• Artikkelin kategoria:Artikkelit
  • Artikkeli julkaistu:1.12.2020

Ydinvoimalan alueella kallioperän vakautta mitataan paikkatietotekniikan avulla

Ydinjätteen loppusijoituspaikka Olkiluodossa on alue, jonka turvallisuus on varmistettava kaikin mahdollisin keinoin. Geodeettisilla mittauksilla on voitu varmistaa kallioperän vakaus suunnittelun alkumetreiltä lähtien.

Kirjoittaja

You are currently viewing Ydinvoimalan alueella kallioperän vakautta mitataan paikkatietotekniikan avulla
Sonja Lahtinen huoltaa GPS-mittausasemaa, jonka havainnolla seurataan kallioperän vakautta. Kuva: Hannu Koivula

Ensimmäiset mittaukset Olkiluodon alueella tehtiin jo 1990-luvulla, kun vasta etsittiin sopivaa paikka ydinjätteen loppusijoituslaitokselle. Kallioperän vakaus oli tärkeä kriteeri paikan valinnassa. