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Technical Report NTB 91-34

Grimsel Test Site Overview of Nagra field and modeling activities in the ventilation drift (1988 – 1990)

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Die erste Phase des Ventilationstests (VE) im Felslabor Grimsel (FLG) wurde zur Hauptsache vom «GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Tieflagerung» von 1983 bis 1987 durchgeführt. In der zweiten Phase von 1988 bis 1990 hat sich die Nagra mit zusätzlichen Feldarbeiten und mit Entwicklungsarbeiten zur Modellierung aktiv am VE-Test beteiligt.

Der vorliegende Bericht gibt einen kurzen Überblick über die Feld- und Modellierungsarbeiten der Nagra und stellt die entsprechenden Resultate vor. Die strukturgeologische Überarbeitung der Stollenaufname im VE-Abschnitt des Felslabors hat das Verständnis der Geometrie der Fliesswege verbessert. Im Untersuchungsabschnitt wird der Einfluss der beobachteten Heterogenität den Deformationsstrukturen auf die Variabilität des Wasserzuflusses und auf die Abschätzung der Makropermeabilität ermittelt. Es werden zusätzliche Methoden zur Messung des Wasserzuflusses vorgestellt. Dies im Hinblick auf die vor kurzem entwickelte Methode zur Bestimmung der Verdunstung, mit der die Verdunstungsrate an der Stollenwand punktuell ermittelt werden kann. In Kapitel 4 werden Hauptergebnisse der Bohrkampagne und der im Anschluss daran durchgeführten hydraulischen Tests vorgestellt. Ihr Ziel war es, die Geometrie und Deformation der Scherzone im VE-Abschnitt zu untersuchen und hydrogeologisch zu charakterisieren.

Die Modellierungsarbeiten hatten zwei Ziele: Im Validierungsexperiment die Prognose von Intervalldrücken vor Bohrarbeiten mit den effektiven Ergebnissen zu vergleichen sowie die Weiterentwicklung der inversen Modellierungmethodik unter Berücksichtigung geostatistischer Auswertungsverfahren. Beide Methoden liefern annehmbare Hinweise zur Variabilität der Durchlässigkeit in tektonisch unterschiedlich deformiertem kristallinen Wirtgestein.

Im letzten Kapitel werden hydraulische Durchlässigkeit und Transmissivität unterschiedlicher Ermittlungsverfahren miteinander verglichen. Für alle Methoden liegt die Durchlässigkeit in der Scherzone um eine Grössenordnung höher als in der umgebenden Matrix. Die Durchlässigkeit der Matrix ist wahrscheinlich durch die Austrocknung der Stollenwand beeinflusst und führt damit zu einer Unterschätzung der Durchlässigkeitswerte für die gesättigte Matrix, dies insbesondere bei Herleitung mit dem klassischen Ventilationstest. Abschliessend kann bemerkt werden, dass Ventilationstests zur Bestimmung der Makropermeabilität (kristallines Wirtgestein) anscheinend dann gut anwendbar sind, wenn der Zufluss eine Grössenordnung von 1 mg∙m-2∙s-1 aufweist.

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