean veden hydraulinen korkeus on alempana kuin merenpinta aina tasolle z=-50 m saakka. Mantereella sijaitsevan reiän KR5 hydraulinen korkeus käyttäytyy odotusten mukaisesti eli se laskee pintaosista noin -00 m tasolle ja kasvaa siitä syvemmälle mentäessä suolaisuuden vaikutuksesta. Tulos viittaa siten epäsuorasti siihen, että ns. makean veden kerros ulottuisi reiän kohdalla noin 00 m syvyyteen asti. 0-00 -00-300 0 cå -400 E ti -500 >- > >- -600 en -700-800 -900-000 Hydraulinen korkeus (fwh), m.a.s.l. -3 - - 0 3 4 5 6 7 8 file: c/henry/loppurap 98/hh!HH-fwhead-krl-6.xls Kuva 6-. Makean veden hydraulinen korkeus (fresh water head) Hästholmenin syvissä kairanrei 'issä.

0 7 VIITTEET Ahokas, H. 99a. Hydrologiset seurantamittaukset Kuhmon Romuvaaran tutkimusalueella. Työraportti 9-0. Teollisuuden Voima Oy, Helsinki. Ahokas, H. 99b. Hydrologiset seurantamittaukset Konginkankaan Kivetyn tutkimusalueella. Työraportti 9-5. Teollisuuden Voima Oy, Helsinki. Ahokas, H., Luukkonen, A., Korkealaakso, J., Ristilä, R., Kuusela-Lahtinen; A., Laitinen, M., ja Ylinen, A. 997. Geohydrologiset tutkimukset. Työraportti PATU 96-9. Posiva Oy, Helsinki. Ahokas, H. & Herva, S. 99. Hydrologiset seurantamittaukset Eurajoen Olkiluodon tutkimusalueella. Työraportti 9-35. Teollisuuden Voima Oy, Helsinki. Hellä, P. Saksa, P., Ahokas, H. 996. Kivetyn, Olkiluodon ja Romuvaaran tulosten ja oletusten testaus- malliennustetyöt Työraportti 96-69. Posiva Oy, Helsinki. Hänninen, T. 996a. Hydrologiset seurantamittaukset Romuvaaran tutkimusalueelia 993-996. Fintact Oy. Työraportti PATU 96-6. Posiva Oy, Helsinki. Hänninen, T. 996b. Hydrologiset seurantamittaukset Kivetyn tutkimusalueelia 993-996. Fintact Oy. Työraportti PATU 96-63. Posiva Oy, Helsinki. Hänninen, T. 996c. Hydrologiset seurantamittaukset Olkiluodon tutkimusalueelia 993-996. Työraportti PATU 96-64. Posiva Oy, Helsinki. IVO International Oy, 996. Loviisan YLI-loppusijoitustilan pohjavesivirtausten analysointi. Luola-Projekti. Raportti L0-K859-9. Lindh, J., Ahokas, H., & Saksa, P. 998. Hästholmenin kalliomalli, versio.0. Posiva Oy, Helsinki. Työraportti 98-66. Posiva Oy, Helsinki. Löfman, J., 996. Groundwater flow modelling at the Olkiluoto site. Flow under natural conditions. Work report PATU-96-76e. Posiva Oy. Helsinki. Pöllänen, J. & Rouhiainen, P. 996. Flow measurements at the Romuvaara site in Kuhmo, borehole KR. Work Report PATU 96-68. Posiva Oy, Helsinki. Pöllänen, J. and Rouhiainen, P. 997. Difference flow measurements at the Kivetty site in Äänekoski, boreholes KR0 and KR. Work report PATU 96-9. Posiva Oy, Helsinki. Saksa, P., Ahokas, H., Nummela, J ja Lindh, J., 998. Kivetyn, Olkiluodon ja Remuvaaran kalliomallit, rakennemallien muutokset v. 997. Työraportti 98-. Posiva Oy, Helsinki.

