Nagra Nationale Genossenschaft für die lagerung radioaktiver Abfälle
Cedra Societe cooperative nationale pour rentreposage de dechets radioactifs
Cisra Societa cooperativa nazionale per I'immagazzinamento di scorie radioattive
TECHNISCHER BERICHT 87-12
ARBEITSPROGRAMM
BOHRUN·GEN PPG-1 UND SEISMISCHES GESCHWINDIGKEITSPROFIL
AUGUST 1987
Parkstrasse 23 5401 Baden / Schweiz Telephon 056/2055 11
Nagra Nationale Genossenschaft für die lagerung radioaktiver Abfälle
Cedra Societe cooperative nationale pour rentreposage de dechets radioactifs
Cisra Societa cooperativa nazionale per I'immagazzinamento di scorie radioattive
TECHNISCHER BERICHT 87-12
ARBEITSPROGRAMM
BOHRUN·GEN PPG-1 UND SEISMISCHES GESCHWINDIGKEITSPROFIL
AUGUST 1987
Parkstrasse 23 5401 Baden / Schweiz Telephon 056/2055 11
NAGRA NTB 87-12 - I -
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
BEILAGENVERZEICHNIS
1
1.1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.;3
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.4.1 2.2.4.2 2.2.4.3
2.2.5 2.2.5.1 2.2.5.2 2.2.5.3
EINLEITUNG
Ausgangslage
Untersuchungen und Arbeiten exkl. Bohrungen PPG-l
Oberflächengeologie
Quellenmessungen
Stollengeophysik
Spezielle Aspekte PPG-1
Beweissicherung und Wiederinstandstellung
I.nfrastruktur
Sicherheitsvorkehrungen
UNTERSUCHUNGEN PPG-1
Umfang des Messprogramms
Kurzbohrungen
Zielsetzung
Geologische Prognose
Bohrtechnik
Geologie
Bohrstellengeologie Geologischer Samplerdienst Geologisch-mineralogische Analysen an Kernproben
Bohrlochgeophysik Petrophysikalisches Logging Struktur Logging Fluid Logging
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2.2.6 2.2.6.1 2.2.6.2 2.2.6.3
2.2.7
2.2.8
2.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
3
3.1
3.2
4.
4.1
4.2
Hydrogeologie Hydrogeologische Untersuchungen Tracerservice und Spülungsüberwachung Entnahme von Wasserproben
Hydrochemie
Felsmechanik
Stollenseismik
Arbeitsablaufplan
Vorbereitungsphase (24.08. - 14.09. 08:00)
Operationelle Phase (14.09. 08:00 - 14.10. 08:00)
Abbauphase (14.09. 08:00 - 28.10.)
DATENUEBERMITTLUNG/SPEICHERUNG
Surveydata
Sondierdata
BERICHTERSTATTUNG
Zwischenberichte
Schlussbericht
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39
39
NAGRA NTB 87-12 - III -
VERZEICHNIS DER BEILAGEN
Beilage 1: Geographische Lage Sondierstandort PPG-1
Beilage 2: Situationsplan Vorplatz Calancasca
Beilage 3: Freispiegelstollen Valbe1la-Spina: Geologisches Profil, Standorte der Sondierbohrungen
Beilage 4: Organigramm, Projektorganisation PPG-1
Beilage 5: Ablaufplan operationelle Phase (14.09.87-14.10.87)
NAGRA NTB 87-12 - 1 -
1 EINLEITUNG
1 .1 Ausgangslage_
Im NTB 86-18 IIPanoramica deI prograrnrna di ricerca sul sito potenziale piz Pian Grand (Comuni de Mesocco e Rossa, GR)II wird auf die grundsätzlichen Ueberlegungen zu den Untersuchungen an potentiellen Standorten ausführlich eingegangen. Es wird insbesondere auch die Situation dargelegt, die durch die Teilbewilligung des Bundesrates vom 30.9.85 und die darin enthaltenen Auflagen entstanden ist und die zur Gliederung der Untersuchungen in zwei Phasen führte:
- Phase I beschränkt sich auf die Vorarbeiten zur Vertiefung der Entscheidungsbasis im Hinblick auf den möglichen Bau eines Sondierstollens
- Phase II umfasst einerseits die Fortführung der bewilligungsmässig bereits jetzt möglichen Untersuchungen (soweit zweckmässig), andererseits die Aufnahme der Stollenbauarbeiten und der dazugehörigen weiteren Arbeiten, sobald der entsprechende Antrag bewilligt worden ist.
Die Phase I der Untersuchungen wird im NTB 86-18 näher erläutert. Sie umfasst:
- Oberflächengeologische Arbeiten,
- Quellenmessungen,
Geophysikalische Messungen im Freispiegelstollen Valbella-Spina,
- Bohrungen im Freispiegelstollen mit begleitenden Untersuchungen.
Die Darstellung dieser Untersuchungen im NTB 86-18 basiert auf dem damaligen Vorbereitungs stand und hat das Ziel, der Oeffentlichkeit die verschiedenen Untersuchungsteile in ihrer grundsätzlichen Zielsetzung und Bedeutung vorzustellen.
Der vorliegende Bericht hat das detaillierte Arbeitsprograrnrn der in der Phase I vorgesehenen Bohrungen und der damit verbundenen Untersuchungen und Messungen zum Gegenstand. Er beruht auf den Resultaten der Ausschreibungen und der Auftragsverhandlungen sowie auf Besprechungsergebnissen mit kantonalen und kommunalen Behörden.
NAGRA NTB 87-12 - 2 -
1.2
1.2.1
Der weiter fortgeschrittene Planungsstand erklärt, weshalb zwischen dem Arbeitsprograrnm und dem "Ueberblick zum Untersuchungsprogramm" (NTB 86-18) gewisse Unterschiede auftretene Diese Unterschiede beziehen sich aber fast ausschliesslich auf technische Detaillösungen (z.B. Stromversorgung im Stollen) und nicht auf Art oder Umfang der wissenschaftlichen Untersuchungen. Das Arbeitsprogramm schildert einen realistischen Ablauf. Es ist jedoch damit zu rechnen, dass aufgrund der angetroffenen geologischen Verhältnisse Anpassungen nötig werden.
Das Ziel der hier beschriebenen Arbeiten ist primär die Beurteilung der geologischen und hydrogeologischen Prognosen, die zur Auswahl des Gebietes piz Pian Grand als potentieller Standort geführt haben. Damals wurde hauptsächlich von der Annahme ausgegan-gen, dass eine Zone minimaler Wasserführung im Freispiegelstollen vorhanden ist, dass dieser Abschnitt längs der quer zum Stollen streichenden DeckenStrukturen extrapolierbar und dass seine Ausdehnung für ein Endlager genügend gross sei. Mit dem Unter-suchungsprograrnm in den Bohrungen im Stollen Valbella-Spina soll eine wissenschaftliche Datenbasis geschaffen werden, die Schlüsse erlaubt, ob die Eignung des Standortes in Frage gestellt werden muss oder ob sie bestätigt werden kann. Im letzteren Fall müssten weitergehende Untersuchungen durchgeführt werden, um einen definitiven Entscheid möglich zu machen.
Untersuchungen und Arbeiten exkl. Bohrungen PPG-I
Oberflächengeologie
Die geologischen Oberflächen-Aufnahmen haben das Ziel, die petrographische Zusammensetzung und den strukturellen Aufbau der Adula-Decke in der Umgebung des Sondiergebietes genauer zu erfassen. Diese Kartierung soll zusammen mit früheren Beobachtungen und den in diesem Bericht beschriebenen Untersuchungen im Freispiegelstollen Valbella-Spina die Möglichkeiten einer Korrelation zwischen Stollenprofil und Oberfläche verbessern.
Die Neukartierung im Standortgebiet wurde bereits 1984 begonnen und wird im Herbst 1987 beendet. Die "Geologische Karte der Adula" (Spez. Karte Nr. 104, 1923) im Massstab 1:50'000 sowie eine Reihe von
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1.2.2
Diplomarbeiten (TEUTSCH, R., 1979~ LOEW, S., 1981~ BAUMGARTNER, L., 1981) bilden Grundlage und Ergänzung zur Neukartierung, die in einem Gebiet von ca. 40 km2 durchgeführt wird.
Bei den Kartierungsarbeiten wird das Hauptgewicht einerseits auf die Erfassung der Strukturen duktiler und spröder Deformation und andererseits auf die Erhebung hydrogeologisch relevanter Daten gelegt.
Quellenmessungen
Das hydrogeologische Untersuchungsprogramm an der Oberfläche sieht in einem ersten Schritt die Erstellung eines Quelleninventars (hydrogeologisches Kataster) und die Durchführung eines Messprogrammes an ausgewählten Quellen vor. Die Ziele der Erhebung des hydrogeologischen Katasters und des Messprogrammes sind einerseits die vorsorgliche Beweissicherung im Hinblick auf eventuelle Auswirkungen der Sondierarbeiten und andererseits die Beschaffung von Daten für weitere wissenschaftliche Auswertungen und ModelIierungen.
Das hydrogeologische Untersuchungsprogramm ist im Herbst 1986 mit der Zusammenstellung eines provisorischen Quellenkatasters auf der Grundlage von Dokumenten über Quellen, Brunnen etc. des Kantons und der Misoxer Kraftwerke eingeleitet worden. Aufgrund einer offentlichen Auflage bei den Gemeinden Mesocco und Rossa ist der Kataster ein erstes Mal ergänzt worden. Der Abschluss der Erhebung und die Erstellung des definitiven Katasters ist für August 1987 vorgesehen.
Die Erhebung des Quellenkatasters umfasst die genaue Lokalisierung und die Beschreibung der hydrogeologischen Objekte (hauptsächlich Quellen). Bei einer genutzten Quelle wird u.a. die Art der Fassung und der Verwendungszweck des Wassers beschrieben. Im weiteren gehört zur Erhebung eine erste Messung ("Nullmessung") von Schüttungsmenge, Temperatur von Wasser und Luft, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit und z.T. Sauerstoffsättigung.
Vor Beginn der Sondierarbeiten im Stollen ValbellaSpina wird ein ergänzendes Programm mit periodischen Kontrollmessungen an ausgewählten Quellen in Angriff genommen. Dieses Programm wird während der ganzen Dauer der bewilligungspflichtigen Sondierarbeiten fortgesetzt. Es ist auch vorgesehen, Labor-
NAGRA NTB 87-12 - 4 -
1.2.3
analysen an Wasserproben durchzuführen. Die Auswahl der zu beprobenden Punkte erfolgt aufgrund der Resultate aus der Katastererhebung sowie der ersten periodischen Messungene
Stollengeophysikalische Messungen
In der ersten Phase des Sondierprogramms am Standort piz Pian Grand sind folgende geophysikalische Untersuchungen im Freispiegelstollen Valbella Spina vorgesehen:
- Profil des elektrischen Gebirgswiderstandes
- Profil der natürlichen Gammastrahlung (Gammaspek-trometrie)
- Profil seismischer Geschwindigkeiten
Die Aufnahme der seismischen Geschwindigkeiten erfolgt zweckmässigerweise im entleerten Stollen. Daher werden diese Arbeiten, wie in Kapitel 2.3 beschrieben, im Herbst 1987 zusammen mit den Testarbeiten in den Kurzbohrungen ausgeführt.
Die geoelektrischen und gammaspektrometrischen Messungen, welche keine Stollenentleerung erfordern, konnten bereits mit einer Messkampagne im Herbst 1986 im unter Betrieb stehenden Stollen erfolgreich durchgeführt werden. Durch Einschwimmen von Elektrodenanordnungen und einer Gammasonde an einem 6000 m langen Spezialmesskabel konnten etwa 5900 m des 6000 m langen Stollens aufgenommen werden.
Die aus den geoelektrischen Untersuchungen ermittelten Gebirgswiderstände ergeben deutliche Hinweise, dass die beim Stollenbau beobachtete trockene Zone tatsächlich existiert. In dieser Zone, auf der das Endlagerkonzept am Standort beruht, herrschen hohe Gebirgswiderstände von durchschnittlich mehr als 20'000 Ohmmeter vor. Diese Widerstände sind typisch für kompakteres und geringer durchlässiges Kristallin.
Auch der Verlauf des Profils der natürlichen Gammastrahlung, hier der Uran Komponente, deutet nur ausserhalb der trockenen Zone auf stärkere Wasserführungen hin und bestätigt damit indirekt die Existenz dieser Zone.
Neben diesen grundlegenden Resultaten konnten hauptsächlich aus dem Profil des Gebirgswiderstandes wertvolle Detailinformationen gewonnen werden, die zusammen mit der geologischen Aufnahme zur genauen Festlegung der Bohrstandorte verwendet wurden.
NAGRA NTB 87-12 - 5 -
1.3
1.3.1
1.3.2
Spezielle Aspekte PPG-I
Beweissicherung und Wiederinstandstellung
Ueberall dort, wo sich bauliche Aktivitäten abspielen und sonstige durch das Untersuchungsprogramm verursachte Einwirkungen auftreten können, wird vorgängig des Beginns und nach Abschluss jeglicher Aktivitäten für das Sondier- und Untersuchungsprogramm zusammen mit den Eigentümern und allenfalls involvierten Behörden der Ist-Zustand der betroffenen Anlageteile und Oertlichkeiten aufgenommen. Dies gilt insbesondere für die Zufahrtswege, die Einrichtungen der Wasserfassung Calancasca und für den Freispiegelstollen Valbella-Spina samt seiner Nebenbauwerke. Zweck dieser Massnahme ist die vorsorgliche Beweissicherung, um allfällig auftretende Beeinträchtigungen und Beschädigungen feststellen und qualifizieren zu können.
Sämtliche Stollenbohrungen, einschliesslich der Installationslöcher im Stollenfirst, werden am Ende der Arbeiten ausinjiziert und im Bereich der Betonauskleidung mit Mörtel verfüllt.
Ebenso werden die für die Verankerung der Bohr-, Test- und Elektroinstallationen nötigen Bohrlöcher sowie die Geophonsacklöcher der stollenseismischen Messungen wieder zugemörtelt. Die Auswahl der dafür zu verwendenden Verfüllungs- und Ausbesserungsmaterialien erfolgt in direkter Absprache mit dem Stolleneigentümer.
Nach Abschluss der Untersuchungsarbeiten werden die Zufahrtswege und die in Anspruch genommenen Installationsflächen im Bereich der Wasserfassung ebenfalls in Absprache mit den Eigentümern und allenfalls involvierten Behörden wieder instandgestellt.
Infrastruktur
Am Standort stehen im Bereich der Wasserfassung Calancasca nur begrenzt bereits vorhandene Infrastruktureinrichtungen zur Verfügung, welche jedoch nach Möglichkeit genutzt werden.
Infolge des generell geringen Platzangebotes müssen die ausserhalb des Stollens erforderlichen Baustelleninstallationen und -einrichtungen auf ein Minimum reduziert werden.
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Zur Aufnahme div. Büro- u~d Laboreinrichtungen sowie für PersonalaufenthaltJs- und Materiallagerungszwecke muss das Areal um die bestehende Trafostation als Installationspla~z durch veraussichtlieh fünf Baustellenwagen und mehrere provisorische Lagerungsflächen belegt werden.
Zum Uebersetzen von schwerem Bohr-, Test- und Elektromaterial von diesem Installationsplatz zum Stollenportal (Einlaufrechen) wird vorgängig eine temporäre Materialseilbahn über die Calancasca installiert.
Um diese Transportarbeiten zu erleichtern, muss zwischen dem Stollenportal und der mittleren Wehrmauer ein Podest von ca. 60 cm Höhe eingerichtet werden, welches an seiner Stirnseite durch einen Wall von Sandsäcken vor Ueberflutung geschützt wird. Dieser provisorische Damm bietet die Möglichkeit, den im Einlaufbauwerk befindlichen Schütz auch im Falle einer erhöhten Wasserführung der Calancasca für eine verbesserte Belüftung des Stollens und zu Transportzwecken geöffnet zu halten.
An den Bohrungsstandorten im Freispiegelstollen selbst kann auf keinerlei bestehende Infrastruktur zurückgegriffen werden, sodass die erforderlichen Strom- und Wasserversorgungseinrichtungen, Beleuchtungs-, Ventilations- und Sanitärinstallationen etc. kurzfristig und vollumfänglich neu erstellt und wieder demontiert werden müssen.
Die elektrische Versorgung der Ausseninstallationen sowie der Beleuchtungs- und Stromversorgungsanlage im Stollen erfolgt ab der bestehenden Trafostation.
Wegen der zu überbrückenden Distanz von bis zu 3.0 km wird die vorhandene Trafospannung von 380 V auf 990 V hoch- und im Stollen selbst an sechs Bezugspunkten auf 380/220 V niedertransformiert.
Ab diesen Anschlussstellen werden in Abständen von jeweils 20 m Fluoreszenzleuchten mit je 40 W zur Beleuchtung des Stollens bis zum letzten Bohrungsstandort bei ca. 2.6 km montiert.
Die Bohrstellen selbst und eine Stollenseismik-Registrierzentrale bei km 3.0 werden mit 500 W Halogenscheinwerfern ausgeleuchtet.
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Um eventuelle und länger andauernde Stromunterbrechungen infolge externer Zuleitungsausfälle ohne Beeinträchtigung der Arbeitsabläufe zu über-brücken, aber auch um den einschlägigen Beleuchtungsvorschriften Genüge zu leisten, wird in die Gesamtversorgungsleitung ein 110 kVA Notstromaggregat mit manueller Umschaltung eingebunden.
Das elektrohydraulische Bohrgerät und seine Hilfsaggregate werden durch einen mobilen 64 KW-Dieselgenerator mit elektrischer Energie versorgt. Dieser wird jeweils unmittelbar hinter der Bohrinstallation aufgestellt und zusammen mit der Bohrgerätschaft zu den weiteren Bohrungsstandorten versetzt.
Die Wasserversorgung zu den Bohrstellen erfolgt mittels SChlauchleitung und elektr. oder ggf. benzinbetriebener Förderpumpe ab der Wasserfassung.
Gebrauchte Spülwässer werden offen mit dem Stollengefälle Richtung Spina dem Sandabscheider beim Fensterstollen Riva zugeführt.
Im Nahbereich der Test- und Bohreinrichtungen wird eine chem. Toilette aufgestellt.
Zur Sicherstellung der nötigen Stollenbelüftung wird auf der Seite des Fensterstollens Riva ein Ventilator installiert und der restliche Stollenquerschnitt abgedichtet. Die Ventilatorleistung ist so dimensioniert, dass sich gemäss SUVA-Richtlinien auch im Abluftbereich des Dieselgenerators Personen aufhalten könnten. Durch die Richtung des Luftstromes von Seite Calancasca-Fassung nach Fenster Riva und der Absicht, den Dieselgenerator als vorderstes Gerät der Bohrinstallation einzufördern, ist gewährleistet, dass sämtliche Arbeiten unter Tage im Frischluftbereich ausgeführt werden können. Ausnahmen bilden evtl. Vorbereitungsarbeiten für die Stollengeophysik.
Die Stromversorgung des Ventilators erfolgt ab dem sich im Bereich der Sandabscheideranlage befindlichen Apparateraum, der Transport der benötigten Gerätschaften zum vorgesehenen Ventilatorstandort kann entweder via Fensterstollen Riva oder via Freispiegelstollen durchgeführt werden.
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1.3.3 Sicherheitsvorkehrungen
Da die Sondier- und Untersuchungsarbeiten in einem Kraftwerkstollen durchgeführt werden, kommt der Gewährleistung der Sicherheit nicht nur bezüglich der Bohrarbeiten selbst, sondern auch in Bezug auf die bestehenden Bauwerke und den Kraftwerkbetrieb eine vorrangige Bedeutung zu.
Um den übrigen Kraftwerkbetrieb nicht einzuschränken und die Betriebssicherheit nicht zu gefährden, wird während der gesamten Projektdauer strikte darauf geachtet, dass nur diejenigen Anlage- und Ausrüstungsteile der Kraftwerkanlage beansprucht oder berührt werden, welche durch den Eigentümer zur Verfügung gestellt werden.
Die gültigen SUVA-Vorschriften bezüglich Stollenbeleuchtung- und Bewetterung (siehe Kapitel 1.3.2) werden berücksichtigt und vollumfänglich eingehalten.
Während der Bohrarbeiten im Stollen ist der Austritt von schwefelhaltigen Wässern nicht ganz auszuschliessen, obwohl die Wahrscheinlichkeit dafür im Stollenabschnitt, wo die Bohrungen ausgeführt werden, gering ist. Um diese Austritte überwachen und allenfalls die notwendigen Massnahmen ergreifen zu können, wird ein Gasüberwachungsdienst mit Handmessgeräten eingerichtet.
Die Wahl des Zeitpunktes für den Transport der Bohrinstallationen durch den Stolleneinlauf bei der Wasserfassung erfolgt u.a. auch unter Berücksichti-gung der Wasserführung der Calancasca. Diese Arbeiten finden nur bei gezogener Hauptschütze und dann statt, wenn keine Hochwassergefährdung besteht. Sollte während der Ausführung der Bohr- und Untersuchungsarbeiten Hochwassergefahr bestehen, so kann die Einlaufschütze zum Freispiegelstollen geschlossen werden. Der Zuluftdurchgang durch eine vertikale Einstiegöffnung bleibt gewährleistet.
An der Wasserfassung Calancasca wird eine permanente Eintrittskontrolle eingerichtet, die neben der allgemeinen Bewachung dafür sorgt, dass nur berechtigtes Personal den Stollen betritt. Die Zugangskontrolle umfasst auch die Sicherheitsbelehrung des Personals vor Eintritt in den Stollen.
Die detaillierten Sicherheitsrnassnahmen werden in Absprache mit den Misoxer Kraftwerken und allenfalls involvierten Behörden und Institutionen festgelegt.
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2 UNTERSUCHUNGEN PPG-l
2.1 Umfang des Messprogramms
2.2
2.2.1
Das Untersuchungsvorhaben PPG~l umfasst diejenigen Teile der Phase I (nach NTB 86-18 IIPanoramica deI programma die ricerca sul sito potenziale Piz Pian Grandl!) welche eine Entleerung des Freispiegelstollens Valbella-Spina bedingen. Darunter fällt:
- Das Abteufen von 4, je 50 m langen Bohrungen (~ 86 mm) mit einer Neigung von 45 0 (Richtg. WSW) bei Stollenmeter 1435 (B4), 2015 (B3), 2515 (B2) und 2610 (BI) sowie die Erhebung von geologischen, geophysikalischen, hydrogeologischen und felsmechanischen Daten in diesen Bohrungen.
- Die Aufnahme eines seismischen Geschwindigkeitsprofils über die gesamte Länge des Freispiegelstollens.
Kurzbohrungen
Zielsetzung
Die Bohrungen im Stollen Valbella-Spina dienen primär dazu, neue geologische und hydrogeologische Erkenntnisse zu sammeln, die geeignet sind, diejenigen Annahmen, welche seinerzeit zur Auswahl des potentiellen Standortes geführt haben, entweder zu bestätigen oder zu widerlegen. Sollten die Daten für einen definitiven Entscheid über das weitere Vorgehen nicht ausreichen, müssten sie ggfs. durch weitere Untersuchungen ergänzt werden. Die angestrebte Erweiterung der Datenbasis soll darüber hinaus zu einer Quantifizierung erster Sicherheitsüberlegungen beitragen und Grundlagen für die Planung eines möglichen Sondierstollens liefern.
Konkret sollen in den Bohrungen erfasst werden:
- Die hydraulischen Parameter des pot. Wirtgesteins (Transmissivitäten bzw. hydraulische Durchlässigkeiten, hydr. Druckhöhen, Speicherkoeffizienten) durch hydrogeologische Packertests;
NAGRA NTB 87-12 - 10 -
2.2.2
- die chem. Zusammensetzung des Bergwassers und ausgewählte Isotopenverhältnisse durch die Analyse von Wasserproben;
- Fliessbewegungen im Bohrlochumfeld durch FluidLogging (Ternp., Spülungswiderstand, Flowrneter) und Packertests;
- die Petrographie der erbohrten geologischen Einheiten und die geometrische Lage von StruktureIernenten (Klüfte, Störzonen usw.) durch die geol. Aufnahme der Bohrkerne, Struktur Logging und durch mineralogisch-geochemische Analysen an Kernprobenmaterial;
- die petrophysikalischen Parameter des Wirtgesteins (EI. Gebirgswiderstand, nat. Gammastrahlung, Dichte, P-Wellengeschwindigkeit) durch geophysikalische Bohrlochmessungen (Logging);
- die felsmechanischen Kennwerte des Gesteins, einerseits durch Laborversuche an Bohrkernen und andererseits durch In-Situ-Versuche in den Bohrungen (Dilatometer).
Geologische Prognose
Die vier Kurzbohrungen von je ca. 50 m Teufe werden ausschliesslich Kristallin der penninischen AdulaDecke durchfahren. Die Bohrungen 1 und 2 werden in leukokraten Gneisen, die Bohrungen 3 und 4 in glimmerreichen Gneisen und Glimmerschiefern angesetzt. Die drei erstgenannten Bohrungen entsprechen den lithologischen Normaltypen in der "trockenenIl Zone, die vierte soll Informationen über eine besondere strukturelle und hydrogeologische Situation im angrenzenden Bereich der "trockenenIl Zone beschaffen.
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2.2.3 Bohrtechnik
Die voraussichtlich 4 Bohrungen werden im Rotationsbohrverfahren abgeteuft, wobei über die gesamten Bohrstrecken mit Hilfe von Doppelkernrohren durchgehend Gesteinsproben (Kerne) gewonnen wer-den, die mit Hilfe der SABIS-Televiewer Aufnahmen orientiert werden können. Es wird die Seilkernbohrtechnik eingesetzt, welche die Entnahme der Gesteinsproben ohne zusätzlichen und - im Hinblick auf den geringen Arbeitsfreiraum - zeitaufwendigen Ausbau der Bohrwerkzeuge erlaubt.
Die ca. 50 m langen, unter 45 Grad nach WSW geneigten Bohrungen. in der Ebene der Stollenachse werden vorerst jeweils mit einem Durchmesser von 76 mm (Kerndurchmesser 47.6 mm, System NQ) abgeteuft und ansehliessend auf einen Durchmesser von 86 mm erweitert. Es ist geplant, die untersten 5 m der Bohrungen B4, B3 und BI zur späteren Aufnahme von Dilatometersonden bei einem Durchmesser von 76 mm zu belassen.
Mit Rücksicht auf die speziellen Arbeitsbedingungen im Stollen und auf die zu erbohrenden Strecken kommt ein elektrohydraulisches Lafettenbohrgerät der Type Diamec 260 zum Einsatz, welches in seinen Abmessungen den eingeengten Platzbedingungen entspricht.
Die Versorgung des Bohrgerätes und seiner Nebenaggregate (Leistungsaufnahme ca. 45 kW) mit elektrischer Energie erfolgt durch einen beigesteIlten Dieselgenerator (siehe Kapitel 1.3.2).
Zur Schaffung eines ausreichenden Bewegungsfreiraumes zur Handhabung der geophysikalischen Sonden und des Bohrgestänges ist das Ausbohren von Installationslöchern von max. 2.5 m Länge und 200 mm Durchmesser im Stollenfirst erforderlich.
Da man keine hohen hydraulischen Formationsdrücke bei grossen Zuflussraten erwartet, sind keine speziellen Bohrlochkopfabschlüsse vorgesehen.
Der Zirkulationskreislauf ist primär als geschlossenes System mit vereinfachter Spülungsüberwachung und einem Gesamttankvolumen von ca. 2.5 m3 konzipiert, wobei als Spülungsflüssigkeit ausschliesslieh Klarwasser ohne bohrtechnische Spülwasseradditive eingesetzt wird. Für wissenschaftliche Untersuchungszwecke werden der Bohrspülung allen-
NAGRA NTB 87-12 - 12 -
2.2.4
falls Farbmarkierungsstoffe (Tracer) zugesetzt. Um die Interpretierbarkeit hydraulischer Untersuchungen nicht zu beeinflussen, soll primär auch beim Anfahren stärkerer Verlustzonen auf die Verwendung filterbildender Substanzen (z.B. Bentonit) bzw. Stopfmittel verzichtet werden. Die Bohrarbeiten werden gegebenenfalls mit offenem Zirkulationskreislauf und "verlorener Spülung" weitergeführt.
Während der Bohrarbeiten sind keine Unterbrüche für Tests vorgesehen. Die Bohrarbeiten selbst werden im Zweischichtbetrieb durchgeführt.
Nach Abschluss der Untersuchungsarbeiten bzw. Beobachtungen werden die Bohrlöcher vollständig mit Injektionsgut verfüllt und der ursprüngliche Stollenzustand wiederhergestellt.
Geologie
2.2.4.1 Bohrstellengeologie
Die Bohrstellengeologie wird von einem geologischen Büro betreut, das bei laufendem Bohrgerät stets mindestens einen Geologen im Einsatz hat.
Zielsetzung:
Aufnahme des Gesteinsinventars sowie Bestimmung und Charakterisierung der in den Bohrungen angetroffenen Wasserfliesswege (und deren Orientierung) als Input für die Abklärung der geologischtektonischen Untergrundverhältnisse im Untersuchungsgebiet.
Methoden und Umfang der Untersuchungen:
Das beauftragte geologische Büro ist für folgende Aufgabenbereiche verantwortlich:
- Ermittlung des Kerngewinns - Kernbeschreibung und Feldinterpretation - Erstellen des Litho-Logs 1:50, und evtl. solcher
kleineren Massstabes - Bohrkernabwicklung und einmessen der Strukturen
(soweit sinnvoll und möglich, evtl. nachträglich im Kernlager)
- BOhrkernorientierung mittels SABIS - Televiewer Aufnahme
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- Aufnahme der Lithologie- und Strukturdaten auf EDV-Erfassungblätter für die geologische Datenbank SONDIERDATA
- Kernprobenentnahme für Laboranalysen - Ueberwachung der Samplerarbeiten - Täglicher Rapport an den Projektleiter Geologie
der Nagra (Telefax) - Auswertung der Rohdaten (inkl. SONDIERDATA) und
Erstellung des Auftragnehmerschlussberichts nach Weisungen der Nagra
2.2.4.2 Geologischer Samplerdienst
Auf der Bohrstelle ist während der Bohrphase ein Sampler-Team im Einsatz.
Zielsetzung:
Unterstützung des Bohrstellengeologen bei der Bohrkernbearbeitung.
Methoden und Umfang der Untersuchungen:
Die beauftragte Firma ist im Detail für folgende Aufgabenbereiche verantwortlich:
- Kernentnahme und Transport zum Feldlabor (Stollenportal)
- Kernreinigung und Vermessung - Beschriftung der Bohrkerne und Kernkisten - Zusammensetzen der zerbrochenen Kernstücke (so-
weit aufwandsmässig sinnvoll) - Einzeichnen der Kernzusammenhangslinie - Fotografieren der Bohrkerne
2.2.4.3 Geologisch-mineralogische Analysen an Kernproben
Zielsetzung:
Die durchbohrten Gesteine sollen anhand von ausgewählten Kernproben im Labor geologisch und mineralogisch analysiert werden, soweit das für die Zielsetzung der Phase I als nötig erachtet wird.
Methoden und Umfang des Analysenprogramms:
Auf Tabelle 1 ist das Analysenprogramm für die 4 Kurzbohrungen (total ca. 200 Bohrmeter) mit Zielen, Messmethoden und geschätzter Analysenzahl dargestellt. Auf die Analysentechnik wird hier nicht eingegangen, diese ist in Peters et ale (NTB 85-02) eingehend beschrieben.
NAGRA NTB 87-12 - 14 -
Das Schwergewicht der in Tabelle 1 aufgeführten Laboruntersuchungen liegt bei der geologischen und mineralogischen Charakterisierung der verschiedenen Hauptgesteinstypen und bei der Untersuchung von wasserführenden Zonen im potentiellen Wirtgestein (z.B. offene Klüfte), welche zur ModelIierung von Wassertransport, Matrix~Diffusion und Radionuklidtransport von vorrangiger Bedeutung sind.
Der Umfang der Laboruntersuchungen kann je nach den angetroffenen Verhältnissen stark variieren und wird sich nach der Vielfalt der angetroffenen Gesteinstypen richten.
Die zu analysierenden Kernproben werden vom Bohrstellengeologen entnommen und an die entsprechenden Labors weitergeleitet.
NAGRA NTB 87-12
Ziel der Messung
1) Gesamtmineralogie
2) Calzit/Dolanit-Verhältnis + SUlfid/Sulfat-Verh.
3) Tonmineralogie
4) Petrographie + Ge-füge des Gesteins und der FÜllung von Klüften und Stönmgen
5) Mineralchemie
6) Mineralbildungen in Poren + Klüften
7) Porengrössenver-teilung
8) Stabile Isotopen
9) Porosimetrie - Korndichte - Gesteinsdichte - Makro- und
Mikrop:>rosität
10) Hydraulische Lei tfcihigkei t
- 15 -
Methode
Röntgendiffraktametrie
Coulanetrie + Röntgen
Röntgendiffraktanetrie
Dünnschliff Anschliff + Färbung
EI. Mikrosonde
Rasterelektronen-mikroskopie
Fluoreszenzmikroskopie
D IBo, 13C u.a.
- Pyknanetrie - Quecksilberauftrieb - Quecksilberdruck-
p:>rosimetrie
Durchpressapparatur EIR
Anzahl Analysen
KristallinTypen
5
20
3
Kluftfüllungen, hydrothennale Verändenmgen
10
10
20
20
5
10
10
25 25 25
Tabelle 1: Geologisch-mineralogische Labonmtersuchungen
NAGRA NTB 87-12 - 16 -
2.2.5 Bohrlochgeophysik
Informationen aus einer Bohrung können grundsätzlich auf zwei Arten gewonnen werden:
- Zutage fördern von Gesteinsproben oder Formationswässern
- Absenken und Aufholen von Messgeräten.
Werden physikalische Messgeräte (Sonden) ins Bohrloch abgesenkt bzw. aufgeholt und werden dabei Messdaten kontinuierlich registriert, so spricht man von geophysikalischen Bohrlochmessungen oder vom Logging.
2.2.5.1 Petrophysikalisches Logging
Zielsetzung:
Ziel des petrophysikalischen Loggings ist die Beschaffung von gesteinsphysikalischen Parametern der durchteuften Formation. Mit diesen Parametern können wichtige Formationsgrössen wie Dichte, elastische Kennwerte, elektrische Leitfähigkeit, natürliche Gamma-Strahlung u.a. bestimmt werden. Diese Grössen charakterisieren die Formation im physikalisch-technischen Sinne, ganz analog zur petrographischen Beschreibung durch die Kernanalyse.
Methoden:
Zur Bestimmung gesteinsphysikalischer Parameter werden Messsonden (Tools) oder Kombinationen von Messonden ins Bohrloch versenkt und mit einer definierten Geschwindigkeit zurückgeholt. Während des Rückholvorgangs werden die Antwortsignale der einzelnen Sonden als Funktion der Tiefe aufgezeichnet. Aus diesen Messkurven (Logs) oder häufiger deren Kombinationen können dann die gesteinsphysikalischen Formationsparameter ermittelt werden.
- Das fokussierte Widerstandslog wird mit einer Sonde registriert, die den elektrischen Formationswiderstand mit einer speziellen Konfiguration von Elektroden (fokussierter Stromfluss) bestimmt. Im Kristallin dient das fokussierte Widerstandslog u.a. für die Lokalisierung und Charakterisierung von Ganggesteinen.
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- Das Gamma-Ray Log wird mit einer Sonde aufgezeichnet, die eine kontinuierliche Messung der natürlichen GammaStrahlung erlaubt.
- Das Gamma-Gamma Dichte Log wird mit einer Sonde registriert, die mit einer Quelle, welche Gammastrahlen in die Formation aussendet, arbeitet. Gemessen wird die Absorption der sekundären Gamma-Rückstrahlung. Sie ist ein Mass für die Dichte der Formation.
- Das Sonic Log wird mit einer Sonde registriert, welche kontinuierlich die Laufzeiten der Ultraschallsignale über einen in der Länge konstanten Abschnitt der Bohrlochwand misst. Aus der Laufzeit der Kompressionswelle (P-Welle) berechnet sich ihre Geschwindigkeit, sie ist ein Mass für die elastischen Eigenschaften der Formation.
- Das Kaliber Log wird mit einer Sonde aufgezeichnet, die den Bohrlochdurchmesser durch Abtasten der Wand mit Messarmen misst. Unregelmässigkeiten sind in nicht standfesten Formationen vor allem durch Ausbrüche bedingt. Das Kaliber Log dient auch zur Korrektur vieler anderer Bohrlochmessungen.
Messprogramm:
Messfahrt 3: Kaliber Log Messfahrt 4: Gamma Log Messfahrt 5: Fokussiertes Widerstandslog Messfahrt 6: Gamma-Gamma Log Messfahrt 7: Sonic Log
Alle Bohrlochmessungen werden auf Magnetband abgespeichert. Ein Feldschrieb der Messfahrten 3-7 wird im Masstab 1:50 und 1:200 noch vor Ort erstellt.
2.2.5.2 Struktur Logging
Zielsetzung:
Ziel des Struktur Logging ist die Beschaffung von Strukturdaten wie Streichen und Fallen von planaren Diskontinuitäten, Neigung von Schichtgrenzen u.a. Insbesondere dort, wo keine brauchbaren Kerne erbohrt werden können, sind diese Daten von grosser Bedeutung für die sicherheitstechnische Analyse des Standorts.
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Zu der Registrierung der Strukturdaten gehört auch die Ermittlung der Bohrlochgeometrie und anderer bohrtechnischer GrÖssen. Auch die indirekte Kernorientierung mit geophysikalischen Strukturdaten hat eine breite Anwendung gefunden.
Methoden:
Das Scanning Acoustic Borehole Imaging System (SABIS)
tastet quasi kontinuierlich die Bohrlochwand mit einem rotierenden Ultraschallstrahl ab, während die Sonde langsam aus dem Bohrloch gezogen wird. Dadurch erhält man ein komplettes akustisches Abbild der Bohrlochwand, auf dem Schichtgrenzen und andere Diskontinuitäten je nach dem ob diese Struk-turen weicher bzw. härter als die umgebende Formation sind, als helle bzw. dunkle Spuren hervortreten. Auf der SABIS-Registrierung (360 0 Rundumbild) sind steilstehende Ereignisse als Sinuslinie mit hoher Amplitude erkennbar, senkrecht zur Bohrlochachse verlaufende Ereignisse bilden eine waagrechte Linie. Mit Hilfe des Orientierungssystems wird die Bohrlochwandabbildung markiert bzw. orientiert, sodass ein eindeutiges Einmessen der Strukturen möglich ist. Durch Vergleich mit der Kernabwicklung können die Bohrkerne mit Hilfe der SABIS Aufzeichnungen orientiert werden. Dieses Verfahren ist wesentlich genauer als bisher bekannte mechanische Kernorientierungsmethoden. Der SABIS Schrieb gibt au.c:..1 genaue Auskunft über die Beschaffenheit der Bohrlochwand (lokale Ausbrüche, Längsrisse und Auskesselungen). Besonders für die Planung hydraulischer Tests ist das Auffinden von kaliberhaitigen Bohrlochstrecken wichtig.
Messprogramrn:
Messfahrt 8: SABIS-Log
Die Daten der Messfahrt 8 werden vor Ort im Masstab 1:10 bzw. 1:20 dargestellt. Damit stehen erste Resultate der Bohrlochmessungen für eine Feinabstimmung weiterer Bohrlochuntersuchungen zur Verfügung.
2.2.5.3 Fluid Logging
Zielsetzung:
Ziel des Fluid Logging ist, Informationen über Fliessbewegungen im Bohrlochumfeld zu erhalten. Diese Daten können mit Sonden gewonnen werden, die die physikalischen Eigenschaften der Spülung (z.B. Temperatur, elektrische Leitfähigkeit) registrie-
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ren. In Verbindung mit Strukturdaten bilden sie eine wichtige Hilfe für die Planung von hydraulischen Versuchen und deren Interpretation.
Methoden:
- Das High Resolution Temperature Log wird mit einer Sonde registriert, die mit einem elektrischen Temperaturfühler ein kontinuierliches Temperaturprofil im Bohrloch misst. Lokale Aenderungen der Spülungstemperatur deuten oft auf Wasserzuflüsse hin. Der Betrag der Temperaturänderung ist meist proportional zur Zuflussrate.
- Das Spülungsleitfähigkeitslog wird mit einer Sonde aufgezeichnet, die mit einer speziellen Elektrodenkonfiguration die Leitfähigkeit der Spülung im Bohrloch misst. Lokale Zuflüsse von Wässern mit anderer Salinität verursachen Anomalien der Spülungsleitfähigkeit, deren Betrag wie beim Temperatur~Log meist proportional zur Zuflussrate ist. Da die vertikale Auflösung der Leitfähigkeitssonde im Zentimeterbereich liegt, ist damit eine genaue Lokalisierung von Zuflüssen möglich. Temperatur~ und Leitfähigkeitslog sind gleichzeitig registriert.
- Das Continous Flow Meter Log wird mit einer Sonde registriert, welche Fliessbewegungen in der Spülungssäule erfasst. Aufgrund der mechanischen Trägheit des Impellersystems können aber nur mittlere bis stärkere Zuflussraten (etwa ab 0,5 l/min) bestimmt werden.
Messprogramm:
Messfahrt 1: Temperatur- und Leitfähigkeitslog Messfahrt 2: Flowmeter Log (sofern Schüttung
grösser 2 l/min)
Alle Bohrlochmessungen werden auf Magnetband abgespeichert. Ein Feldschrieb der Messfahrten 1 und 2 wird im Masstab 1:50 und 1:200 noch vor Ort erstellt.
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2.2.6 Hydrogeologie
Die Aktivitäten im Rahmen des hydrogeologischen Untersuchungsprogramms gliedern sich wie folgt:
- Hydrogeologische Untersuchungen in den Bohrlöchern zur Bestimmung von Transmissivitäten, Durchlässigkeitsbeiwerten, Speicherkoeffizienten und hydraulischen Druckhöhen.
- Tracerservice und Spülungsüberwachung.
- Entnahme von Wasserproben für hydrochemische Untersuchungen und Isotopen-Analysen.
2.2.6.1 Hydrogeologische Untersuchungen
Die hydrogeologischen Untersuchungen bilden das Schwergewicht der geplanten wissenschaftlichen Untersuchungen und sollen Angaben bezüglich der hydrogeologischen Verhältnisse im potentiellen Wirtgestein liefern.
Zielsetzung:
Mit der Durchführung der vorgesehenen hydrogeologischen Untersuchungen sollen folgende Parameter ermittelt werden:
- Transmissivität bzw. hydraulische Durchlässigkeit - hydraulische Drücke bzw. Druckhöhen - Speicherkoeffizienten
Hierzu soll das Gebirge mit seinen Diskontinuitäten durch Packertests differenziert untersucht werden. (Hauptsächliche Gesteinstypen und insbesondere auch mögliche Störungszonen).
Methodik:
Für die Durchführung der hydrogeologischen Tests werden in den Bohrungen 4- oder 5-fach-Multipackersysteme eingebaut, wobei die Daten der Bohrkernuntersuchungen sowie der vorgängig durchgeführten geophysikalischen Bohrlochmessungen (Logging) als Basis für die Wahl der Packerposition dienen.
