Platsbeskrivande modellering Forsmark Forsmark Candidate Area Aktuell status Kristina Skagius, Michael Stephens, Assen Simeonov, Jan Sundberg, John Wrafter, Rolf Christiansson, Rune Glamheden, Sven Follin, Marcus Laaksoharju, James Crawford Samrådsmöte 19 oktober 2007 Modellering under KPLU • DF 2.1 – Syfte; Identifiera databehov – Ingen komplett modellering – R-06-38 KFM11A KFM08D • DF2.2 – Bas för modellering, leverans till projektering (D2) och SDM-Site. – Omfattar alla hål i prioriterat område förutom sent beslutat borrhål KFM08D. KFM02B KFM12A • DF 2.3 – Kompletterande/verifierande analyser – Nya hål; KFM08D, KFM02B, KFM11A, KFM12A Samrådsmöte 19 oktober 2007 SDM-Site main report R-07-31 R-07-45 R-07-47 Main references (level II) Delivery to Repository Engineering Geology Rock mechanics Thermal properties Hydrogeology Hydrogeochemistry Transport properties Surface system Evolutionary aspects Geology • Fracture domain report Geology • Stochastic modelling of • Fractureand domain fractures minorreport DZ’s • Statistical modeling on fractures and minor •Background DZ’s complementary studies • Bedrock geological •Complementary/verifica map analyses at the surface tion based on DF2.3 •Complementary/verifica tion analyses based on •Bedrock geological map DF2.3 at the surface R-07-48 Confidence statement Other references (level III) Hydrogeology Hydrogeochemistry Transport Surface system • Hydro DFN modelling and DZ Hydraulic properties • Fracture minerals and altered rock • Retardation model • Hydrology • Flow related transport properties • Chemistry • Groundwater flow modelling Rock mechanics • Forsmark insitu stress Thermal •Complementary/verificati on analyses based on DF2.3 •Complementary/verif ication analyses based on DF2.3 • Regolith • From bedrock to surface transport • Ecosystems (3) Samrådsmöte 19 oktober 2007 Bergdomäner/bergarter • Bergdomäner – Sammansättning, kornstorlek, grad av plastisk deformation – Data från ytkartering, geofysikdata, borrhålsdata • RFM029, RFM045 • Metagranit och omvandlad (albitiserad) metagranit • Hög kvartshalt • Underordnade bergarter ; t ex amfibolit • Verifikation av tidigare modell • R-07-45 Samrådsmöte 19 oktober 2007 Bergarter och termisk konduktivitet 4.2 • RFM029, RFM045 – Höga medelvärden ~3.6, 3.5 W/(m,K) • R-07-47 4.0 Thermal conductivity, W/(m*K) • Data – Laboratoriemätningar – Beräknade; mineralsammansättning (modalanalyser) och referensvärden 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 Density, kg/m3 Granite to granodiorite (101057) Granite, granodiorite and tonalite (101051) Granite (101058) Amphibolite (102017) Fine grained granite (111058) Felsic to mafic volcanic rock (103076) Pegmatite (101061) Granodiorite (101056) Tonalite to granodiorite (101054) 101033 Model for 101051 Samrådsmöte 19 oktober 2007 Deformationszoner • Data: Geofysik (helikopter), markmagnetiska, reflektion, refraktion, borrhål, mm • Vertikala och flacka zoner • Konceptuell modell för zonernas bildning och utveckling • Stabil modell för vertikala zoner > 3km • Få ändringar vertikala zoner 1 – 3 km (NNO och ONO) • Få ändringar i flacka zoner (A2/F1) • R-07-45 Samrådsmöte 19 oktober 2007 Sprickdomäner • Prioriterat område; FFM01, FFM02 och FFM06 • Ytnära berget (FFM02) skiljer sig från berget på djupet (FFM01, FFM06) • Geologisk definition av FFM´s; integrerat med andra data (R-07-15) • Stokastisk modellering av sprickor (DFN) för varje domän (R-07-49) Samrådsmöte 19 oktober 2007 Bergmassans egenskaper Medelvärden – Empirisk metod UCS Em(RMR) Uniaxial compressive strength [MPa] Deformation modulus [GPa] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 DZ MDZ PDZ FFM01 FFM02 FFM03 FFM06 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 DZ MDZ PDZ FFM01 FFM02 FFM03 FFM06 Samrådsmöte 19 oktober 2007 Methodology applied to establish a stress model for the Forsmark site /Martin, 2007, in prep./ • Extensive