Teollisuuden Voima 99. Käytetyn polttoaineen loppusijoitus Suomen kallioperään, alustavat sijoituspaikkatutkimukset Raportti YJT -9-3. Voimayhtiöiden ydinjätetoimikunta, Helsinki. Gomez-Hernandez, J.J & Gorelick, S.M. 989. Effective groundwater model parameter values. Influence of spatial variability of hydraulic conductivity, leakance and racharge. Water Resources Research. Vol.5.No.3,pp. 405-49.

Liite Liite Remuvaaran hydraulinen korkeus Reikä KR KR3 KR5 KR9 KR syvyysväli 40-65 03-08 6-3 57-63 79-88 4-430 605-70 70-860 860-980 43-45 50-78 7-75 7-3 334-339 340-35 35-363 364-379 380-477 5-80 35-65 65-95 0-50 305-330 370-400 40-440 460-50 34-40 76-80 8-96 4-8 9-4 90-30 00-0 30-70 40-340 530-540 hydr.kork. (m.a.s.l.) 4.7 0. 06.4 05.9 05.9 03.8 93.0 9.5 9.5 99.0 97.3 03.3 03. 99.0 99.0 99.0 99.0 98.9 0.9 00.9 00.7 00. 00.0 00.0 98.9 96.4 86.6 88.0 88. 87. 87.4 86.8 00.0 98.0 00.0 99.5 Reikä s sväli KR 38-59 45-50 66-8 409-45 588-597 83-87 88-08 KR4 43-70 70-00 60-0 55-95 95-350 365-390 430-460 475-509 KR7 40-55 93-97 58-6 03-07 78-87 88-30 KRS 4-44 46-66 58-6 60-75 76-85 86-30 KR0 40-0 -7 58-6 43-47 434-440 56-57 noin 98 97. 96.6 93. 9.0 9.9 9.0 9. 9.0 4.5 4. 3.8 3.3 3.3 3.3 96.7 96.5 9.0 9.5 9.5 93.0 03.0 00.6 98.7 94.9 94.9 94.8 file: c/henry/romuv/hydhead.xls Fintact/HA/9..998/Hydhead.xls

3 Liite Liite Kivetyn hydraulinen korkeus Reikä syvyysväli hydr.kork. (m.a.s.l.) varm.luokka KR 40-75 67-73 300-340 396-40 533-543 75-795 86-83 993-00 75.4 75.4 7.9 7.9 68. 68.6 68. 68.0 Reikä syvyysväli KR 4-60 87-9 93-98 49-55 350-40 466-47 47-50 hydr.kork. (m.a.s.l.) varm.luokka 70. 70. 69.6 69. 67.0 66.5 66.5 KR3 4-68 68-74 06-45-90 7-3 85-40 437-44 479-486 60-66 75-770 85.0 84. 84.0 84.0 80.5 79.7 79.7 79.7 78.8 77.8 KR4 40-95 95-35 35-5 67-83 65-75 9-30 373-405 436-468 68.6 68.5 68.5 68.3 68.0 67.8 68.3 68. KR5 4-65 - 0-60 443-448 575-580 68-688 74-79 79-85 70.0 69.7 68.5 68. 68. 67.9 67.8 67.8 KRS 5-70 55-60 45-5 70-305 77.0 76.0 76.0 76.0 KR9 0-83 99-06 6-7 57-6 99-36 35-367 367-400 75.7 74. 73.9 7.9 7.0 7.0 7.0 KR0 40-06 37-44 05-303-30 470-48 48-60 80.3 80. 77. 79.8 78.8 78.9 KR 45-60 90-0 35-360 440-450 65.0 68.0 65.5 68.0 3 3 3 varmuusluokka ( =hyvä, =kohtalainen, 3=epävarma) file: c/hen ry/kivetty/head97taul.xls Fi ntact/ha/9..998/head97tau l.xls