Die operationeIl wesentlichen Elemente bzw. technischen Spezifikationen dieser Multipackersysteme sind die folgenden:
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- Pro Testabschnitt (isolierter Bohrlochabschnitt) führen zwei hydraulische Verbindungen (~i = 6,3 mm bzw. 3 mm) bis zum Bohrlochmund.
- Jeder Packer wird mittels separater Leitung gespannt. (Max. Inflationsdruck : 70 bar).
- Pro Testabschnitt ist eine Temperaturmesssonde installiert.
Die hydraulischen Drucke sowie die Temperatur der einzelnen Testabschnitte werden während der eigentlichen Testphase (vgl. nächster Abschnitt) mit Drucktransmittern kontinuierlich erfasst, mittels einem speziellen Dataloggersystem verarbeitet, zur Sichtkontrolle mit einem Pe-System dargestellt und auf Disketten gespeichert.
- Mittels Präzisionsmanometer der Klasse 0.6 werden die hydraulischen Drucke im Anschluss an die eigentliche Testphase im Sinne einer "Langzeitbeobachtung 11 (bis zu 10 Tagen) periodisch aufgezeichnet.
- Mittels Druckerzeugungssystem mit integrierter Wasserflussmessung kann Wasser mit einem Druck von bis zu 20 bar in die Testabschnitte eingepresst werden: der Wasserfluss wird dabei kontinuierlich erfasst.
Diese Auslegung der Multipackersysteme lassen folgende Operationen bzw. Testarten zu:
- Pulse Tests (Withdrawal ode Injection bis 20 bar)
- Constant Head Test (Withdrawal ode Injection bis 20 bar)
- Drill Stern Test (Withdrawal ode Injection bis 20 bar)
Entnahme von Wasserproben nach vorgängiger Spülungsphase (auslaufenlassen während genügend langer Zeit).
Die Wahl der einzelnen Testarten bzw. Operationen hängt von der Grössenordnung der hydrogeologischen Parameter in den einzelnen Testabschnitten ab. Das geplante Vorgehen wird weiter unten beschrieben.
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Umfang der Messungen:
In allen vier Bohrungen ist folgendes Vorgehen geplant:
a) Einbau des Multipackersystems aufgrund der Kenntnisse, die durch die Bohrkernaufnahmen und die geophysikalischen Bohrlochuntersuchungen (Logging) erzielt werden.
b) Druckaufbauphase (einige Stunden bis max. 1 Tag)
c) Durchführung von Puls Tests (Injection oder Withdrawal, abhängig vom hydraulischen Druck) in allen vier bzw. fünf Testabschnitten. Damit gewinnt man erste, grobe Angaben bezüglich Transmissivitäten.
d) Präzisere Bestimmung der hydraulischen Parameter mittels
• Constant Head Test (Withdrawal ode Injectioni abhängig vom hydraulischen Druck),
· Drill Stern Tests (Withdrawal ode Injection, abhängig vom hydraulischem Druck) oder
• Kombinationen der technisch möglichen Testarten (z.B. phasenweise Entleerung der Testabschnitte mit anschliessender Druckaufbaumessung) ,
je nach Grösse der grob ermittelten Transmissivitäten. Pro Abschnitt sind 1 bis 3 solche Tests vorgesehen.
e) "Langzeit" - Druckaufbaumessung (bis zu 10 Tagen) in 11 dichten 11 , nur gering wasserführenden Testabschnitten.
f) Spülen (d.h. auslaufenlassen) der genügend wasserführenden Testabschnitte und anschliessende Probeentnahme.
Die Schritte b) bis d) stellen die eigentliche Testphase dar. Diese dauert 3 bis 4 Tage pro Bohrung.
2.2.6.2 Tracerservice und Spülungsüberwachung
Die Wechselwirkungen, die durch die Vermischung von Bohrspülung mit Gebirgswasser entstehen, müssen im Hinblick auf die Entnahme von Wasserproben kontrolliert werden. Dies geschieht durch die Markierung der Bohrspülung mit einem Tracer.
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zielsetzung:
Ziel des Tracerdienstes und der Spülungsüberwachung ist es,
die Bohrspülung durch Zugabe eines Tracers in geringen, definierten Konzentrationen zu markieren,
- durch periodische Bestimmung der Tracerkonzentrationen und anderer physikalisch-chemischer Parameter die Zusammensetzung bzw. die Veränderung der Bohrspülung durch Vermischung mit Grundwasser zu verfolgen,
- die Restkontamination der für hydrochemische Laboranlaysen entnommenen Grundwasserproben durch Bohrspülung quantitativ zu bestimmen.
Methoden:
Auf die zur Anwendung gelangenden Analysengeräte und -techniken wird hier nicht näher eingegangen. Folgendes Vorgehen ist zum Erreichen der Zielsetzung geplant:
- Markieren der Bohrspülung mit Uranin (Na-Fluoreszein, Konzentration ca. 1 ppm). Vor-Ort-Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Bohrwassers ab Wasserfassung sowie Entnahme von BackupProben für Labor-Analysen.
- Entnahme von Spülungsproben am Ende des Spülungskreislaufs (Auslauf in den Spülungstank) in bestimmten Zeitabständen und Vor-Ort-Bestimmung der Tracerkonzentrationen sowie der elektr. Leitfähigkeit.
- Periodische Entnahme von Wasserproben sowie Schüttungsmessungen während der Reinigungsphase innerhalb der abgepackerten Bohrlochabschnitte im Hinblick auf die Entnahme von Wasserproben für die hydrochemischen Untersuchungen; diese Proben werden vor Ort bezüglich Tracerkonzentration und elektr. Leitfähigkeit analysiert. Einsatz der Durchflusszelle zur kontinuierlichen Registrierung physikalischer-chemischer Spülungsparameter nach Bedarf. Entnahme von Backup-Proben für mögliche spätere Labor-Analysen, davon eine Probe unmittelbar am Anfang der Reinigungsphase.
- Vor-Ort-Analyse bezüglich Tracerkonzentration, Temperatur, pH, elektr. Leitfähigkeit, Dichte, Al-
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kalinität und Sauerstoffgehalt der für hydrochemische Untersuchungen entnommenen Wasserproben. Diese Analysen dienen unter anderem der quantitativen Ermittlung der Kontamination durch Restanteile von Bohrspülung.
Umfang der Probeentnahmen und Messungen:
Die Probeentnahmen und Bestimmungen der oben angegebenen Paramter erfolgen je nach Bohraktivität in unterschiedlichen Zeitabständen.
Spülungsüberwachung: Während der Bohrarbeiten je eine Probe/Analyse pro Arbeitsschichtj die Probenahme- bzw. Analysenhäufigkeit kann je nach Bedingungen reduziert oder intensiviert werden.
Entnahme von Proben während der Reinigungsphase (vgl. 2.2.6.1 f) je nach Entwicklung der Tracerkonzentrationskurven während der Intervallreinigungj maximale Häufigkeit: Einmal pro Stunde.
2.2.6.3 Entnahme von Wasserproben
Zielsetzung:
Ziel der Entnahme von Wasserproben ist es, entsprechende Proben in geeigneter Qualität und genügender Menge zu erhalten, um die vorgesehenen hydrochemischen Untersuchungen sowie die Isotopenuntersuchungen durchfüh~en zu können (s. 2.2.7). Neben der Probengewinnung sind dabei auch die Bestimmung definierter physikalischer und chemischer Parameter vor Ort sowie die Verwendung geeigneter Behältnisse von Bedeutung.
Methoden/Umfang:
Wasserproben werden aus allen Testabschnitten entnommen, die eine genügende Wasserführung aufweisen. Die Probeentnahme erfolgt nach den hydrogeologischen Untersuchungen, wobei die Testabschnitte vorgängig durch auslaufenlassen genügend mit Formationswasser gespült werden (vgl. 2.2.6.1 f). Der Reinheitsgrad der Probe, der den Umfang der durchzuführenden Analysen entscheidend mitbestimmt (vgl. 2.2.7), wird durch Messung der Tracerkonzentration bestimmt.
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2.2.7
2.2.8
Hydrochemie
Zielsetzung
Die hydrochemischen Untersuchungen der Wasserproben aus einzelnen Testabschnitten (vgl. 2.2.6.3) verfolgen folgende Ziele:
- Bestätigung des bisherigen Konzeptes über die hydrogeologischen Verhältnisse im Untersuchungsgebiet durch Angaben über Herkunft und Alter des Wassers.
- Beschaffung von Grundlagen für sicherheitstechnische Beurteilungen.
- Beitrag zur Nahfeld-Modellierung, insbesondere zur Frage der chemischen Beeinträchtigung der technischen Barrieren.
Methoden/Umfang der Analysen
Es ist geplant, aus allen Testabschnitten, die genügend wasserführend sind, Wasserproben zu entnehmen (vgl. 2.2.6.3). Der Reinheitsgrad der gewonnenen Wasserproben bestimmt, welcher Laboranalysentyp (AI, BI, C· oder O" bzw. Kombinationen) jeweils durchgeführt wird. Es wird jedoch angestrebt, an mindestens zwei Wasserproben eine komplette O"-Analyse und zusätzlich l4C- und d13C-Bestimmungen durchzuführen.
Felsmechanik
Im Rahmen der Untersuchungsphase I werden erste felsmechanische Parameter für bautechnische Belange mit der folgenden Zielsetzung ermittelt:
- Beschaffung von vorläufigen geotechnischen Projektierungsparametern für das gemäss Auflagen der Bundesbehörden in der Phase I zu erarbeitende provisorische bauliche Konzept für ein Endlager im piz Pian Grand
- Ermittlung von ersten Ausgangs- und Dimensionierungsgrundlagen für den zukünftigen Sondierstollen
- Erste Bestätigung der bis jetzt angenommenen felsmechanischen Kennwerte hinsichtlich der Beurteilung des Adulakristallins für den Stollen- und Kavernenbau
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- Ermittlung der ersten für die Planung der Ausführung des Sondierstollens benötigten Ausschreibungsrohdaten für die Unternehmerspezifikationen
Die Ermittlung der definitiven felsmechanischen Kenngrössen für die eigentliche Dimensionierung allfälliger zukünftiger Endlagerkavernen wird erst im Rahmen des Vortriebs des Sondierstollens an den massgebenden Oertlichkeiten erfolgen.
Zur Bestimmung der Gesteins- und Gebirgseigenschaften werden sowohl im Labor an Felsproben aus den Kernbohrungen als auch im Bohrloch (in-situ) Versuche durchgeführt.
Die mechanischen Gebirgskenngrössen sollen mit den nachstehenden Versuchen bestimmt werden:
Laborversuche:
- Spaltzugversuche (Gesteinszugfestigkeit)
- Einaxiale Druckversuche (Festigkeit und Spannungs-Verformungsverhalten)
- Dreiaxiale Druckversuche (Spannungs-Verformungsverhalten und Festigkeit)
- Scherversuche (Scherfestigkeitsparameter)
- Konus-Eindringversuche
An Kernproben der vier Kurzbohrungen werden je 2 der obigen Versuche durchgeführt.
