Työraportti 2003-62

Olkiluodon refraktioseismisten tutkimusten tuloskäsittely

ja yhdistelevä tulkinta

Tomas Lehtimäki

JP-Fintact Oy

Joulukuu 2003

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.

TEKIJÄORGANISAATIOT:

Fintact Oy

Hopeatie 1 B

00440 Helsinki

TILAAJA:

Posiva Oy

27160 Olkiluoto

TILAUSNUMEROT:

Fintact Oy: 9617/02/ AJH

TILAAJAN YHDYSHENKILÖ:

Aimo Hautoj ärvi

Posiva Oy

TEKIJÄORGANISAATIOIDEN YHDYSHENKILÖ:

TEKIJÄT:

TARKASTAJA:

Pauli Saksa

Fintact Oy

Olkiluodon refraktioseismisten tutkimusten tuloskäsittely ja yhdistelevä tulkinta

Tomas Lehtimäki

9~~ Pauli Saksa

Fintact Oy

Lehtimäki, T. 2003. Olkiluodon refraktioseismisten tutkimusten tuloskäsittely ja yhdistelevä tulkinta. Helsinki: Posiva Oy. 41 s. Työraportti 2003-62.

TIIVISTEL MÄ

Työn tarkoituksena on koota eri aikoina tehdyt refraktioseismiset mittaukset numeeri­seksi karttatiedoksi, interpoloida numeeriset tiedot karttaesityksiksi eri menetelmin, yh­distellä rako- ja rikkonaisuusvyöhykehavainnot sekä numeerisesti mallintaa seismisten mittausten ja tulkintojen varmentamiseksi tyypillisten rikkonaisuuden rakennegeometri­oiden seismisiä vasteita.

Seismisiä mittauksia on Olkiluodossa tehty useita kalliopinnan aseman ja rikkonaisuu­den selvittämiseksi. Tekijöinä ovat Posiva Oy:n lisäksi olleet Teollisuuden Voima Oy (TVO) ja Imatran Voima Oy (IVO). Tarpeina ovat olleet voimalaitosten pohjatutkimuk­set, geologinen kartoitus, laitossuunnittelu yms. Tehdyt työt ovat kattaneet alueen joka ulottuu lännessä Ulkopäänniemen länsipuoliselle merialueelle ja idässä Korvensuon altaalle. Pohjoisessa alueen rajana on rantaviiva, etelässä osa linjoista ulottuu myös merialueelle, lähinnä Flutanperän ja Liiklanperän merialueet.

Työ sisältää vuosina 1973, 1975 ja 1978 IVO:n teettämät tukimukset tarkasteltavan alu­een keskiosassa, TVO:n teettämät tutkimukset vuosina 1973 ja 1980 alueen länsiosassa sekä Posiva Oy:n vuonna 2001 teettämät tutkimukset alueen itäosassa.

A vainsanat: Refraktioseismiikka, tulkinta, interpolointi

Lehtimäki, T. 2003. Combined interpretation and processing of seismic refraction data at Olkiluoto. Helsinki, Finland: Posiva Oy. 41 p. Working report 2003-62.

ABSTRACT

The purpose of this work is to gather the seismic refraction measurements done at different times into numerical map data, to interpolate the numerical data to different map representations with different methods, to combine the interpreted fractured- and broken bedrock zones and to make a numerical model of different seismic responses of different structures of brokenness in bedrock.

Many seismic measurements are done in Olkiluoto to determine the position of bedrock surface and the brokenness of the surface. The works have been done by Posiva Oy, Teollisuuden Voima Oy and Imatran Voima Oy. The needs have been ground survey for the powerplant, geological mapping, designing of the power plant etc. The research area consist the region that reaches the sea areas close to Ulkopäänniemi in west and Korvensuo reservoir in east. The limits in north is the coast line, and in south some of the measurement Iines reaches the sea areas at Flutanperä and Liiklanperä.

This work consist the measurements carried out by Imatran Voima Oy in 1973, 197 5 and 1978 in the middle part ofthe area, measurements made by Teollisuuden Voima Oy in 1973 and 1980 in the western part of the area and measurements ordered by Posiva Oy in 2001 at the eastem part of the area.

Keywords: Seismic refraction, interpretation, interpolation

1

SISÄLLYSLUETTELO

TIIVISTELMÄ

ABSTRACT

1. JOHDANT0 ......................................................................................................................................... 2

2. MITTAUSTULKINTOJEN KOKOAMINEN .................................................................................. 3

2.1. AINEISTOIV073 .... ........ ... ................ .... ........................ ...... ........ .... .. ... ... .... ........ ........................ 4 2.2. AINEISTO GEOTEK 73 (9501) ........................................................................................................ 5 2.3. AINEISTO GEOTEK 75 (6119) .............. ........... ................. ... ............... ....... .. .. .. ............................... 5 2.4. AINEISTO GEOTEK 78 (6154) ........................................................................................................ 5 2.5. AINEISTO SUUNNITTELUKESKUS 80 (7777) .................................................................................. 6

2.6. AINEISTO SMOY 01 ............. ....... ........ ................ ........ ............................... ......... ················· ........ 7 2.7. AIEMMATYHTEENVEDOT& TULKINNAT ...................................................................................... 7

3. NUMEERISTEN TIETOJEN KÄSITTELY .................................................................................... 7

3.1. ESIKÄSITTELY, NOPEUSKARTANKOOSTAMINEN ........................................................................... 7 3.2. KARTTAESITYSTEN INTERPOLOINTI .............................................................................................. 8

4. RAKO- JA RIKKONAISUUSVYÖHYKKEIDEN YHDISTÄMINEN ........................................ 13

4.1. YLEISTÄ ...................................................................................................................................... 13 4.2. TULKINTA ................................................................................................................................... 13

5. NUMEERINEN MALLINTAMINEN ............................................................................................. 15

5 .1. ESIMERKKILINJA 25 .................................................................................................................... 15 5.2. YKSITTÄISTAPAUKSET ....................................... ..... .......... .. .................. ............. .... ......... ... ........ . 16

6. YHTEENVETO ................................................................................................................................. 17

VIITTEET ................................................................................................................................................... 18

2

1. JOHDANTO

Teollisuuden Voima Oy:n ja Fortum Power and Heat Oy:n käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta kallioperään on tutkittu Suomessa kahden vuosikymmenen ajan. Posiva Oy on perustettu huolehtimaan käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksesta. Yksityiskohtaiset paikkatutkimukset aloitettiin vuonna 1993 ja vuonna 2000 valittiin sijoituspaikkakunnaksi Eurajoen Olkiluoto. Suomen eduskunta vahvisti 18.5.2001 periaatepäätöksen käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen rakentamisesta Olkiluotoon. Loppusijoituksen varmentavat tutkimukset tehdään vuosien 2001-2010 aikana.

Matalaseismisiä tutkimuksia on Olkiluodossa tehty jo vuonna 1973 kun Geotek Oy aloitti Teollisuuden Voima Oy:n toimeksiannosta refraktioseismiset tutkimukset voimalaitoksen alueella (Geotek 1973). Imatran Voima Oy aloitti myös seismiset tutkimukset Olkiluodossa vuonna 1973 (IVO 1974). Työtä jatkettiin vuonna 1975 (Taanila 1975) ja täydennettiin vuonna 1978 (Taanila & Hytti 1978). Työn tekijänä oli Geotek Oy. Suunnittelukeskus Oy teki Teollisuuden Voima Oy:n toimeksiannosta vuonna 1981 refraktioluotauksia Olkiluodossa Ulkopäänniemen alueella (Suunnittelukeskus 1981 ). Ydinjätteen loppusijoitustutkimusalueella tehtiin ensimmäiset refraktiomittaukset vuonna 2001 (Ihalainen & Lahti 2002). Mittaukset teki Suomen Malmi Oy.

Tässä työraportissa on koottu mittaustulkinnat ensin numeeriseksi karttatiedoksi, jossa on kallion seismiset nopeudet ja rakenteelliset arviot. Interpolointi karttaesitykseksi on tehty eri menetelmin. Luvussa 3 on esitetty interpoloinnissa käytetyt menetelmät ja saadut tulokset. Luvussa 4 on yhdistelty rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeiden havainnot käyttäen apuna mm. topografiaa, kalliopinnan topografiaa, kalliomallin 200112 maanpintakarttaa (Saksa ym. 2001), rakoilun pääsuuntia, liuskeisuuden suuntaa jne. Luvussa 5 on mallinnettu seismisten mittausten ja tulkintojen varmentamiseksi tyypillisten rikkonaisuuden rakennegeometrioiden seismisiä vasteita.

Työ on tehty Posiva Oy:n tilauksesta, tilausnumero 9617/02/ AJH. Tilaajan yhteyshenkilönä on toiminut tutkimuspäällikkö Aimo Hautojärvi. Työn tuloksena on saatu seismiset nopeudet, maakerroksen paksuus ja tulkitut rikkonaisuudet numeeriseen muotoon, mikä mahdollistaa niiden jatkokäytön esimerkiksi tulevissa kalliomallipäivityksissä, uusien tutkimusten sijoittelussa sekä kuilun ja ajotunnelin teknisessä suunnittelussa.

3

2. MITTAUSTULKINTOJEN KOKOAMINEN

Tässä työssä käytetty aineisto oli seuraavanlainen: IVO Oy 1973 (IVO 1974), Geotek Oy 1973 (Geotek 1973), 1975 (Taanila 1975), 1978 (Taanila & Hytti 1978) ja Suunnittelukeskus Oy 1980 (Suunnittelukeskus 1981 ). Tutkimuksissa oli määritetty seismiset nopeudet pistevälin (paaluväli) tarkkuudella leikkausaikamenetelmällä. Maanpinnan ja kallionpinnan korkeusasemat oli määritetty paalupisteille. Nämä, kuten myös linjojen paikat olivat osin saatavilla pelkkänä karttatulosteena. Lisäksi aineisto sisälsi Suomen Malmi Oy:n vuonna 2001 tekemät seismiset luotaukset (Ihalainen & Lahti 2002). Tästä tutkimuksesta oli saatavilla digitaaliset karttatulosteet (.dxf), joissa on esitetty seismiset nopeudet, maanpinta, kallionpinta, ruhjeet (neljä varmuusluokkaa), pohjavedenpinta ja linjojen koordinaatit.

Taulukossa 1 on listattu eri työt, joiden tuloksia on käsitelty. Taulukosta selviää myös eri töissä käytetyt mittalaitteet, geofonimäärä, panosmäärä/ geofoniasetelma, geofonietäisyydet, pisteväli (paalupisteet), arvio työn syvyystarkkuudesta, käytetyt tulkintamenetelmät ja linjapituudet. Linjapituutta on kaiken kaikkiaan noin 68 kilometriä. Syvyystarkkuus tarkoittaa kalliopinnan määrittämisen tarkkuutta, joka on alle 10 metrin syvyyksillä 1 metri ja yli 10 metrin syvyyksillä 10 % (Ihalainen & Lahti 2002). Geofonivälit, panosvälit ja panosmäärät 1970-luvun luotauksista ovat arvioita (taulukossa alleviivattu), koska niitä ei viiteraporteissa ole mainittu. Arvio perustuu yleisesti seismisissä töissä tällöin käytettyihin arvoihin. Mikäli panoksia vain kaksi/asetelma on panosväli 50 metriä (100 metriä merellä). Mikäli kaukopanoksia on ammuttu ja mikäli asetelman keskellä on ammuttu, on panosmäärä 4 tai 5 ja panosväli 25 metriä (merellä 50 metriä).

4

Taulukko 1. Seismiset tutkimukset Olkiluodossa vuosina 1973-2001.

Linjaston Panosmäärä/ Tulkinta-Geofoni-

Työ pituus Mittalaite Kanavaa väli (m)

Panosväli geofoni menetelmät (m) asetelma (kallion pinta)

IV073 Pistetulkinta (IVO 1974) 5650 ABEM 12 5 50/25 2/5 (leikkausaika) Geotek 73 Pistetulkinta (Geotek 1973) 19590 ABEM 12 5 50/25 2/5 (leikkausaika) Geotek 75 Pistetulkinta (Taanila 1975) 12540 ABEM 12 5 50/25 2/5 (leikkausaika) Geotek 78

~ 50/25 (m~~l Pistetulkinta (Taanila & Hytti 3700 ABEM 12

1Q (m~ri} 100 /50 (meri} ill (leikkausaika) 1978) Suunnittelu-

ABEM keskus 1980

11200 Trio SX- 12 5(maa) 50 (maa) 2 (maa) Profiilitulkinta

(Suunnittelukeskus 12

10 (meri) 100 (meri) 3 (meri) 1981)

GRM -20 30 (kallionopeudet) 5 asetelman Linjan alku ja sisällä.

Leikkausaika-menetelmä SMOY 2001 ABEM loppupäässä, Kaukopanokset (syvyys (Ihalainen & Lahti 15472.5 Terraloc 24 sekä linjan 30-120 m 7-9 kerrosrajat) 2002) MK6 keskellä etäisyydellä Erotusaika-

tihennetty asetelman menetelmä

2.5 metriin kummastakin ( kalliopinnan

päästä muoto)

2.1. Aineisto IVO 73

Imatran Voima Oy teki vuonna 1973 seismisiä refraktioluotauksia Olkiluodon alueella (NO 1974). Mitatut luotauslinjat on esitetty liitteen 1 kuvassa mustalla (linjat 301 - 312) värillä. Mitattu alue on koko tarkastelualueen keskiosassa. Luotauksen tarkoituksena oli selvittää alueen rakennegeologiset yleispiirteet; maapeitteen paksuus, likimääräinen pohjavedenpinta, kalliopinnan taso sekä kalliolaatu voimalaitoksen sijoitusvaihtoehtoja silmälläpitäen.

Seismisiä tutkimuslinjoja oli kuusi (liite 1 ), joista viisi kulki lähes pohjois-etelä suuntaisesti ja kuudes linja em. linjojen poikki melkein länsi-itä suunnassa. Luodattujen linjojen yhteispituus on 5650 m. Luotaus tehtiin ABEM:n 12-kanavaista luotauskalustoa käyttäen.

Seismisissä tulospiirroksissa oli maa- ja kalliopinnan korkeuden lisäksi päämaalajit, pohjavedenpinnan likimääräinen taso sekä seismisen P-aallon nopeus maakerroksessa sekä kalliossa. Kallionopeus on määrätty erikseen kallion pintaosalle (0 - 8 m) ja sen alla olevassa kallion o sassa syvyysvälillä ( 8 - 2 5 m ). T ulospiirroksista kerättiin d igitaaliseen taulukkomuotoon maa- ja kalliopinnan korkeudet sekä seismiset nopeudet pintakalliossa ja syvemmän kallion osueessa. Mittauslinjojen päätepisteiden likimääräiset koordinaatit mitattiin esitetyistä tuloskartoista. Kerätyt tiedot on siirretty digitaalisena Posivan TUTKA­tietokantaan.

ja

Työn syvyys-tarkkuus (m)

1

1

1

1

1

1

5

Mittausiinjoilta 305_305 ja 311_312 oli tulkittu kaksi mahdollista ruhjetta. Ruhjeiden sijainnit linjoilla on esitetty liitteessä 1.

2.2. Aineisto Geotek 73

Geotek Oy teki vuonna 1973 Teollisuuden Voima Oy:n toimeksiannosta seismtsta refraktioluotauksia Olkiluodon länsipäässä (nykyinen voimalan alue) (Geotek 1973). Mitatut linjat on esitetty liitteen 1 kuvassa tummanpunaisella värillä (linjat 1 A- XXIX).

Seismisiä linjoja oli 29, joista seitsemän koostui kahdesta osasta. Linjojen yhteispituus on 19590 m.

Seismisissä tulospiirroksissa oli esitetty maa- ja kalliopinnan korkeudet, likimääräinen pohjavedenpinnan taso sekä seismisen P-aallon nopeus maakerroksissa ja kalliossa. Kallionopeus on määrätty erikseen kallion pintaosalle (0 - 6 m) ja syvemmän kallion osalle (6 - 15 m). Tulospiirroksista kerättiin taulukkomuotoon maa- ja kalliopinnan korkeudet, seismiset nopeudet pintakalliossa ja syvemmän kallion osassa sekä mittauslinjojen päätepisteiden koordinaatit. Kerätyt tiedot on tallennettu digitaalisena Pasivan TUTKA­tietokantaan. Mittausiinjoilta ei ole ruhjetulkintaa tehty.

2.3. Aineisto Geotek 75

Geotek Oy teki vuonna 197 5 Imatran Voima Oy:n tilauksesta jatkotutkimuksen vuonna 1973 tehdyille tutkimuksille (Taanila 1975). Mittauslinjat on esitetty liitteen 1 kuvassa sinisellä perusvärillä (linjat 401 - 428).

Mittaukset tehtiin pääosin talvella, jolloin routa on paikoin vaikeuttanut tuloslaskentaa. Tämä näkyy muutamalla linjalla ns. paljaana alueena, josta tuloksia ei ole saatu. Tulkinta ei onnistu mikäli seisminen nopeus alenee syvemmälle mentäessä. Tilanne on juuri tämä kun maanpinta routii. Mittauslinjoja oli yhteensä 14, jotka kulkivat etelä-pohjois-suunnassa. Luodattujen linjojen yhteispituus on 12540 m.

Seismisissä tulospiirroksissa on esitetty maa- ja kalliopinnan korkeudet, likimääräinen pohjavedenpinnan taso, seismisen p-aallon nopeus maakerroksissa ja kalliossa sekä tulkitut ruhjevyöhykkeet. Tutkimuslinjoilla 401_ 410 on nopeusvaihtelut määrätty linjan pituus- ja syvyyssuunnassa vyöhykkeittäin, joiden syvyys ja pituus vaihtelee. Tutkimuslinjoilla 411 -428 on kallionopeus määrätty pintakalliolle, sen alla olevalle syvemmän kallion osalle (ns. keskivyöhyke) ja vielä syvemmän kallion osalle erikseen. Tulospiirroksista kerättiin taulukkoon maa- ja kalliopinnan korkeudet, seismiset nopeudet linjojen 401 - 410 osalta pintakalliossa ja syvemmän kallion osassa ja linjojen 411 - 428 osalta pintakalliossa,

6

keskivyöhykkeellä ja syvemmän kallion osassa sekä tulkitut ruhjevyöhykkeet. Mittauslinjojen päätepisteiden likimääräiset koordinaatit mitattiin esitetyistä tuloskartoista. Kerätyt tiedot on tallennettu myös digitaalisena Pasivan TUTKA-tietokantaan.

2.4. Aineisto Geotek 78

Geotek Oy teki vuonna 1978 Imatran Voima Oy:n toimeksiannosta seismisiä refraktioluotauksia, joiden tarkoituksena oli täydentää vuoden 1975 tutkimuksia (Taanila & Hytti 1978). Mittauslinjat on esitetty liitteen 1 kuvassa vihreällä perusvärillä (linjat Y _ 4250 - Y_4750b).

Seismisiä etelä-pohjoissuuntaisia luotauslinjoja oli yhteensä 12, joista yhdeksän oli kokonaan tai osittain merialueella. Mittaukset tehtiin ABEM:n 12 kanavaisella kalustolla. Linjojen yhteispituus on 3700 m.

Seismisissä tulospiirroksissa on esitetty maa- (merenpohja) ja kallionpinnan korkeudet, seismiset nopeudet maakerroksessa ja kalliossa sekä tulkitut kallion heikkous­/rikkonaisuusvyöhykkeet. Tutkimuslinjoilla Y _ 4250, Y _ 4350, Y _ 4450, Y _ 4500, Y _ 4550b ja Y _ 4600 on kallionopeus määrätty sekä pintakalliolle (0 - 6 m), että syvemmän kallio osalle (6 - 12 m). Tutkimusiinjolla Y_ 4650 ja Y_ 4750b on nopeus määrätty vain pintakallion (0 - 6 m) osalta. Maan pinnalla tehdyissä tutkimusiinjoissa Y _ 4435, Y _ 4550 ja Y_ 4750 on seisminen kallionopeus määrätty pintakalliossa (0 - 10 m) ja syvemmällä kalliossa (10 - 15 m). Tulospiirroksista kerättiin taulukkoon maa- ja kallionpinnan korkeudet (maanpäällisten linjojen osalta maa- ja kallionpinta mitattiin mittakaavaan piirretyistä tuloskuvista), seismiset nopeudet kallion pintaosassa ja kallion syvemmältä osalta sieltä mistä se oli määritetty sekä kallion ruhjevyöhykkeet. Mittauslinjojen päätepisteiden k oordinaatit kerättiin myös taulukkomuotoon. Kerätyt tiedot on luovutettu digitaalisena Posivan TUTKA -tieto kantaan.

2.5. Aineisto Suunnittelukeskus 80 (7777)

Suunnittelukeskus Oy teki Teollisuuden Voima Oy:n toimeksiannosta seisrmsta refraktioluotauksia Olkiluodon VIkapäänniemen alueella vuonna 1980 (Suunnittelukeskus 1981 ). Mittaukset liittyivät voimalaitosjätteen loppusijoitustutkimuksiin, joiden tarkoituksena oli selvittää tutkimusalueelia maakerrosten paksuus sekä seismisen aallon kulkunopeudet maa- ja kallioperässä. Mittauslinjat on esitetty Liitteen 1 kuvassa vaaleansinisellä värillä (linjat A-A- L-L).

Seismisiä tutkimuslinjoja oli 12, joista kahdeksan oli etelä-pohjoissuuntaisia ja neljä näiden poikki kulkevia lähes itä-länsi suuntaisia. Mittaukset tehtiin ABEM:n 12 kanavaisella kalustolla. Luotauslinjojen yhteispituus on 11200 m, geofoniväli oli 10m merialueella ja 5 m maaosuuksilla.

7

Seismisissä tulospiirroksissa on esitetty maa- (merenpohja) ja kallionpinnan korkeudet Seismiset nopeudet maakerroksissa ja kalliossa sekä linjojen päätepisteiden koordinaatit on esitetty atk-listauksissa. Kallionopeus on määrätty erikseen pintakalliolle ja syvemmän kallion osalle. Tulospiirroksista kerättiin taulukk:oon maa- ja kalliopinnan korkeudet ja atk­listoilta pintakallion ja syvemmän kallion nopeudet sekä linjojen koordinaatit Kerätyt tiedot on luovutettu digitaalisena Posivan TUTKA-tietokantaan. Mittausiinjoilta ei ole ruhjetulkintaa tehty.

2.6. Aineisto SMOY 01

Suomen Malmi Oy (SMOY) teki Posiva Oy:n tilauksesta seismisiä refraktioluotauksia Olkiluodontutkimusalueella ( Thalainen&Lahti 2 001 ). Mitatut linjat on esitetty Liitteen 1 kuvassa punaisella värillä (linjat 1- 27).

Seismisiä tutkimuslinjoja oli 28, joista 13 etelä-pohjoissuuntaisia ja 15 länsi-itä suuntaisia. Mittaukset tehtiin ABEM:n 24 kanavaisella kalustolla. Luodattujen linjojen yhteispituus on 15472.5 m, mittauspisteväli oli 5 metriä, jota oli tihennetty 2.5 metriin jokaisen geofoniasetelman alku- ja loppupäässä sekä asetelman keskellä.

Digitaalisissa tulospiirroksissa on esitetty maa- ja kallionpinnan korkeudet, pohjavedenpinnan taso, seismiset nopeudet maakerroksissa ja kalliossa sekä tulkitut kallioperän heikkousvyöhykkeet Kalliopinnan nopeus oli määritetty linjoilla 20 - 27 sekä kallion pintaosalle, että syvemmän kallion osalle. Kokoomataulukkoon kerättiin tulospiirroksista (formaatti AutoCAD:n .dxf) maa- ja kalliopinnan korkeudet, seismiset pintanopeudet (kaikki linjat) ja syvemmän kallion nopeus (linjat 20 - 27) sekä tulkitut heikkousvyöhykkeet Kerätyt tiedot on luovutettu digitaalisena Posivan TUTKA­tietokantaan.

2.7. Aiemmat yhteenvedot & tulkinnat

Insinööritoimisto Pohjatutkimus Oy (IPT) teki vuonna 1988 yhteenvedon aikaisemmin suoritetuista maa- ja kallioperän tutkimuksista Olkiluodon voimalaitosalueella (Vuento 1988). Työssä tehtiin myös alueellinen rakennusgeologinen tulkinta maakerrospaksuuksista ja alueen kallion rakenteesta. Työ sisälsi vuosien 1973, 1975, 1978 ja 1980 refraktioseismiset tutkimukset, ja sen tuloksia on käytetty hyväksi myös tämän työn tekemisessä.

Liitteen 2 kuvassa on esitetty aiemman työn (Vuento 1988) tulkintakartta kalliopinnan nopeusvaihtelusta.

8

3. NUMEERISTEN TIETOJEN KÄSITTELY

3.1. Esikäsittely, nopeuskartan koostaminen

Kerätyt numeeriset tiedot esikäsiteltiin, jotta ne voitiin siirtää ja esittää CAD-ohjelmistossa. Esikäsittelyssä kerätyt matka-arvot linjoittain muutettiin xy-koordinaateiksi linjan alku­sekä loppukoordinaattien avulla ja myös mahdollisten välipisteiden avulla. Myös kallionpinnan ja maanpinnan matkapisteet linjoittain muutettiin xy-koordinaateiksi. Linjakohtaisten nopeuksien koostaminen kartalle tehtiin AutoCAD-ohjelmalla. Koostettu kuva on esitetty liitteessä la. Kuvassa on esitetty linjakohtaisesti nopeudet ja niiden matkavälit sekä tulkitut kallion heikkousvyöhykkeet Nopeusluokat on esitetty kuvassa eri väreillä (ks. luku 4.2). Lisäksi kuvassa on muuta referenssitietoa, kuten Olkiluodon rantaviiva, kairanreiät, interpoloidut kallionpinnan korkeuskäyrät (ks. seuraava luku). Tulkitut matalan nopeuden alueet on esitetty liitteen lb kuvassa (ks. luku 4.2).

Interpolointia varten nopeuksien matkavälit muutettiin matkapisteiksi, pistevälillä käytettiin 5 metriä (geofoniväli).

3.2. Karttaesitysten interpolointi

Kootut numeeriset tiedot laadittiin ja interpoloitiin karttaesityksiksi eri menetelmin. Käytössä oli RockWare Incorporate:n RockWorks 2002 ohjelmisto (RockWorks 2002), jolla pistemäisten tietojen interpolointi karttaesitykseksi on mahdollista. Interpolointi rajattiin koskemaan vain pintakalliota, koska se on kaikkein mielenkiintoisin ja kaikista mittauksista ei syvemmän kallion nopeutta ollut saatavilla. Lisäksi interpoloitiin karttaesitykset maan- ja kallionpinnan korkeuksista, jossa lähtödatana oli seismisiltä Iinjoilta poimittujen tietojen lisäksi maanpintamalli (Lindh & Saksa 1995), porakonekairaukset, kairanreiät, kalliopultit, VSP-lähetyspisteet, EP-reiät Ja tutkimuskaivannot sekä kalliopaljastumat

Interpolointimenetelmänä käytettiin pääosin kolmio-interpolointia. Siinä datapisteet yhdistellään kolmioverkoksi, siten että datapisteet muodostavat kolmioiden kärjet ja kolmio on niin tasasivuinen kuin mahdollista. Kolmion kärkipisteiden avulla lasketaan jokaisen kolmion kaltevuus. Karttakuvan pisteverkon solmupisteen arvo saadaan sen leikkauspisteestä kaltevan kolmion kanssa (RockWorks 2002). Menetelmää kokeiltiin eri tiheyksisillä pisteverkoilla, ongelmana on, että menetelmä on laskennallisesti raskas jos pisteverkko on tiheä.

Toinen interpolointimenetelmä jota käytettiin oli suunnattu käänteisen etäisyyden menetelmä. Tätä menetelmää käytettiin tuottamaan karttakuvia rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeiden yhdistämisen tueksi. Menetelmässä käytetään käänteisen etäisyyden periaatetta, eli mitä kauempana datapiste on pisteverkon solmupisteestä, sitä

9

vähemmän sillä on vaikutusta siihen ja vastaavasti mitä lähempänä datapiste on solmupistettä, sen suurempi on sen vaikutus. Menetelmässä pystyi lisäksi painottamaan jotakin tiettyä suuntaa, jolloin etäisyydet siihen suuntaan vaikuttavat enemmän ja toisinpäin (RockWorks 2002).

Liitteen 3 kuvassa on esitetty kolmio-menetelmällä interpoloitu kartta, jossa ovat mukana kaikki kootut pintakallion nopeudet. Nähdään että tarkastelualueen keski- ja länsiosassa on selvästi enemmän matalan nopeuden kohtia. Toisaalta aivan lännessä Ulkopäänniemen mittauksissa on myös erittäin korkeita nopeuksia, jopa yli 9000 m/s, mitkä johtunevat siitä, että maastossa olevia kalliotopografian ylämäkiä ei tulkinnassa ole otettu huomioon. Jos tarkastellaan eri aikoina tehtyjen mittausten nopeuskeskiarvoa tai koko jakaumaa, huomataan, että 1970-luvulla tehdyissä mittauksissa nopeudet ovat noin 500 m/s pienempiä kuin vuoden 2001 mittauksissa. Tämä saattaa johtua esimerkiksi tulkintatekniikasta eli ensisaapujan poimintakohdasta. Uusimmissa mittauksissa poiminta tapahtuu siitä kohtaa missä rekisteröidyssä käyrässä havaitaan ensimmäinen viite tasapainon horjumisessa (Ihalainen & Lahti 2002). Vanhoissa mittauksissa on luultavasti poimittu ensimmäinen maksimi, jolloin ero on noin puoli aallonpituutta, mikä selittäisi vakiosiirtymän. Ulkopäänniemen mittausten (Suunnittelukeskus 1981) osalta ei vakiosiirtyinää ole, koska erittäin matalien nopeuksien lisäksi mittaustuloksissa on myös paljon erittäin suuria nopeuksia.

Taulukkoon 2 on kerätty eri mittausten jakaumista joitakin tunnuslukuja. Kuvassa 1 on esitetty itse jakaumat, joiden avulla vanhojen mittausten nopeudet on skaalattu vastaamaan vuoden 2001 mittauksia. Kuvassa 3 on esitetty nopeuksien osuudet linjapituudesta. Skaalaus tehtiin etsimällä sovitussuora jolla saadaan jakaumien muodot samanlaisiksi. Skaalakorjatut jakaumat on esitetty kuvassa 2 ja skaalakorjatut nopeudet suhteessa linjapituuteen on esitetty kuvassa 4. Skaalakorjauksessa vuoden 2001 mittaukset otettiin perustaksi, koska tämän mittauksen nopeusjakauman katsottiin parhaiten edustavan kallion yleistä rikkonaisuutta. Esimerkiksi Olkiluodon kairanrei 'issä on todettu, että rikkonaisuutta on syväkalliossa noin 8- 10% kairauspituudesta (Vaittinen ym. 2001). Kallion pintaosassa rikkonaisuutta on yleensä syväkalliota hieman enemmän. VSP-mittauksissa ehjän kallion nopeudeksi on todettu 5750 rnls (Cosma ym. 1997) ja akustisen aallon (Sonic) nopeudeksi ehjässä kivessä kairanreiässä on todettu 5000 - 5500 m/s (Okko ym. 2000). Rikkonaisuusvyöhykkeissä nopeudet ovat noin 3500 - 4000 m/s. Kun verrataan yllämainittuja referenssitietoja Olkiluodon kallioperästä taulukon 2 jakaumiin, on perusteltua olettaa, huomioiden tulkintatekniset seikat, että vuoden 2001 mittaukset parhaiten edustavat kallioperän todellista tilaa ja tehdyt skaalakorjaukset ovat näin perustellut. Taulukossa 2 ja interpoloiduissa kallionopeuskartoissa on käytetty samaa nopeusluokitusta kuin vuoden 2001 luotauksissa (llialainen & Lahti 2002). Luokitus on esitetty liitteessä 4.

10

Taulukko 2. Nopeusjakaumien tunnuslukuja.

N073

Nopeusväli N %-osuus nopeus ka matkalla painotettu ka .E matka matkaka % kok. matkasta 3000-3500 6 4.0 3433.3 210.0 35.0 3.8 3500 - 4000 45 29.8 3857.8 1410.0 31.3 25.6 4000 - 4500 56 37.1 4312.5 2185.0 39.0 39.6 4500-> 44 29.1 4834.1 1710.0 38.9 31.0 .E 151 100.0 4294.0 4326.0 5515.0 36.6 100.0

Geotek 75 (6119)

Nopeusväli N %-osuus nopeus ka matkalla painotettu ka .E matka matka ka % kok. matkasta 3000 - 3500 20 7.4 3270.0 825.0 41.3 7.0 3500 - 4000 65 24.2 3869.2 2865.0 44.1 24.3 4000 - 4500 114 42.4 4290.4 5015.0 44.0 42.6 4500-> 70 26.0 4817.1 3065.0 43 .8 26.0 .E 269 100.0 4249.8 4249.6 11770.0 43.8 100.0

Geotek 78 (6154)

Nopeusväli N %-osuus nopeus ka matkalla painotettu ka .E matka matka ka % kok. matkasta 3000 - 3500 12 13.6 3291.7 420.0 35.0 11.4 3500 - 4000 20 22 .7 3850.0 765.0 38.3 20.7 4000 - 4500 26 29.5 4265.4 1270.0 48.9 34.4 4500-> 30 34.1 4906.7 1235.0 41.2 33.5 .E 88 100.0 4256.8 4276.8 3690.0 41.9 100.0

Geotek 73 (9501)

Nopeusväli N %-osuus nopeus ka matkalla painotettu ka .E matka matka ka % kok. Matkasta 3000 - 3500 51 11.2 3331.4 2046.0 40.1 10.8 3500 - 4000 133 29.2 3802.3 5489.0 41.3 28.9 4000 - 4500 166 36.5 4294.0 7075.0 42.6 37.3 4500-> 105 23 .1 4851.4 4381.0 41.7 23 .1 .E 455 100.0 4171.0 4173.7 18991.0 41.7 100.0

Suunnittelukeskus 81 (7777)

Nopeusväli N %-osuus nopeus ka matkalla painotettu ka .E matka matka ka % kok. matkasta 3000 - 3500 42 3.8 3319.6 420.0 10.0 3.8 3500 - 4000 183 16.5 3808.3 1830.0 10.0 16.4 4000 - 4500 338 30.5 4282.3 3380.0 10.0 30.2 4500-> 546 49.2 5206.5 5550.0 10.2 49.6 .E 1109 100.0 4622.7 4623.7 11180.0 10.1 100.0

SMOY2001 Etelä-Pohjois linjat

Nopeusväli N %-osuus nopeus ka matkalla painotettu ka .E matka matka ka % kok. matkasta 3000 - 3500 5 1.3 3460.0 85.0 17.0 1.1 3500 - 4000 33 8.9 3863.6 577.5 17.5 7.5 4000 - 4500 96 25.9 4342.7 1855.5 19.3 24.0 4500-> 237 63.9 4982.3 5199.5 21.9 67.4 .E 371 100.0 4696.8 4723.7 7717.5 20.8 100.0

SMOY2001 Länsi-Itä linjat

Nopeusväli N %-osuus nopeus ka matkalla painotettu ka .E matka matkaka % kok. matkasta 3000-3500 0 - - 0.0 - 0.0 3500 - 4000 30 8.0 3843.3 563.5 18.8 7.4 4000 - 4500 77 20.5 4322.1 1414.0 18.4 18.5 4500-> 268 71.5 4985.5 5655.0 21.1 74.1 .E 375 100.0 4757.9 4770.1 7632.5 20.4 100.0

c 'ii ii > • ~ § 1il "" ! • "" "" 0 :::1 'i5 :::1

X. g ~ Q. lli:

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 2000 3000 4000 5000

Seisminen nopeus ml&

11

6000 7000

Kuva 1. Seismisten nopeuksienjakauma eri mittauksissa.

c 'ii ii > • ~ § 1il "" ! . "" "" 0 :::1 'i5 :::1

X. 8 ~ Q. lli:

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 2000 3000 4000 5000

Seisminen nopeus ml&

6000 7000

Kuva 2. Seismisten nopeuksien jakauma skaalauksen jälkeen.

8000

8000

- IV073 - työ6119 - työ6154 - työ9501 - työ7777 - SMOY 2001 etela-pohjois - SMOY 20011ansi-ita

- IV073 - työ6119

työ 6154 - työ9501 - työ7777 - SMOY 2001 etela-pohjois - SMOY 2001 lansi-ita

8000

7500

7000

6500

6000

~ tll 5500

l 2 5000

! 1 4500

~ 4000

3500

3000

2500

2000

12

~ ~~

Vrr~ ~ v;r_ ~/

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Osuus matkasta

Kuva 3. Seismiset nopeudet suhteessa matkaan.

8000

7500

7000

6500

6000

~ tll 5500

l 2 5000

~ 1 4500

~ ,.-----.1

~ '

4000

3500

3000

2500

2000 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Osuus matkasta

1 )

/ ;, ~~

-~

- IVO 73 nopeus - työ6119 - työ6154 - työ9501 - työ7777

- SMOY 2001 etela-pohjois - SMOY 20011ansi-ita

0.8 0.9

, r-'~

- IV073

- työ6119 - työ6154 - työ9501 - työ7777 - SMOY 2001 etelä-pohjois - SMOY 20011änsi-ita

0.8 0.9

Kuva 4. Seismiset nopeudet suhteessa linjamatkaan skaalauksenjälkeen.

13

Kolmio-menetelmällä interpoloitu kartta nopeuksien skaalauksen jälkeen on esitetty kuvassa liitteessä 5. Kuvasta on rajattu pois ne interpoloidut alueet joista mittausdataa ei ole.

Käyttämällä suunnattua interpolointimenetelmää voitiin tarkastella hitaiden nopeuksien (tai nopeiden) vyöhykkeiden mahdollisia suuntauksia. Tässä tarkastelussa parhaat suuntavaihtoehdot ovat alueen päärakosuunnat ja liuskeisuuden suunta. Liuskeisuuden suunta yhtyy yhteen p äärakosuuntaan. Päärakosuuntia on alueella todettu kolme (Anttila ym. 1999) sekä neljäs hieman heikompi suunta. Kulkusuunnat kahdella voimakkaimmalla rakosuunnalla ovat itä-koillinen (60 - 80° pohjoisesta myötäpäivään) ja etelä-kaakko (165 -178°). Kahden heikomman rakosuunnan kulut ovat koillinen (29 - 38°) ja kaakko (140°). Liuskeisuuden yleinen kulku on noin 70°, jolloin se yhtyy yhteen päärakosuunnista (Paulamäki 1989). Kuvissa liitteissä 6 - 9 on esitetty karttakuvat suunnatun käänteisen etäisyyden interpoloinnin jälkeen. Näitä kuvia käytettiin hyväksi kun yhdistettiin matalan nopeuden alueita mahdollisiksi rako- tai rikkonaisuusvyöhykkeeksi. Interpoloinnissa käytettiin skaalattuja, korjattuja nopeuksia.

Seismisissä mittauksissa on usein tarkoituksena selvittää maanpinnan paksuutta, eli mittausten tuloksena saadaan kalliopinnan topografia. Nämä tulkitut kalliopinnan korkeudet kerättiin myös vanhoista tutkimuksista ja yhdistettiin muista lähteistä oleviin kallionpintatietoon. Näitä ovat porakonekairaukset, kairanreiät, kalliopultit, VSP­lähetyspisteet, EP-reiät ja tutkimuskaivannot sekä kalliopaljastumat. RockWorks:lla interpoloitu kallionpintakartta on esitetty liitteessä 10.

Myös maanpinnan topografia mitataan kun tehdään seismisiä linjoja. Nämä mittaukset ovat yleensä luotettavia, joten ne on tässä työssä lisätty Olkiluodon maastomalliin (Lindh & Saksa 1995). RockWorks:lla interpoloitu maanpintakartta on esitetty liitteessä 11.

14

4. RAKO- JA RIKKONAISUUSVYÖHYKKEIDEN YHDISTÄMINEN

4.1. Yleistä

Mahdolliset rako-ja rikkonaisuusvyöhyykkeet oli tulkittu neljässä mittauksessa. Työssä IVO -73 on tulkittu kaksi mahdollista ruhjevyöhykettä, työssä Geotek -75 on tulkittu 25 ruhjetta ja työssä Geotek -78 on tulkittu 6 ruhjetta. Uusimmassa, vuoden 2001 tutkimuksessa tulkittiin kallioperän rakoilu- ja ruhjevyöhykkeet vastakkaisten kaukopanosten matka-aika kuvaajien ja niistä laskettujen GRM-kuvaajien (kallionopeudet) perusteella (Ihalainen & Lahti 2002). Tulkitut heikkousvyöhykkeet on luokiteltu neljään eri luokkaan. Viimeisimmän työn luokitukset ja luokitusperusteet on esitetty liitteessä 12.

4.2. Tulkinta

Rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeiden yhdistämisessä käytettiin perusteena eri töissä tulkittuja heikkousvyöhykkeitä sekä matalaa seismistä nopeutta. Seismisen nopeuden ylärajana rikkanaiselle kalliolle pidettiin nopeuksia 4000 - 4250 m/s. Käytetyn nopeusluokituksen (liite 4) mukaan nopeudet 4000 - 4500 m/s edustavat murros- tai ruhjevyöhykkeitä harva- tai vähärakoisessa kalliossa. Tällöin myös alueet joissa seisminen nopeus on hieman yli 4000 m/s tulee tarkastella mahdollisina heikkousvyöhykkeinä. Vuoden 2001 mittausten heikkousvyöhykkeistä ei luokkia 1 ja II huomioitu rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeiden yhdistämisessä niiden tulkinnan epävarmuuden takia (vyöhykkeistä ei ole suoraa nopeusmääritystä).

Tulkinnassa pyrittiin myös huomioimaan kallionpinnan ja maanpinnan topografia, alueella vallitsevat rakoilun ja liuskeisuuden pääsuunnat (luku 3.2) ja Olkiluodon kalliomallin 200112 maanpintakarttaa (Saksa ym. 2002), jossa on esitetty mm. eri menetelmillä tulkitut rikkonaisuudet ja kivilajikontaktit kallion pintaosassa. Myös matalan nopeuden kohdan leveys linjalla huomioitiin.

Liitteen 1 b kuvassa on esitetty interpoloidut matalan nopeuden alueet. Keltaisella esitetyllä alueella kallionopeus on alle 4250 m/s ja sinisellä alle 4000 m!s. Yhdistetyn lopulliset tulokset on esitetty liitteessä 13 ja taulukossa 3. Taulukkoon on kerätty kunkin vyöhykkeen karakteristisiä piirteitä kuten paksuus maanpinnalla, jatkuvuus, nopeus ja maakerroksen keskimääräinen paksuus sekä onko kohdalla tulkittuja heikkousvyöhykkeitä. Nopeuden arviointi on ilmoitettu käyttäen alkuperäisiä nopeusarvoja, tulkinta on tehty skaalattuja nopeuksia hyväksikäyttäen. Liitteen 13 kuvassa alueet joissa skaalattu nopeus on alle 3750 mls on esitetty sinisellä värillä ja aluuet joissa nopeus on yli 3750 m/s punaisella värillä. Alueissa joissa jatkuvuus on yli350m on harva viivoitus kun alueissa joissa jatkuvuus on alle350m on tiheämpi viivoitus.

15

Taulukko 3. Tulkitut rako- ja rikkonaisuusvyöhykkeet

Vyöhyke Arvio Paksuus (m) Maapeitteen Arvio Onko nopeudesta ( maanpinnalla) paksuus (m) jatkuvuudesta heikkousvyöhykkeitä (m/s) (kohdalla) (m)

A 3400 10 - 40 6.5 500 Ei B 3500 30-50 4.1 700 Ei c 3400 30-70 7.9 150 Ei D 3400 30-90 5.3 400 Ei E 3300 30-60 4.0 600 Ei *F 3500 50 4.0 150 Ei G 4000 25-50 6.6 150 Kyllä *H 3000-4000 40-80 3.7 550 Kyllä 1 3500 10-55 3.2 150 Kyllä J 3200 35-90 3.9 150 Ei K 3300 30 6.6 150 Kyllä L 3200 20 5.0 100 Kyllä M 3000 20 - 25 10.7 100 Kyllä N 3300 50 - 75 4.7 150 Ei 0 4000 30-40 4.4 200 Kyllä *P 3800 10-20 4.6 350 Kyllä Q 3800 5-8 2.4 120 Kyllä R 4000 20-50 1.6 150 Kyllä s 3700 15-25 4.4 200 Kyllä T 3700 15 - 20 6.6 150 Kyllä u 3600 17-20 7.0 120 Kyllä *V 3600-4200 20 5.5 250 Kyllä w 3600 10-25 3.8 150 Kyllä X 3700 7-20 3.6 400 Kyllä y 3800 15-30 3.9 350 Kyllä z 3700 10-20 6.7 100 Kyllä *A 3300 50-100 6.6 350 Ei *A 3400 40-80 6.0 350 Ei

* Epäjatkuva ( esim. leikkaa linjan jossa ei merkkiä vyöhykkeestä)

Kaikkia tulkittuja kalliopinnan heikkousvyöhykkeitä ei ollut mahdollista yhdistää johtuen esimerkiksi siitä, että havainto oli vain yksittäiseltä linjalta. Myös j oitakin rinnakkaisilta Iinjoilta olleita havaintoja jätettiin yhdistämättä koska ainoastaan kahden havainnon yhdistäminen ei välttämättä ole oikein. Yhdistäminen voidaan tehdä monella eri tavalla. Tässä työssä on käytetty edellä mainittuja nopeus-, ruhje- ja suuntakriteerejä, jolloin muutamat mahdolliset vyöhykkeet eivät sovi ja ne jäävät tulosten ulkopuolelle. Eri aikoina tehdyt mittaukset eivät nopeusskaalauksen jälkeenkään välttämättä aina vastaa toisiaan. Suurin osa taulukossa 3 tähdellä merkityistä johtuvat juuri tästä. Epävarmuutta tulkintaan tuo myös paksun maakerroksen tuoma virhemahdollisuus. Tulkinnan kannalta varmimmat kallionopeusanomaliat ovat sellaiset alueet joissa on ohuet ja tasaiset maakerrokset

16

5. NUMEERINEN MALLINTAMINEN

Numeerinen mallinnustesti tehtiin ReflexW-ohjelmalla (Sandmeier 2001). Mallinnus tehtiin yhdelle esimerkkimittauslinjalle, sekä muutamalle yksittäistapaukselle. Esimerkkilinjaksi valittiin linja nro 25 SMOY:n vuoden 2001 mittauksista, koska siinä on tulkittu useita ruhjeita ja pohjavedenpinta sekä vaihteleva kalliotopografia.

5.1. Esimerkkilinja 25

Mallinnusohjelmaan syötettiin maa- ja kalliokerrosten geometria, tiheys sekä P- ja S­nopeudet. Ohjelmalla laskettiin esimerkkilinjan mukaan tehdylle mallille noin 100 Hz:n rekisteröintijäljet 0.5 m geofonivälillä 0- 40 ms aikaikkunalle. Rekisteröintijäljet laskettiin linjavälillä 0- 100m. Linjan 25 tulkintakuva on esitetty liitekuvassa 14 aja laskennassa käytetty malli liitekuvassa 14 b. Kuivan maan nopeudeksi arvioitiin Vp = 550 m/s ja Vs = 325 m/s ja tiheydeksi 1.8 glcm3

, pohjavedenpinnan alaisen maakerroksen nopeudet vastaavasti 1700 ja 1000 mls ja tiheys 2.0 glcm3

• Ehjän kallion nopeudeksi arvioitiin Vp =

5500 m/s ja Vs = 3500 m/s, tiheys 2.7 glcm3, ja ruhjeiden kohdalla nopeudet ovat 3750 ja

2200 mls ja tiheys 2.5 tai 2.6 glcm3•

Rekisteröinnit laskettiin neljälle kaukopaukulle, etäisyydet linjan päistä 50 ja 90 metriä, sekä linjavälillä 0 - 100 m viidelle paukulle, panosväli 25 m. Rekisteröinnit piirrettiin, esimerkkikuva liitteessä 15, ja ensisaapujat poimittiin. Liitteessä 16 on esitetty kaikki poimitut ensisaapujat, ns. aika-matka kuvaaja.