4 Liite 3 Liite 3 Olkiluodon hydraulinen korkeus reikä reikämatka/m taso/masl fwh OL-KR 70-58 5.3 0-96 4.5 40-5 4.8 00-83 4.5 65-44 5 35-30 5. 530-49 4.8 65-570 5.5 740-684 9 90-837.5 OL-KR 45-35 5.7 reikä OL-KR5 OL-KR7 reikämatka/m 40-60 60-90 05-40 90-60 60-95 330-445 445-558 5-60 00-0 0-50 75-90 taso/masl -7..-45-45..-7-86..-7-6..-3-3..-54-85..-385-385..-48-3..-46-78..-97-97..-5-48..-53 fwh 5 4 4...4.5 6.5 6. 6. 6.3 80-68 6.3 00-88 5 50-3 4.4 80-350 -60..-37 4.6 390-507 -365..-476 4.5 OL-KR8 55-85 00-40 50-80 30-37.. -64-78.. -4-3.. -40-67 5.4 5.3 5.9 6. 600-563 5.5 770-7 6 880-8 9. 000-930 9.4 OL-KR9 40-0 5 40-3..-97-0 -4 4.6 5 5.5 45-9 5.8 OL-KR3 45-34 3 0-03 3. 45-7 4 340-30 4.5 46-460 -370..-408 3.9 460-50 -408..-435 3.8 90 80 445 475 570-70 -53-403 -49-54 5.8 6. 6. 6.4 6.8 OL-KR4 40-60 -30..-49 5.9 70-30 -59..-7 6. 40-90 -7..-76 4.8 80-330 -63..-3 4.5 355-380 -336..-360 3.3 380-465 -360..-44 3.5 465-503 -44..-478 3.7 860-83 5.3 OL-KR0 35 500-35 -489 6.6 6.7 fwh=fresh water head file: c:\henry\vimallit\oi\oifwh97taul.xls Fintact/HA/9..98/0lfwh97taul.xls

5 Liite 4 Normal Probability Plot s:::: Q) u Q) Q) 99.9 99 95 80 > 50...- ::s s 0 ::s u 5 0. - -0-9 -8-7 -6-5 -4 lg K Huom! Sovitussuorien kulmakertoimet on tässä kuvassa pakotettu noudattamaan 0-00 m vastaavan luokan sovitusta eli keskihajonta on kaikissa syvyysluokissa sama. Kuvan keskiarvot poikkeavat tämän kuvan perusteella määritetyistä keskiarvoista 0, - 0, yksikköä (lg K) lukuunottamatta syvyysluokkaa 300-400 m, jossa kuvan keskiarvo on 0,4 yksikköä pienempi. Fintact/HA/8.4. 97 /rokef039.xls

6 Liite 5 Norrnal Probability Plot l t 99 95 80 50 0 5 ;;o?-"<'''''' > <>.:::>- < :,,,,';;:-""'".............,,?''',/"";:;.o<i>"....,,,:;-<::<> ' "<..;> <,,c",,,,,:_:.;; <> mean=-6,6 =,5E-7 rnls - <> -------------- "if.. ' ' ' ' -67 lgk Norrnal Probability Plot 999 l t 99 95 BO 50 0 5 C> C> r.. r mean=-,045 =m. :... " " " -- <>... 0* lg dx 0.. 9 dx 7,9 i 0,6 5,8 0 5, Distance between conductive units, m.. 5 3,6 Fintact/HA/.5.97/rokeOldx.xls

7 Liite 6 Normal Probability Plot... c:: <l) u <l) <l) 99.9 99 95 80 >... - 50 -::s 8 ::s u 0 5 0. - -0-9 -8-7 -6-5 -4 lg K HA/4.8.97/olkeyhl.xls

8 Liite 7 Normal Probability Plot. 99 95 80 50 0 5! V /-/ //'..!!. _/ //... > // l////r mean = -7,3 = 5,0E-8 rnls ""//.. -//.......... 0.. 'II -9-8 -7-6 -5 lg K Normal Probability Plot 99.. 9. 99 V/;/.r//..// 95 80 50 0 //;- 5 ////.. lt y.////...... / Y. y... mean= 0,954 = 9 m... > 0.. i ' II. lgdx 0.. 3 dx,0 0.. 6 4,0 0.. 9 7,9.. 5,8 Distance between conductive units, m.. 5 3,6.. 8 63, Fintact/HN 9.8.97/olvjpint.xls