In situ Versuche:
Felsmechanische in-si tu-Versuche bezwecken die Untersuchung des Gebirges in seinem gewachsenen Verband. Im Rahmen des Untersuchungsprogrammes sind sog. Bohrloeh-Dilatometerversuche geplant. Mit solchen Versuchen kann mittels einer in das Bohrloch eingefügten Sonde (Bohrlochverformungssonde) das Bohrloch mit verschiedenen Druckstufen aufgeweitet und gleichzeitig die Bohrloehwandverschiebung gemessen werden. Durch Entlastung und Wiederbelastung können die Verschiebungen als Funktion der Belastung in Kennlinien dargestellt und letztlich das Verformungsverhalten (V- resp. E-Modul) des Gebirges im ausgewählten Bohrlochabschnitt bestimmt werden.
Es ist vorgesehen, in drei Bohrlöchern auf Endteufe jeweils einen oder mehrere solcher Dilatometerversuehe durchzuführen. Zu diesem Zwecke werden die untersten fünf Meter jeder Bohrung nicht auf einen Durchmesser von 86 mm aufgeweitet.
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2.3 Stollenseismik
Die stollenseisrnischen Messungen dienen der Ermittlung eines Profils der Gebirgsgeschwindigkeiten entlang dem gesamten Freispiegelstollen Valbella-Spina. Mit diesen Daten soll untersucht werden, ob sich die beim Stollenbau festgestellte "trockene Zone" bezüglich der Gebirgsgeschwindigkeit, die ein Mass für die Gebirgsfestigkeit ist, von den übrigen Partien unterscheidet. Ferner soll untersucht werden, welche Geschwindigkeitsreduktionen im Bereich von grösseren Störungszonen auftreten.
Die stollenseisrnischen Daten ergänzen damit die im Herbst 1986 aufgezeichneten Profile des elektrischen Gebirgswiderstandes und der natürlichen Gammastrahlenaktivität (s. 1.2.3). Insbesondere dort, wo das Profil des elektrischen Widerstandes aufgrund massiver Eisenbogeneinbauten keine Informationen liefert, sollen durch die Stollenseismik aussagekräftige Daten gewonnen werden.
Im Unterschied zu den geoelektrischen und gammaspektrometrischen Messungen bestehen keine reellen Aussichten, die stollenseisrnischen Registrierungen im wasserdurchflossenen und damit im Betrieb stehenden Stollen auszuführen. Sie erfolgen daher als Hammerschlagseismik währen den Testarbeiten in den Kurzbohrungen (s. 2.1).
Mit einem Schlaghammer werden an beiden Enden einer Aufnehmerauslage seismische Wellen erzeugt, die sich bevorzugt mit der Geschwindigkeit des kompakteren Gebirges ausbreiten. Die zugehörige Kompressionswellengeschwindigkeit des Gebirges wird aus den Differenzen der Ankunftszeiten der Kompressionswelle (Ersteinsatz P-Welle) an den verschiedenen Geophon- bzw. Akzelerometeraufnehmern bestimmt. Diese Geschwindigkeit ist ein Mass für die Druckfestigkeit des Gebirges. Störungszonen mit deutlich reduzierter Geschwindigkeit verlangsamen die Wellenausbreitung und erzeugen grössere Langzeitdifferenzen bei den entsprechenden Aufnehmern.
Durch sukzessives Versetzen von Aufnehmerauslage und Schlagpunkt, hier etwa 5 m, erhält man ein quasi kontinuierliches Profil der Kompressionswellengeschwindigkeit entlang dem Stollen, vergleichbar mit einem "überdimensionalen" Sonic-Log.
Unter günstigen Voraussetzungen ist es möglich, auch die Einsätze von Scherwellen zu beobachten, aus deren Laufzeitdifferenzen ähnlich wie oben die Scherwellengeschwindigkeit bestimmt werden kann.
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Sie ist ein Mass für die Scherfestigkeit des Gesteins. Aus dem Profil beider Geschwindigkeiten können dann (bekannte Dichte vorausgesetzt) elastische Kennwerte wie Elastizitätsmodul und Poissonverhältnis ermittelt und ebenfalls als Profil dargestellt werden.
Die stollenseisrnischen Messungen beginnen mit kurzen Tests (ca. 1 Tag) noch während der Bohrarbeiten. Die Produktionsmessungen allerdings werden in der Periode der Testarbeiten stattfinden, um akustische Störungen durch den Bohrbetrieb zu vermeiden. Mit dem Beginn der Produktion am unteren Stollenende (km 6) wird die Auslage nach ca. 6 Tagen (Zweischichtbetrieb von voraussichtlich 2 x 10 h) etwa die Stollenmitte (km 3) erreichen, wo sich ein Basislager für die Gerätschaften befindet. Es ist zu erwarten, dass die Registrierungen auf dem 6 km langen Profil nach einer Dauer von etwa 11 Tagen abgeschlossen sind.
Die Registrierungen werden zwecks Zeitersparnis voraussichtlich mit einer 36-Kanal Telemetrieapparatur im Roll Along Betrieb ausgeführt. Hier erfolgt das sukzessive Versetzen der "Auslage" innerhalb einer Gesamtauslage von 36 Stationen und 175 m Länge durch Zu- und Abschalten (Aktivieren) von 6 Stationen nach einem bestimmten Muster. Die nicht mehr benötigten Stationen können dann während der Messungen am vorderen Ende der Auslage vorgebaut werden, sodass ein kontinuierlicher Arbeitsablauf gegeben ist.
Die technischen Parameter für die Stollenseismik sind, Aenderungen aufgrund der Testmessungen vorbehalten:
Profillänge: Messapparatur:
Aufnehmer:
Quelle: Stationsabstand: Stationen aktiv:
Schlagpunktposition:
Schlagpunktabstand:
ca. 6000 m 36 Kanäle (Stationen) Telemetrie, Gain Ranging 0,125 s Abtastintervall Akzelerometer PCB 308 M 246 (120-5000 Hz), 1 Komponente Schlaghammer, 5 Kg 5 m 20, 30, 40, 50 und 60 m Offset vom Schlagpunkt Beiderseits der aktiven Auslage mit 20 m Offset 5 m
Die seismischen Spuren werden auf Magnetband bzw. Diskette geschrieben, für die nachfolgende Auswertung geplottet und analysiert.
NAGRA NTB 87-12 - 29 -
2.4
2.4.1
2.4.2
Arbeitsablaufplan
Vorbereitungsphase (24.08. - 14.09. 08:00)
I
II
II1
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Erstellung Material- Seilbahn über Calancasca (Be- und Entladeplatz bis Einförderungspodest vor Stollenportal)
Einrichtung Bewachungs- u. Telephondienst
Vorbereitung Installationsplatz (inkl. Strassenbarriere und Signalisation)
Antransport Elektromaterial und Elektroinstallationen Vorplatz (inkl. Notstromaggregat)
Ausbau der bestehenden Wasserversorgung
Antransport und Aufstellen Büro- und Laboreinheiten (2 Bauwagen)
Antransport und Vorbereitung Mat. für Einförderungspodest'und Schutzdamm
Antransport Bohrmaterial, Einrichten Lagerplatz u. Aufstellen Büro- u. Laboreinheiten (2 Bauwagen)
Antransport Dieselgenerator f. Stromversorgung Bohrgerät im Stollen
Operationelle Phase (14.09. 08:00 - 14.10. 08:00)
Vorbemerkungen:
a) Die nachstehend beschriebenen Arbeitsschritte sind nach dem Zeitpunkt ihres Beginns geordnet. Der Zeitrahmen für die Einzeltätigkeiten und ihre zeitl. Ueberlappung bzw. Verknüpfung ist nur aus der graphischen Darstellung des Ablaufplans (Balkendiagramm) ersichtlich (Beilage 5).
b) Im Ablaufschema (Beilage 5) sind keine Zeitreserven eingeplant. Verzögerungen, die den für eine Tätigkeit vorgesehenen Zeitrahmen sprengen, gehen zu Lasten der Zeitspannen, die für Hydrotests mit kontinuierlicher Datenerfassung zur Verfügung stehen (Arbeitsschritte 42, 55, 69 und 80).
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Reduzieren sich die Testzeiten unter ein, noch als sinnvoll eingestuftes Minimum, müsste entweder die operationelle Phase über die geplanten 30 Tage hinaus verlängert werden, oder es müsste in Erwägung gezogen werden, auf eine der 4 Bohrungen zu verzichten. Im letzteren Fall wären die im NTB 86-18 (siehe D-26) festgelegten Prioritäten zu berücksichtigen.
c) In der folgenden Liste der Arbeitsschritte wird mit "vorne" die Richtung zur Wassererfassung Calancasca und mit "hinten" die Richtung zum Stollenende Spina bezeichnet.
d) Abkürzungsliste (Verantwortlichkeiten)
MKW: I B G H L S
Misoxer Kraftwerke Infrastruktur Bohrtechnik Bohrstellengeologie Hydrogeologie Bohrlochgeophysik Stollenseismik
Arbeitsschritte: Verantw.
1. Stollenentleerung MKW
2. Demontage Rechen vor Stollenportal (teilweise) MKW/I
3. Beweissicherung: Aufnahme Stollenzu-stand und Uebernahme des Bauwerkes MKW/I
4. Bau Einförderungsplattform und Schutz-damm I
5. Ausmessen und Markierung der Bohrstel-len im Stolleninnern I
6. Ev. Ausbesserung der Stollensohle (soweit dies für Transporte im Stollen nötig ist) I
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7. Installation Elektroleitung und Beleuchtung bis Bohrstelle B4 (1 Lichtquelle / 20 m, 3 Scheinwerfer an der BOhrstelle) I
8. Installation Ventilator am Stollenende Spina zur Bewetterung des Freispiegel-stollens I
9. Bewachungs~ und Telephondienst: Beginn Stollenzutrittskontrolle I
10. Uebersetzen und Einfördern schweres Material für Stollengeophysik bis km 3.0 (seismische Registrierzentrale) S
11. Einrichten Büro Bohrstellengeologie G
12. Einrichten Büro Hydrogeologie H
13. Einrichten Labor Tracerdienst und Spü-lungsüberwachung H
14. Installation Wasser- und Telephonleitung bis Bohrstelle B4 B/I
15. Uebersetzen Dieselgenerator und Absetzen im Einlauf trichter des Stollens I
16. Uebersetzen Bohrgerät und Absetzen im Einlauf trichter des Stollens B
17. Einfördern Dieselgenerator bis hinter die Bohrstelle B4 B
18. Einför'dern Bohrgerät bis Bohrstelle B4
19. Installation Elektroleitung und Beleuch-tung ab Bohrstelle B4 bis Stollenkm 3.0 I
20. Einrichten und Funktionskontrolle Diesel-generator (B4) B
21. Einrichten Bohrgerät (B4) und Gegenboh-rung im Stollenfirst B
22. Installation Wasser- und Telephonleitung ab Bohrstelle B4 bis Bohrstelle BI (Wasser) bzw. Stollenkm. 3.0 (Telephon) B/I
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23. Betrieb Bohrstellengeologielabor, bis 2 Tage nach Abschluss Bohrung BI G
24. Betrieb Hydrogeologielabor (Auswertungs-zentrale), bis Ende op. Phase H
25. Betrieb Labor für Tracerdienst und Spülungsüberwachung bis Ende op. Phase H
26. Abteufen der Schrägbohrung B4 (ca. 50 m) B
27. Tracerdienst und Spülungsüberwachung während Bohrarbeiten B4 H
28. Geol. Samplerdienst während Bohrarbei-ten B4 G
29. Einfördern und Bereitstellen des Logging-Materials (vor der Bohrstelle B4) L
30. Uebersetzen schweres Hydro-Material und Absetzen im Einlauf trichter des Stollens H
31. Einfördern und Installation restl. Material Stollenseismik (seismische Regi-strierzentrale bei km 3.0) S
32. Abbau Bohrgerät und Räumung Bohrstelle B4 B
33. Einfördern und Einrichten Arbeitsplattform Hydrogeologie unmittelbar hinter Bohrstelle B4 H
34. Logging Bohrung B4
35. Einfördern Hydromaterial und Absetzen unmittelbar vor Bohrstelle B4 H
36. Umsetzen Bohrgerät/nieselgenerator und Einrichten auf der Bohrstelle B3~ Gegen-bohrung im Stollenfirst B
37. Abteufen der Schrägbohrung B3 (ca. 50 m) B
38. Tracerdienst und Spülungsüberwachung während Bohrarbeiten B3 H
39. Geol. Samplerdienst während Bohrarbei-ten B3 G
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40. Umsetzen und Bereitstellen des Logging-Materials (vor der Bohrstelle B3) L
41. Einrichten des Hydrotestequipments und Einbau des Multipackersystems in die Bohrung B4 H
42. Durchführung von Hydrotests mit kontinuierlicher Messwerterfassung in der Bohrung B4 H
43. Testmessungen Stollengeophysik S
44. Abbau Bohrgerät und Räumung Bohrstelle B3 B
45. Einfördern und Einrichten Arbeitsplattform Hydrogeologie unmittelbar hinter Bohrstelle B3 H
46. Logging Bohrung B3
47. Einfördern Hydromaterial und Absetzen unmittelbar vor Bohrstelle B3 H
48. Umsetzen BOhrgerät/Dieselgenerator und Einrichten auf der Bohrstelle B2i Gegen-bohrung im Stollenfirst B
49. Bohren der Geophonlöcher für Stollen-geophysik Messerie 1 S
50. Abteufen der Schrägbohrung B2 (ca. 50 m) B
51. Tracerdienst und Spülungsüberwachung während Bohrarbeiten B2 H
52. Geol. Samplerdienst während Bohrarbei-ten B2 G
53. Umsetzen und Bereitstellen des Logging-Materials (vor der Bohrstelle B2) L
54. Einrichten des Hydrotestequipments und Einbau des Multipackersystems in die Bohrung B3 H
55. Durchführung von Hydrotests mit kontinuierlicher Messwerterfassung in der Bohrung B3 H
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56. Durchführung von Hydrotests ohne kontinuierliche Messwerterfassung sowie fallweise Wasserprobenentnahmen in der Bohrung B4 H
57. Stollengeophysikalische Aufnahmen, Messerie I
58. Abbau Bohrgerät und Räumung Bohrstelle B2 B
59. Einfördern und Einrichten Arbeitsplattform Hydrogeologie unmittelbar hinter Bohrstelle B2 H
60. Logging Bohrung B2
61. Einfördern Hydromaterial und Absetzen unmittelbar vor Bohrstelle B2 H
62. Umsetzen Bohrgerät/Oieselgenerator und Einrichten auf der Bohrstelle BI; Gegen-bohrung im Stollenfirst B
63. Bohren der Geophonlöcher für Stollen-geophysik, Messerie 2 S
64. Abteufen der Schrägbohrung BI (ca. 50 m) B
65. Tracerdienst und Spülungsüberwachung während Bohrarbeiten BI H
66. Geol. Samplerdienst während Bohrarbei-ten BI G
67. Umsetzen und Bereitstellen des Logging-Materials (vor der Bohrstelle BI) L
68. Einrichten des Hydrotestequipments und Einbau des Multipackersystems in die Bohrung B2 H
69. Durchführung von Hydrotests mit kontinuierlicher Messwerterfassung in der Bohrung B2 H
70. Durchführung von Hydrotests ohne kontinuierliche Messwerterfassung sowie fallweise Wasserprobenentnahmen in der Bohrung B3 H
71. Stollengeophysikalische Aufnahmen, Messerie 2
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72. Abbau Bohrgerät und Räumung Bohrstelle BI B
73. Einfördern und Einrichten Arbeitsplattform Hydrogeologie unmittelbar hinter Bohrstelle BI H
74. Logging Bohrung BI
75. Einfördern Hydromaterial und Absetzen unmittelbar vor Bohrstelle BI H
76. Verschiebung BOhrgerät/Dieselgenerator in das Stolleninnere (ca. 20 m) B
77. Ausfördern des Logging-Materials L
78. Einrichten des Hydrotestequipments und Einbau des Multipackersystems in die Bohrung BI H
79. Ausbau und Ausfördern Hydrotestequipment und Multipackersystem der Bohrung B4 H
80. Durchführung von Hydrotests mit kontinuierlicher Messwerterfassung in der Bohrung BI H
81. Durchführung von Hydrotests ohne kontinuierliche Messerterfassung sowie fallweise Wasserprobenentnahmen in der Bohrung B2 H
82. Ausfördern leichter Teile der Bohraus-rüstung B
83. Durchführung von Dilatometermessungen in der Bohrung B4 H
84. Ausbau und Ausfördern Hydrotestequipme nt und Multipackersystem der Bohrung B3 H
85. Durchführung von Dilatometermessungen in der Bohrung B3 H
86. Verfüllen der Bohrung B4 B
87. Ausbau und Ausfördern Hydrotestequipment und Multipackersystem der Bohrung B2 H
NAGRA NTB 87-12 - 36 -
88. Verfüllen der Bohrung B3 B
89. Durchführung von Dilatometermessungen in der Bohrung B2 H
90. Ausbau, Ausfördern und Uebersetzen des Hydrotestequipments und des Multipacker-systems der Bohrung BI H
91. Verfüllen der Bohrung B2 B
92. Verfüllen der Bohrung BI B
93. Ausfördern Bohrgerät und Uebersetzen auf Installationsplatz B
94. Ausfördern Dieselgenerator und Uebersetzen auf Installationsplatz B/I
95. Demontage Wasserleitung im gesamten Stollenbereich B
96. Ausfördern Material für Stollengeophysik und Uebersetzen auf Installations-platz S
97. Beweissicherung: Aufnahme Stollenzu-stand I/MKW
98. Abbau Ventilator am Stollenende Spina und Verputzen der Dübellöcher I
99. Abbruch der Elektroleitung und Beleuchtung im gesamten Stollenbereich und Ver-putzen der Dübellöcher I
100. Abbau der Einförderungsplattform mit Schutzdamm I
101. Montage Rechen vor dem Stollenportal MKW/I
102. Stollenbegehung, Uebergabe des Bau-werkes MKW/I
103. Abbruch Anschluss Bautrafo 990 V MKW/I
NAGRA NTB 87-12 - 37 -
2.4.3 Abbauphase (14.09. 08:00 - 31.10.)
I
11
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Abtransport Bohranlage und Bohrmaterialien inkl. Dieselgenerator
Abtransport Elektromaterial Stollenbeleuchtung
Abtransport Material und Geräte Stollengeophysik und Hydrogeologie
Abtransport der Büro- und Laboreinheiten (Bauwagen)
Abbruch und Abtransport der Elektroinstallation Vorplatz inkl. Notstromaggregat
Abtransport des Materials Vorplatzinstallation, Einförderungspodest und Schutzdamm
Abbruch und Abtransport Materialseilbahn
Abschluss Bewachungs- und Telefondienst
Instandstellen Installationsplatz und Abgabe an MKW
NAGRA NTB 87~12 - 38 -
3 DATENUEBERMITTLUNG ! SPEICHERUNG
Für die während den Sondierarbeiten anfallenden wissenschaftlichen Daten ist eine EDV gerechte Erfassung, Archivierung, Verwaltung und Auswertung vorgesehen. Dabei stehen folgende Ziele im Vordergrund: Lückenlose und einheitliche Datenerhebung, sichere Archivierung und effiziente Auswertung der wissenschaftlichen Daten, sowie eine Kontrolle der laufenden Arbeiten in Form einer protokollartigen Aufzeichnung der Untersuchungen. Eine weitere Zielsetzung im Datenbankwesen betrifft die Nutzung der vorhandenen EDV-Mitte1 zur Vereinfachung und Unterstützung des Berichtwesens.
Der Einsatz der EDV muss den besonderen infrastrukturellen und zeitlichen Bedingungen, unter denen die Arbeiten im Freispiegelstollen stattfinden, angepasst werden. Ob die beiden im folgenden beschriebenen Datenbanksysteme vor Ort vollumfänglich eingesetzt werden können, wird erst beim Beginn der Arbeiten endgültig entschieden werden.
3.1 Surveydata
Es handelt sich um ein in PRO IV programmiertes Fileverwaltungssystem (der Einfachheit halber Datenbank genannt), das unter dem Betriebssystem UNIX auf einem zentralen SPERRY Computer geladen ist (im FIDES Rechenzentrum, Zürich). Dieses System ermöglicht die Mehrplatznutzung und die Daten sind von den verschiedenen Verbrauchern rund um die Uhr abfragbar. Die Datenbank enthält Messresultate, wissenschaftliche Daten und Informationen zum Stand und Fortschritt der Sondierarbeiten.
3.2 Sondierdata
Die detaillierte Erhebung der geologischen Daten geschieht über Erfassungsblätter, die von den Bohrstellengeologen ausgefüllt werden. Diese Datenblätter werden dann in die zentrale Datenbank (S-2000 bei FIDES) eingespiesen, wobei sie auf Vollständigkeit und Plausibilität geprüft werden. Die detaillierte Beschreibung der Hydrogeologie in der wissenschaftlichen Datenbank SONDIERDATA geschieht durch Umkopieren der vor Ort erfassten und in SURVEYDATA gespeicherten Daten. Die weitere Nutzung des Datenmaterials erfolgt unter Absprache mit dem Verantwortlichen für Datenbankwesen im Projektbereich Endlager SAA!MAA.
NAGRA NTB 87-12 - 39 -
4 BERICHTERSTATTUNG
Durch die Auflagen der Bundesbehörden ist die Nagra verpflichtet, periodisch über den Fortschritt der Sondierarbeiten und über erste Resultate zu berichten. Vorn Bund werden einerseits halbjährliche Zwischenberichte, andererseits Schlussberichte über abgeschlossene Untersuchungsphasen verlangt, die an die Aufsichtbehörden abzuliefern sind.