Laskennan tuloksista ja poimituista ensisaapujista voidaan todeta, että kalliopinnan muutoskohdat näkyvät selkeästi aikaviiveinä tai kulmakerroinmuutoksina (ala- tai ylämäkiefekti) aika-matka kuvaajissa kuten pitääkin. Kalliopainanteet ja rikkonaisuuskohdat näkyvät lyhyen matkan viiveinä ja kohoumat tai nopeat vyöhykkeet nopeutuksina ensisaapujissa. Vesikerros voidaan nähdä vain jos paukku osuu kohdalle ja geofoneja on riittävän tiheässä. Ohuita peitteitä ei voi tunnistaa ellei geofoniväli ole tiheä ja maapeitteen matalat nopeusalueet ja suuret vaihtelut helposti kertautuvat kalliopinnan topografian virheiksi. Havaintoja on 0.5 m rekisteröintivälein, joten niitä on riittävästi jotta tämä voidaan varmistaa oikeaksi. Itse asiassa anomaliakohdat ovat teräviä, muutokset tapahtuvat jopa noin 0.5 m matkalla. Nämäkin keskiarvoistuvat pitkälle matkalle, esim. yleisesti käytetyllä 5 m geofonivälillä. Kapeat painanteet ja ruhjeet on vaikea erottaa toisistaan ensisaapujien perusteella, vaikka geofoniväli olisi 0.5 m. Tuloksena lienee kapeille vyöhykkeille yhdistelmä painanne tai rikkonaisuus.

Anomaliat mallin perusteella ovat pieniä, 0.5 - 2 millisekuntia, kun osa aikavaihteluista mitatuissa aika-matkakuvaajissa, kuva liitteessä 17, on muutaman tai usean millisekunnin luokkaa. Nämä syntyvät todennäköisimmin maan pinnan läheisestä nopeusvaihtelusta. Yksittäisten geofonien viiveajat kaikissa panoksissa toki voivat johtua

17

ruhjeistalkalliopainanteista, mutta tavallisimmat 1-3 ms viiveet ovat melko varmasti peräisin löyhistä kerroksista, erittäin suuret 7-10 ms (aallonpituus) siitä ettei ensimmäistä virikettä ole tunnistettu, vaan vasta seuraava maksimi. Seisminen aalto kuluttaa metrin matkalla 0.2 ms kalliossa jossa nopeus on 5000 m/s ja 0.25 ms jos nopeus on 4000 m/s (0.05 ms viive ympäröivään kallioon verrattuna; jonka juuri saattaisi huomata ideaaliolosuhteissa työssä käytetyllä mittalaitteella, jossa näyteväli on 25 J.Ull). Vastaavasti metrin matka kuivassa hiekassa, jossa nopeus on 500 m/s, kuluttaa aikaa 2 ms, ja turpeessa, jossa nopeus on 200 m/s, 5 ms, eli ero maalajien välillä on 3 ms.

5.2. Yksittäistapaukset

Liitteessä 18 on esitetty mallinnetut yksittäistapaukset. Viittä erilaista tapausta käsiteltiin esimerkkilinjan mallinnuksen perusteella. Jokaiselle mallitapaukselle laskettiin rekisteröinnit kolmelle paukulle, yksi kaukopaukku, yksi linjan päässä ja yksi linjan keskellä. Linjan pituus on 25 metriä ja geofoniväli 0.5 metriä.

Lasketuista rekisteröinneistä poimittiin ensisaapujat, jotka on esitetty liitteen 19 kuvissa a -e, jokainen tapaus erikseen. Tapauksen 1, liitekuva 19a, aika-matka kuvaajassa nähdään kuinka kalliopinnan ylä- ja alamäki vaikuttavat saapumisaikoihin, ns. ylä- ja alamäkiefektit. Tapauksen 2, liitekuva 19b, aika-matka kuvaajassa nähdään viisi metriä leveän ruhjeen vaikutus saapumisaikoihin. Vaikutus näkyy vain noin 2 - 3 metrin matkalla, eli neljällä/viidellä geofonilla. Liitekuvassa 1 9c on esitettytapauksen 3 aika-matka kuvaaja. Siinä viisi metriä leveän kalliokuopan vaikutus saapumisaikoihin on nähtävissä. Vaikutus näkyy geofoneissa vielä painateen jälkeenkin. Tapauksen 4, liitekuva 19d, aika-matka kuvaajassa on esitetty löyhän maakerroksen, tai esimerkiksi turvemättään, vaikutus saapumisaikoihin. Anomalia on maksimissaan jopa 2 ms ja se näkyy yli viiden metrin matkalla. Tapauksen 5, liitekuva 19e, aika-matka kuvaajassa on esitetty saapumisajat tilanteessa jossa pohjavedenpinta on maakerroksessa kallionpinnan yläpuolella. Pohjavedenpinnan vaikutus näkyy linjan päässä ja keskellä tehdyissä rekisteröinneissä. Vaikutusmatka ei ole kovin pitkä, noin viisi metriä.

Yksittäistapausten tarkastelu tukee käsitystä, että kalliopainanteet ja ruhjeet on vaikea erottaa toisistaan. Selvää on, että löyhien maakerrosten aiheuttama aikaviive on suurempi kuin kallion rikkonaisuudesta tai muodosta johtuvat anomaliat, ja ne on siten mahdollista tunnistaa. Ohuiden ruhjeidenj a ohuen kerroksen (vesikerros) tunnistaminen vaatii tiheää geofoniväliä, koska niiden vaikutusmatka voi jäädä vain muutamaan metriin. Yleisesti käytetyllä viiden metrin geofonivälillä näiden vaikutus keskiarvoistuu ja ne saattavat jäädä huomaamatta. Samankaltaisen lopputuloksen ovat mm. Dirk Kassenaar ja John Luttinger todenneet artikkelissaan SAGEEPissa vuonna 1993 (Kassenaar&Luttinger 1993).

18

6. YHTEENVETO

Tämän työn tarkoituksena oli koota eri aikoina tehdyt refraktioseismiset mittaukset numeeriseksi karttatiedoksi, interpoloida numeeriset tiedot karttaesityksiksi eri menetelmin, yhdistellä rako- ja rikkonaisuusvyöhykehavainnot sekä numeerisesti mallintaa tyypillisten rikkonaisuusrakennegeometrioiden seismisiä vasteita seismisten mittausten ja tulkintojen varmentamiseksi.

Seismisiä mittauksia on tehty Olkiluodossa kuuteen eri kertaan, ensimmäisen kerran jo vuonna 1973. Koska uusimpien, mitattu vuonna 2001, ja vanhimpien mittausten välillä on lähes 30 vuotta, vaihtelee aineistojen laatu melkoisesti. Kun uusimmissa mittauksissa on toimitettu tuloskuvat ja lähtödata digitaalisena, on vanhimmat paperitulosteina ja osittain atk-listauksina, eikä mittaustuloksia enää ole.

Kallionpinnan syvyyden määrittämisen tarkkuus on noin 1 m kun syvyys on alle 10 metriä. Syvyyksillä yli 10 m määritystarkkuus on noin 10 %. Syvyyden määrittämiseen liittyy joitakin epävarmuustekijöitä. Esimerkiksi ohuet pohjaveden alaiset kerrokset ja tiiviit maakerrokset lähellä kallion pintaa jäävät helposti piilokerroksiksi, jolloin tulkittu maakerroksen paksuus jää liian ohueksi. Seismisen nopeuden määrittämistarkkuus on tavanomaisesti kallioperän osalta 200 m/s ja irtomaanopeuden osalta 50 m/s. Erot eri mittausten välillä saattavat johtua ensisaapujan poimintatekniikasta. Joissakin vanhemmissa tuloksissa on saatettu poimia vasta ensimmäinen maksimi eikä sitä kohtaa missä on ensimmäinen viite tasapainon horjumisesta. Myös räjäytyspanosten määrä per linja vaikuttaa tehtyihin tulkintoihin. Vanhemmissa mittauksissa räjäytyksiä on tehty 2 - 5 per geofoniasetelma, kun uusimmissa panoksia oli 7 - 9. Panosmäärän lisääminen mahdollistaa maakerroksen paksuuden tarkemman määrittämisen ja kaukopanosten avulla saadaan lisätietoa kalliopinnan muodosta ja seismisen aallon nopeusvaihtelusta. Myös geofonietäisyyden lyhentäminen viidestä metristä jopa kahteen metriin on perusteltua, kun halutaan luotettavasti havaita vesikerros ja kalliopinnan rikkonaisuudet.

Eri aikoina tehdyissä töissä tulkitut ruhjeet tai kallion rikkonaisuusvyöhykkeet yhdistettiin. Yhdistämisessä käytettiin kriteerinä matalaa seismistä pintakallionopeutta ja pyrittiin huomioimaan kallionpinnan ja maanpinnan topografia, alueella vallitsevat rakoilun ja liuskeisuuden pääsuunnat ja Olkiluodon kalliomallin 200112 maanpintakarttaa sekä käytettiin apuna interpoloituja kallionpinnan seismisen nopeuden karttoja. Yhdistettyjen vyöhykkeiden pituudet vaihtelevat 100 metristä 700 metriin, leveydet vaihtelevat viidestä metristä 90 metriin.

19

VIITTEET

Anttila, P., Ahokas, H., Front, K., Hinkkanen, H., Johansson, E., Paulamäki, S., Riekkola, R., Saari, J., Saksa, P ., Snellman, M., Wikström, L ., Öhberg, A. 1999. Final disposal of spent nuclear fuel in Finnish bedrock - Olkiluoto site report. Helsinki: Posiva Oy. 206 s. Raportti Posiva 99-10.

Cosma, C., Enescu, N., Heikkinen, P., Keskinen, J. 1997. VSP-survey in Eurajoki, boreholes OL-KR9 and OL-KR10. Helsinki: Posiva Oy. 68 s. Työraportti Patu-96-60e.

Geotek Oy 1973. Geotekniset maa- ja kallioperätutkimukset, Olkiluodon voimalaitos. Geotek Oy. Työ nro 9501. 2.3.1973.

Thalainen, M. & Lahti, M. 2002. Seismiset refraktioluotaukset Eurajoen Olkiluodossa vuonna 2001. Helsinki: Posiva Oy. 73 s. Työraportti 2002-24.

IVO 1974. Olkiluoto, Seisminen luotaus (L 301_302 ... L 311_312) Ja syväkairaus (Sk1 ... Sk12). Imatran Voima Oy. 26.11.1974. MTT-8731.40.

Kassenaar, D. & Luttinger, J. 1993. Practical considerations for GRM refraction surveys in glacial terrains. Proceedings ofthe SAGEEP, San Diego.

Lindh, J., Saksa, P. 1995. Olkiluodon alueen maa-, kallio- ja pohjavesipintojen kolmiulotteinen mallinnus. Helsinki: Posiva Oy. Zzz s. Työraportti 95-03.

Okko, 0., Front, K., Hassinen, P. 2000. Interpretation of geophysicallogging of borehole OL-KR11, the Olkiluoto sitein Eurajoki. Helsinki: Posiva Oy. 81 s. Työraportti 2000-39.

Paulamäki, S. 1989. Eurajoen Olkiluodon kivilaji- Ja rakokartoitus. TVO/Paikkatutkimukset. Työraportti 89-25.

RockWorks 2002. User's manual. RockWare Inc. 302 s.

Sandmeier, K.J. 2001. Users's manual. K.J. Sandmeier, Karlsruhe. 208 s.

Suunnittelukeskus Oy 1981. Olkiluoto, Ulkopäänniemi. Seisminen luotaus. Suunnittelukeskus Oy. Työ nro 7777.26.2.1981 (muutos 6.3.1981) T. Äikäs/rr.

Saksa, P., Vaittinen, T., Nummela, J. 2002. Tutkimusalueen länsiosan rakenteiden täydentävä tarkastelu, kalliomalli v. 2001/2. Helsinki: Posiva Oy. Työraportti 2002-XX. 82 s. Valmisteilla.

Taanila, P. 1975. Olkiluoto, seisminen tutkimus, työ nro 6119. Geotek Oy. 6.5.1975. RM-8731.40.

20

Taanila, P. & Hytti, K. 1978. Olkiluoto, seisminen tutkimus, työ nro 6154. Geotek Oy. 12.7.1978. RM-8731.40.

Vaittinen, T., Saksa, P., Nummela, J., Palmen, J., Hellä, P., Ahokas, H. & Keskinen, J. 2001. Olkiluodon kalliomalli, täydennetty ja tarkennettu kuvaus v. 200111. Helsinki: Posiva Oy. 190 s. Työraportti 2001-32.

X

1,522,500 1,523,000

~ ~ ~~--------~--~~----~~~-T~

"' ~

~

1,523,500 1,524,000

~~------~------~--~~--~---F~~~~~~~

ID

1,524,500

22

1,525,000 1,5~6,000

Liite 1 b

X

Selitykset: Mittaus linjat:

-IV01973 -- Geotek 73 -- Geotek 75 -- Geotek78 -- Suunnittelukeskus 1980 - SMOY2001

~ - tai l Tulkittu ruhjefrakoiluvyöhyke

t----:=::::::::=::::::::T---------~r-------.._.;;t-t-=---:"T"'C=::::lt--t--,.-tt~lt"---1r""1t"lr;t-t-"11H-1:::---;-----------r---:--------tt--~--.::::::::::::----t--1 ~ Matalan nopeuden vyöhykkeet:

~ CJ <4250 <4000

0

~ ~ ~------------~------------------~~----r------------r------------------~------~r-~~~~+---------------~--~--------~~----~-------------------+--------+---------~~ \/)

1,522,500 1,523,000 1,523,500 1,524,000 1,524,500 1,525,000 1,525,500 1,526,000

y

i 1 23

1 1

11

1

1 i

1 (

1 1

1 l l ! L:

+· .. ,

l

1 +

+

1

'7 D

0:-jl ~

. 0

0 .. +

+

+

+-·

+

+

+

1

~ ~ < ~ ~

• ~ ~ E

.L-

,M

~

"' "' ~ --=L.

0

1 w

0

: ~ . ~

~a; ·-: ~~

~ å~

~~ ! l~;ll

t-·5:;··· '"-; l.

+

1\_

\0

( +

1·~·

1·-

+

Liite 2

------ --

0 0 1.()

1 >< C\J 1 ~

<0

0 0 0 N (j)

1,522 500 f T --- r

~ l 0 0 1.()

lnterpoloidut kallionopeudet

-r- 1-----+----f------+----~

24

1,525,000 1 ,525,500 1 ,526,000 T -

~ ( <0 ~~~~--~~~~~~~~~~~~~-~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1 ,522,500 1 ,523,000 1 ,523,500 1 ,524,000 1 ,524,500 1 ,525,000 1 ,525,500 1 ,526,000 1 ,526,500 y

Liite 3

5,000.0 to 6,000.0

4,750.0 to 5,000.0

4,500.0 to 4,750.0

4,250.0 to 4,500.0

>< : 1

4,000.0 to 4,250.0

3,750.0 to 4,000.0

3,500.0 to 3,750.0

2,750.0 to 3,500.0

25 :- . ., . ·.·

. . f (j .~t •)'i Liite 4

.· SUOMEN MALMI OY

POSIVA

KALLION LAATU 1 ·SEISMINEN NOPEUS

Taulukko pohjautuu kokemusperäiseen tietouteen ja soveltuu ·käytettäväksi vain ··Suomessa tai alueilla, joilla vallitsevat vastaåvat geologiset ·Olosuhteet .

Nopeus

yli &000 m/s

4500 - 5000 m/s

4000 - 4500 m/s

3500 - 4000 m/s

alle 3500 m/s

Kallion kuvaus

Harvarakoinen kallio •

Vähärakoinen kallio . Harvarakoisessa kalliossa rakorakenteinen vyöhyke ( Ri 1 tai Ri II ).

Runsasrakoinen kallio . . Harva- tai vähärakoisessa ~alliossa murros.. tai ruhjerakenteinen vyöhyke ( Ri 111 tai Ri IV ). Löyhärakenteinen kallio ( Lö )

Tiheärakoinen murrosrakenteinen kallio. Runsasrakoisessa kalliossa ruhjerakenteinen vyöhyke ( Ri 111 tai Ri IV ) . Råparakenteinen kallio ( Ra ).

Raparakenteinen kallio ( Ra ). Ruhje- tai savirakenteinen kallio ( Ri IV tai Ri V ).

Ohjearvoihin sisältyy epätarkkuutta. joka aiheutuu tietojen muuntamisesta rakennusgeologisen kallioluokituksen mukaiseen esitystapaan. Taulukossa ei ole otettu kivilajin vaikutusta huomioon. Seisminen nopeus vaihtelee kivilajista riippuen. Esimerkiksi harvarakoisessa diabaasissa ja gabrossa seisminen nopeus voi olla yli 6500 m/s, graniittiluokan kalliossa 5500 - 6000 rnls ja hiekka- tai savikivessä noin 3900 - 4300 rnls.

X

lnterpoloidut kallionopeudet, nopeusskaalauksen jälkeen

c c ~ ~ 1----___,.;ltilll

" ..D

8 ~

1,522.500

~ ~~~--------~~.a-

" ..D

c c ~

1.523,000

~ r-~-----------+--~~----~~--~+------------------+------------------+-~------~

" "' c c ~ ~ r--------------+----------------~~----~-----------+------------------+-------~~

" ..D

1,525,000

26 Liite 5

1.525,500 1,526,000 4,750. 0 to 5~000 .0

4,250.0To 4 .500.0

4,000.0 to 4,2~0 .0

'3, 750. 0 to 4 .000.0

3,500.0 to 3. 750.0

2, 750.0 to 3 .500 .0

~~--~~~~--._~--~--._~--~--~~--~~~~--~~--~--~~--~--~~--~~~_.--~~._~--~~--~--~_.--~~~_. __ ._~--~--~_.--~--~-1,522,500 1,523,000 1,523,500 1,524,000 1,524,500 1,525,000 1,525,500 1,526,000

y

27 Liite 6

Suunnattu kallionopeusinterpolointi, suunta 35

,---------~-------------------~----~-~-------------·------,

0 0 LO

><~ 1'-<0

0 0 0 N 0) 1'-<0

0 0 LO

.. 1,523,000 1,523,500 1,524,000 1 ,524,500 1 ,525,000 1 ,525,500

y 1,526,000 1,526,500

i

5,000.0 to 6,000.0

4,750.0 to 5,000.0

4,500.0 to 4,750.0

4,250.0 to 4,500.0 r

1

4,000.0 to 4,250.0

3,750.0 to 4,000.0

3,500.0 to 3,750.0

2,750.0 to 3,500.0

0 0 l()

><~ 1 r---. 1 ~

1 <0

0 0 0

Suunnattu kallionopeusinterpolointi, suunta 70

1,522,500 1,523,000

N ~---r!-~____,..~~~ 0) r---. <0

28 Liite 7

5,000.0 to 6,000.0

4,750.0 to 5,000.0

4,500.0 to 4,750.0 :

4,250.0 to 4,500.0

4,000.0 to 4,250.0

3,750.0 to 4,000.0

3,500.0 to 3,750.0

0 0 0 (V') 0') r--­(0

0 0 L.(')

><~ r---(0

0 0 L.(')

~

0') r---

29

Suunnattu kallionopeusinterpolointi, suunta 140

(0 · - -' · - ~ 1 ,522,500 1 ,523,000 1 ,523,500 1 ,524,000 1 ,524,500 1 ,525,000 1 ,525,500 1 ,526,000 1 ,526,500

y

Liite 8

5,000.0 to 6,000.0

4,750.0 to 5,000.0 1

4,500.0 to 4,750.0

4,250.0 to 4,500.0

4,000.0 to 4,250.0

3,750.0 to 4,000.0

3,500.0 to 3,750.0

2,750.0 to 3,500.0

1

1

0 0 LO

><~ t'---c.o

0 0 0 N (j) t'---c.o

0 0 LO

30

Suunnattu kallionopeusinterpolointi, suunta 170

~

1,522,500 1,523,000

Suunta 170 1 ,524,500 1 ,525,000

1,524,000 1,524,500 1 ,525,000 1,525,500 1,526,000 1,526,500 y

Liite 9

5,000.0 ta 6,000.0 : 1 1

1

4,750.0 ta 5,000.0

1

4,500.0 ta 4,750.0 ;

1

4,250.0 ta 4,500.0 !