study of geological conditions and other influencing factors • Auditing of measuring results and indirect stress indicators • Numerical evaluations • Conclude sufficient confidence to give recommendations for design. • In preparation for construction and verification of the design assumptions, the following Design Step should prepare a plan for stress measurements during construction. Samrådsmöte 19 oktober 2007 Tilltro till spänningsmodellen • Mycket homogen geologi i sprickdomän FFM01 • Stor spridning och variabilitet i spänningstillstånd inom den övre delen av bergmassan, sprickdomän FFM02 • Orientering av största horisontalspänningen mycket konsistent inom prioriterat område, oavsett metod. Sammanfaller med största deformationsriktningen i området • Inga signifikanta tecken på spänningsinducerade brott i borrkärnor eller borrhålsväggar ner till 1 000 m djup hjälper att gränssätta den största möjliga spänningsnivån Orientation of major horizontal stress Breakout study (televiewer) 135° HF 2006 (DS 7) 125° OC and stress model 145° HF 2004 DS 1, 2, 4) 125° - 143° Samrådsmöte 19 oktober 2007 Spänningsmodell • Spänningsgradienten är kopplad tiill den minskade frekvensen öppna sprickor mot djupet. • Osäkerheten är störst i det mer uppspruckna berget i sprickdomän FFM02 • Spänningsmagnituden är hög redan på 100 m djup, men gradienten mot djupet är liten. • Stor spridning i data beror på olika osäkerheter I använda metoder Bedömd 19 oktober 2007 Samrådsmöte maxspänning Hydrogeologiska egenskaper (1) 1E-09 1E-08 KFM05A KFM01D KFM06A TPFL-f (m 2/s) TPFL-f (m2/s) TPFL-f (m 2/s) 1E-07 1E-06 1E-05 1E-10 1E-04 1E-09 1E-08 1E-07 1E-06 1E-05 1E-04 1E-10 1E-09 1E-08 1E-07 1E-06 1E-05 1E-10 1E-04 0 0 -100 -100 -100 -100 -200 -200 -200 -200 -300 -300 -300 -300 -400 -500 -600 -400 -500 -600 -700 -700 -800 -800 -900 -900 -1000 -1000 -400 -500 -600 -700 Adjusted Elevation (m RHB70) 0 Elevation (m RHB70) 0 Elevation (m RHB70) Elevation (m RHB70) 1E-10 KFM01A TPFL-f (m 2/s) 1E-09 1E-08 1E-07 -400 -500 -600 -700 -800 -800 -900 -900 -1000 -1000 • Stokastisk modell för vattenförande sprickor (hydrogeologisk DFN) • FFM01 uppdelad i 3 nivåer: – Ned till – 200 m – Mellan -200 och -400 m – Under 400 m Samrådsmöte 19 oktober 2007 1E-06 1E-05 1E-04 Hydrogeologiska egenskaper (2) Deformation zone transmissvity (m 2/s) 1E-10 0 1E-09 1E-08 1E-07 1E-06 1E-05 1E-04 1E-03 100 Depth (m.b.s.l.) 200 300 ENE NE NNE NNW NW WNW G 400 500 600 700 800 900 1 000 Samrådsmöte 19 oktober 2007 1E-02 Hydrogeologiska egenskaper (3) Samrådsmöte 19 oktober 2007 Grundvattenflöde - koncept Samrådsmöte 19 oktober 2007 Cl, Ca, Na % BRINE Samrådsmöte 19 oktober 2007 SO42-, Mg % LITTORINA Samrådsmöte 19 oktober 2007 Hydrogeologisk simulering av grundvattnets historiska utveckling Samrådsmöte 19 oktober 2007 Ytsystemet i Forsmark Området präglas av: • Närhet till havet • Platt topografi + landhöjning Ö ”unga” landområden (<2000 år) • Havspåverkan på landområden • Kalkrika avlagringar, ofta med låg vattengenomsläpplighet • Hydrologin präglas av platt topografi och horisontella spricksystem i berget – små avrinningsområden, små vattendrag, grunda sjöar – korta flödesceller för grundvattnet – liten inströmning av gv till djupet – inga indikationer på regional gvutströmning i landområden • Platsbeskrivning / modellering detaljerade underlagsrapporter på gång: • Hydrologi – Ytvatten och ytligt grundvatten (ytvattenavrinning, grundvattennivåer, modellerade flöden) • Avlagringar – Yttäckande karaktärisering, mäktighet och stratigrafi • Kemi i yt- och grundvatten – Förhållanden, processer och ämnestransporter på landskapsnivå • • Transport – berg till yta Ekosystemen – terrestra, limniska och marina Ovanliga naturtyper och förekomst av skyddsvärda arter Till SDM-Site kommer vi att ha god kunskap om förhållanden och processer i ytsystemet, liksom om transporter på landskapsnivå Tack End Samrådsmöte 19 oktober 2007