4.1 Zwischenberichte
Gemäss den Auflagen des Bundes sind halbjährliche Zwischenberichte zu verfassen und an die Aufsichtsbehörden weiterzuleiten. Diese Zwischenberichte beziehen sich auf einen festen Zeitabschnitt, der nicht mit den Untersuchungsphasen übereinstimmen muss. Sie geben in knapper Form über Fortschritt und erste Resultate der am Sondierstandort laufenden Arbeiten Auskunft.
4.2 Schlussbericht
Sind die Arbeiten einer Untersuchungsphase abgeschlossen, so ist den Aufsichtsbehörden ein Schlussbericht abzuliefern. Er beinhaltet eine umfassende Dokumentation der Arbeiten und eine erste Auswertung der wissenschaftlichen Daten der Untersuchungen; er enthält aber keine Sicherheitsanalysen oder Modellrechnungen.
Im Schlussbericht der operationellen Phase werden u.a. die Auftragsnehrnerschlussberichte verwertet, die ca. 4 Monate nach Beendigung der Bohrphase in ihrer endgültigen Form vorliegen.
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5
Wasserfassung Catancasca
Zentrale Spina mit Fensferstollen Riva
= FreispiegelstOllen Valbella -Spina
IOkm
Reproduziert mit Bewilligung des Bundesamtes für Landestopographie vom 17. 7.1981
Nagra Cedra Cisra NTB 87-12
GEOGRAPHISCHE LAGE SONDIERSTATION PPG-1
PIZ PlAN GRAND IVls.: IOAT.: 5- 8-87 I BEILAGE: 1 1
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150
145
140
135
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LEGENDE
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® Nogra-Büro / Bewachung
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~~~~f-ffl~- E' f" \ \ ~ In orderpn~spodest \ \ \
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Einstieg in Zugongsstollen ---l,-~~
1:200
o 10m
Nagra Cedra Cisra NTB 87-12
SITUATIONSPLAN VORPLATZ CALANCASCA
PIZ PlAN GRAND VIS.: DAT.: 5 - 8 - 87 BEILAGE 2
wsw
Bohrung
mS.M. mü.M.
2500
2000
1500
1000
Stollen -Km (ca.)
Wasserfassung
Calancasca
0.0
Alp de 10 Bedolelo Pion co
84
1.435
Piz Pion Grand
Alp d' Arbeola
83 8281
2.015 2.515 2.610
Quartör ()uarlernario
~ ~
Gehängeschutt
Delrilo di fa/da
Kristallin der Adulo - Decke Cristollino dei Ricoprimento deO 'Adula
..
groniloide Gl)eise Phengitgneis, Zweiglimmergneise
Augengneise , Böndergneise
Gneiss qroniloidi Gneiss lengitiei, Gneiss 0 due miene Gneiss oeeniodlfll~ Gnelss /Islofi
Biolilgneis und Glimmerschiefer Biolilgneise und - schiefer,
Zweiglimmergneise und - schiefer,
loT. Granat führend
Gneiss 0 bialile e Micoscisti Gneiss e Seisli bioliliei Gneiss e Micoseisti 0 due miene lil porte eon Gronoti
Amphibolite, Eklogite, Ullramafitite
Anfiba/ili, Ec/oq/ti, U/kamafititi
Marmore. Dolomite, evll. Quarzite
Marmi, Da/am/e, evenl. Quorzili
Trios der Adulo - Decke Trias deI Ricoprimenlo dell'Adula
Dolomite, Marmore, Rauhwacken Da/amie, Mormi, Coriole
Quarzite Quarzili
nach Zentrale Spina -+
Freispiegelstollen
Lönge: co.6000m
Gefälle: co. 5% 0 (WSW / ENE)
Auskleidung: cO.20cm Ortsbeton z.T.
auf Spritzbeton und An ker
Durchmesser: 2.20 m , Kreisprofil
o Ikm
Moesa
ENE
m.s.M mÜ.M
2500
2000
1500
1000
Nagra Cedra Cisra NTB 87-12
FREISPIEGELSTOLLEN VALBELLA-SPINA: GEOLOGISCHES PROFIL, STANDORTE DER SONDIERBOHRUNGEN
PIZ PlAN GRAND JVIS.: I DAT.: 5 - 8 - 87 I 'BEILAGE 3 I
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GL: Geschäftsleitung Kow: Dr. E. Kowalski Spc: Dr. C. Sprecher Nd~ A.L. Nold Hm: Dr. M. Huber Ga: R. Gassner Mk: A. Macek Gs: W. Gassler Sche: Dr. S. Schlanke We: Dr. H.P. Weber Wm: Dr. U. Weidmann St: Dr. G. Sattel Vs: P. Verstraete Sp: Dr. F. Spane
,. I SERVICE FA. (BEWACHUNG)
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PROGRAMMLEITUNG
"l1li
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PROGRAMMLEITUNGSAUSSCHUSS
STAB PPG~"--Hm-Ga
PL - PPG-l "l1li
GL
Kow Spc Nd
Spc (St)
* örtl. Leitung: Antransport und Installationsphase } Verfüllung und Räumungsphase Koord. BT/I (Mk
Bohr- und Testphase
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Wi ss. Koord. (Wm
Wm
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STOLLENSEISMIK
I BOHR
UNTERNEHMER
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INFRASTRUKTUR
STOLLENGAS/3) 1-1 _______ ---1
SICHERHEIT
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PL-GEOLOGIE
We (Sche)
GEOl. 1) SAMPLING
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...
PL-HYDROGEOLOGIE
Wm (Sp)
SOLEXPERTS
TRACER- 2) DIENST I-
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BOHRLOCHGEOPHYSIK
Vs (St)
INTERGEO WBK
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BUERO FREY (WBK)
Einsatzort: ,.. PPG
..... Büro ,.. ..... Büro und PPG
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87 Sep Okt
Wer Status 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 5 7 9 10 11 12 13 14 15
01 Start 02 Demontage Rechen M
03 Be~e i ssi chetung I Uebernahlll M/I 04 Bau Einfoerderungsplattforlll I 05 Ausmessen Mark i etung Bohrst I 06 Ev. Ausbesserung Sto 11 ensoh I 07 Inst. lichtleituflg bis B4 . I 08 Installation Ventilator Spi I 09 Be~achung u. Telefon dien st I 10 Einf. sch~. "Mat. S-Geophys. 5 11 Eint. Buero Bohrstellengpol G 12 Eint. Buero Hydrogeologie H 13 Eint. lab. Tracerd. Spuel. H 14 Inst. Wasserl. Tel. bis 84 I 15 Uebersetzen Di eselgeneratot I 16 Uebersetzen Bohrgeraet B 17 Einfoerdern DieHIgenerator I 18 Einfoerdern Bohrgeraet I 19 Inst. lichtleitung bis KM 3 I 20 Einrichten Dieselgenerator B 21 Ein r i chhn Bohr geral't B 22 Inst. Wasser l. Tel. bis KM3 I 23 Bohrstellengeologie laborb. G 24 Hydrogl'o 1. Unters. laborb. H 25 Tracerd Spuel. laborbetrieb H 26 Bohrarbeiten B4 B 27 Tracer SPUl' I ungsuebl'rw. B4 H 28 Geol. Salllplerdienst B4 G 29 Einf. Bereitst. loggingllat. l. 30 Uebersetzen HydrolIater ial H 31 Einf. Inst. Mat. S-6eophys. 5 32 Abbau Bohrgeraet B4 B 33 Einrichten Hydroplattf. 84 H 34 logging 84 L 35 Einfoerdern- Hydro.at. B4 H 36 UlIIsetz. Einr. Bohrgeraet B3 B 37 Bohrubeiten B3 B 38 T racerd. Splle I un9sueber~ 83 H 39 Seol. Satllplerdienst B3 G 40 Umsetzen logging Mat B3 L 41 Ei nr. Ei nb. Hydrotesteq. B4 H 42 Hydrotesting (tA.) B4 H 43 hshessungen Sto llengeophy 5 44 Abbau Bohrgeraet B3 B 45 Eint ichten Hydroplattf. B3 H 46 Log9ing B3 L 47 Einfoerdern Hydromat. B3 H 48 Umsetz. Eint. Bohrgeraet B2 B 49 Bohren Geophon I. Geophys. 1 5 50 Bohrarbeiten BZ B 51 Ttacerd. Spuel ungsueberw B2 H 52 Geol. Saillplerdienst B2 G 53 UMsetzen Logging Mat B2 l 54 Einr. Einb. Hydrotesteq. B3 H 55 Hydrohsting (k.A.) B3 H 56 Hydrotest ing (0. k. A.) B4 H 57 Stollengeophys. Produktion1 S 58 Abbau Bohrgeraet B2 B 59 Ei-nr-ichten-HydroplaHf. B2 H 60 Logging 82 L 61 Einfoerdern Hydromat. 82 H 62 UlIIsetz. Eint. Bohrgeraet B1 B 63 Bohren Geophon I. Geophys. 2 5 64 Bohrarbeiten B1 B 65 Tracerd. Spuelungsupberw B1.H 66 Geo l. Samp 1 erd i enst BI G 67 Uasetzen Logging Hat BI l 68 Einr. Einb. Hydrotesteq. B2 H 69 Hydtotesting (koA.) B2 H 70 Hydrotest ing (0. k. A.) B3 H 71 Sto 1I engeophys. Produkt i on2 S 72 Abbau Bohrg~rät BI B 73 Einrichten Hydroplattf. B1 H 74 Log9ing 81 l 75Einfoerdern Hydroillat. BI H 76 Verschieben Bohr9. S-Innere B 77 Ausfoetdern Logging Hat L 78 Einr. Einb. Hydrotesteq. BI H 79 Ausb. Ausfoerd. Hydrolllat. B4 H 80 Hydrotesting (k.A.) BI H 81 Hydrotest ing (0. k.A.) B2 H 82 Ausfoerdern 1. Bohrausr. B 83 Di latoletenessung B4 H 84 Ausb. Ausfaerd. Hydrolat.B3 H 85 Di latOllletenessung B3 H 86 Verfuell en B4 B 87 Ausb. Ausfoerd. Hydrollat. 82 H 88 Verfuellen B3 B 89 Di Jatoletenessung B2 H 90 Aush. Ausfoerd. Hydrolat.Bl H 91 Ver fue lien B2 B 92 Verfuellen B1 B 93 Ausfoerdern Bohrgenet B 94 Ausfoerdern Di eSll I generator I 95 DeMontage Wasserleitung I 96 Ausfoerd. Hat. Sto 11 engeoph S 97 Beweissicherung St. zustand M/I 98 Abbau Vent i lahr I 99 Abbau licht Telef inc!. Ver I 100 Abbau EinfoerderungsplaHf I 101 Montage Rechen M 102 St. begehung I Uebergabe HI I 103 Uischalten Bauhafo H
K 01. 02.- . 03.-- . 04.-- . 05.--06.-- . 07.- . 08.-- .
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