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Technical Report NTB 87-35

Crosshole investigations – Final report

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m Rahmen des Crosshole-Programms wurden die Verfahren des Bohrlochradars, der Bohrlochseismik und der Bohrlochhydraulik weiterentwickelt. Diese Untersuchungsmethoden liefern Daten über die elektrischen, elastischen und hydraulischen Eigenschaften des Gesteins. Für jede Methode wurden neue Instrumente entwickelt, Felduntersuchungen durchgeführt und Auswertungsverfahren verbessert sowie die Resultate mit den vorhandenen Daten getestet. Zuletzt wurden die Ergebnisse der verschiedenen Methoden miteinander verglichen.

Während des Projektes wurden die Prototyp-Radar- und Seismik­-Techniken soweit entwickelt, dass sie routinemässig zur Standortcharakterisierung eingesetzt werden können.

Die Analyse der Radar- und seismischen Daten ergab eine Lagebestimmung der Kluftzonen des Crosshole-Standortes, die eine gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen der in den Bohrlöchern durchgeführten geologischen und geophysikalischen Beobachtungen zeigte. Die geophysikalischen Methoden haben eine Auflösung von einigen Metern bei Reichweiten von einigen hundert Metern erreicht.

Die hydraulischen Untersuchungen des Crosshole-Projektes haben beträchtliche Fortschritte in der Beurteilung der Hydrogeologie von geklüftetem granitischem Gestein gemacht. Die Untersuchungen haben sich vor allem mit der Verteilung von hydraulischen Eigenschaften innerhalb der ausgedehnten Kluftzonen befasst, die durch geophysikalische Methoden identifiziert werden konnten. Um die Testdauer auf ein Minimum zu reduzieren und das Signal auch bei sich ändernden Hintergrundbedingungen beobachten zu können, wurde eine Testmethode angewandt, bei der Druck und Fliessrate sinusförmig variiert wurden.

Eine neue Analysemethode, welche die «Dimension» des Flusses einbezieht, wurde entwickelt, um die Resultate des Crosshole­-Tests mit sinusförmigen Signalen zu analysieren. Dieses vielseitige Analyseverfahren hat sich als geeignet für die in kristallinen Gesteinen vorkommenden Fliessgeometrien erwiesen.

Die kombinierte Analyse der geophysikalischen und hydraulischen Datensätze hat gezeigt, dass der Grundwasserfluss auf wenige grössere Störungszonen konzentriert ist, die durch geophysikalische Methoden identifiziert werden konnten. Die Hauptstörzonen scheinen weitgehend planar zu sein und zeigen stellenweise höhere und tiefere hydraulische Leitfähigkeiten. Die Kluftzonen enthalten wahrscheinlich Kanäle, wobei die Fliesswege aus einem verästelten zusammenhängenden Netzwerk dieser Kanäle bestehen.

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