4,000.0 ta 4,250.0 1

3,750.0 ta 4,000.0

3,500.0 ta 3,750.0 1

2,750.0 ta 3,500.0

-< - u. N

t.

)

b 0 0 ~

N .....

b 0 c - l<! .....

Ut

0 c - Ut rn b c C) - ~ 1'{

;~~'1/

/:::::

::::::

:::

UI

'tlf

1'==

?+--

'-H+

~;::

Ut

0 0

X

0

......

<.n

HH~~-+.~~~~~~~~~~~~~-?~HM~~~--~~--~~ ~ u. 0 0 -(J1 ru

.....

b c 0 b ru .....

Ui

0 0 .....

'UI

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~F-~~~~~~~~~~~~--~-+~ ~

X

b 0 0

" A) 0 ,....

0 , 0 (Q .., m

-tt -· m

r- -· ;::;: CD

...lt

.

c

-< .....

. (n

1'

\)

~

0 0 0 ......

UI ~

b 0 0 ......

UI

1'\)

~

UI

0 0

X

6,79

1.40

0 6,

791.

600

6,79

1,80

0 6,

792,

000

6,79

2,20

0 6,

792,

400

6,79

2,60

0 6,

792,

800

6,79

3,00

0 6,

793.

,200

0

-(n ~~~~~~YM~~~~-+~--~~~~~.-~----~~----~~~~~~~--~~~4---~~~~~--~~~ ~

b 0 0 - UI 1\)

-Il

o. b 0 0 - b! 1\)

• UI 0 0 - Ut ----++~~~~~~~~~~~~~-+~~----~~~~~+-~~~~~~~L-~~~~~~~ ~

X

Ut

0 0

3:

Q)

Q) ::s

""C ::::s

.....

. Q

) ......

0 ""C 0 cc .... Q

) .... -· Q)

.... -· ::;: C'D ~

~

33

fl10t·l'i Liite 12

SUOMEN MALMI OY

POSIVA

SEISMINEN REFRAKTIOLUOT AUS

KALLIOPERÄN HEIKKOUSVYÖHYKKEIDEN LUOKITUS

Seismisen tutkimuksen perusteella kallioperässä havaittujen rnahdollisten rakoilu- ja ruhjevyöhykkeiden kohdalle on merkitty luokitus seuraavin perustein:

Luokka 1

Luokka II

Luokka m

Luokka IV

Mahdollinen kapea (1-3m) leveä rakoliuvyöhyke tai rakotihentymä. Vyöhyke ei välttämättä näy pienenä kallionopeuden arvona, mutta laskee alueellista kallionopeutta.

Todennäköinen kapea (~IIe 5 m) rakoiluvyöhyke tai erittäin kapea ruhje. Vyöhyke ei välttämättä näy pienenä kallionopeuden arvona, mutta vyöhyke laskee huomattavasti alueellista kalfionopeutta.

Rakoilu· tai ruhjevyöhyke. Leveys yleensä alle 15m. Seismistä nopeutta ei ole välttämättä voitu määrittää itse vyöhykkeestä.

Yleensä yli 15m leveä ja/tai muuten esim. topografisesti voimakas rakoilu .. ruhjevyöhyke. Seisrninen nopeus on yleensä voitu määrittää itse esiintymävyöhykkeestä.

Luokituksessa käytetään seuraavia arvosteluperusteita: - kallionopeus .. esiintymäalueen leveys - kallionpinnan topografia ( maanpinnan topografia) - kallionopeuden suhde ympäröivän kallioperän kallionopeuteen - aikamatkakuvaajista tehdyt havainnot

Luokitus laaditaan seismisen tulosaineiston perusteella ja se voi siten sisältää useita epävarmuustekijöitä. Luokitusta on pidettävä vain ohjeellisena ja sitä ei voida käyttää esim. ruhjeen leveyden suhteen tarkoissa ennusteissa.

Luokitusta ei voi samaistaa VTT:n tiedonannossa no 25 esitettyihin taulukkoihin, joissa on sovellettu rakennusgeologista kallioluokitusta.

.....

UI

ro

(A)

UI

0 0 .....

Cn

ro ... 0 0 0

-<

.....

UI ~

UI

0 0 - UI ro

c.n

b 0 0

X

6,79

1,.4

00

6,79

1,60

0 6,

791,

800

6,79

2,00

0 6,

792,

200

6,79

2AO

O

6,79

2,60

0 6,

792,

800

6,79

3,00

0 6,

793,

200

0 0

- UI ro

(o)

UI

0 0 .....

Cn

1\)

... 8 0 -(n N ... (n

0 0 - Cn ru

c.n

b 0 0 -(n .-~~~~~~~~._~._~~~~~X-~~------~ r

n (n

OO

V'J6

L'9

oo9'

l6L

'9

oo8'

J6L

'9

ooo'

a6L

'9

ooa'

a6L

'9

oo

t'a6

L'9

00

9'a6

L'9

oo

a'a6

L'9

oo

o't6

L'9

o

oa'

t6L

'9

X

0 0

-1

c - ""' -· .,... c .,...

~

D) ""' 0 1

""-•

D

)

~ -· ""' ""' 0 ::l

D) en

c c: tn <

'<

o:

=r

'< ""' " CD

CD .,...

-· -· .,... CD

O't

~ ""'-.J

\0

<.U

... ru

0 0 0'1 ""'-.J

\0

<.U ... 0 0

• 0

~ • ' •

0'1 ~

\() ~

00

0 0 ~

~

\0

~

"' 0'1

0 0 0"1

"' ""'-.J

\0

f-Ä

~

0 0

y

w

Vl

1 -· -· ... CD ~

w

C"'

36 Liite 14

50 100 150 200 250 300 . .,. •. OR- ·--;d ~ ~.

M

;w~r---· ..L- .L .:::f:E._::::=-... ]§' l8!l -,.,. ~ ~' - ,..

~· ---r -;TT -· "1T - ;!]

·wm ;, Ia ..... ""'' OO<U ""''

1

- - .,. - - - 1 - .. - - .. - - ' - - ... - - - ·- - .. - - ·- -

A. Linjan 25 tulkintakuva (lhalainen&Lahti 2002)

100 100

or---------------------~~--------~----------------------~------,

0 t ~------i 3

l 1 o f-----"---~ 550 m/s

5500 m/s

·10

B. Laskentaan käytetty malli

II)

....... ::::1

.::.:. .::.:.

::::1 CO Q

.

·c: l;;

c 0

:e ><

Q)

::::> u;

II)

:l2 ~

Q)

0::

0 0 ......

0 0'>

0 CO

0 ,...._

0 CO

0 ('t')

0 N

0 ......

0

-~

-~

0

37

II

~

~

~

~

\ \

----r::_ 7

: \ \

---;?'_ ~

\ \ \

\ r

J \

~

~

1

............... 1

1 ~

1 1

)/ ~

Jl \.... A

J 1

' ~ 11

:l ..\. II

.l ~

1 ......-..

}1 .,...-----4.

..r--'

'XI

~

1:1

~

\\ \! ~

_,.......r-' ~

~

~

_,.......r-'

~

0 ......

1 1

\ L_

\ \

\

1 \

1 1

1 r-----1

~rr~

1

l ll

II 1 1 1 1 II '/ 1 II ' 1 11

~

~

(sw] 3~1.1.

0 N

II \ 1

1 1

l

\ 1 r---1

\ \

1

\ 1

1 1

' II

l

1 1 ~

n 1 1 ~

1 1 1

11 /1

1 1

0 ('t')

Liite 15

~

50

45

40

35

30

U) E -; 25 ~

:.;:

20

15

10

5

0 0 10 20 30 40 50

Matka (m)

60 70 80 90 100

-+-t -90 ---t -50 --6--t 1 ~t25

~t50 VJ 00

-+-t75 -+-t100 - t150 - t190

39 Liite 17

>>>>L.CC:

:>>>>.LCC

>>>>L.CC:

>>>>.LCC

"' ~L-~~~~----~r-~~rfl~~~~ .-4

~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1"1 0

»>>~

>>>>L.CC:

5:'0 mls 550 rn/•

!'i:'lflO ml> 37511 ml• ..

A. Tapaus 1. Kalliopainanne. B. Tapaus 2. Ruhje kallion pintaosassa.

550 ml•

1700 ml• / "' 5!111 ml•

E. Tapaus 5. Vesikerros.

:'511 ml~ :'l~lm/s

5:'011 ml" 5500 ml•

D. Tapaus 4. Matalan nopeuden kerros maaperässä. C. Tapaus 3. Kuoppa kalliossa.

EJ 0 2.5 EJ 0

2.5

A. Tapaus 1. Kalliopainanne. B. Tapaus 2. Ruhje kallion pintaosassa.

E. Tapaus 5. Vesikerros.

i 10+-----,-------___..,..,......_ _______ /----:-,---~ EJ /

/ /

D. Tapaus 4. Matalan nopeuden kerros maaperässä. C. Tapaus 3. Kuoppa kalliossa.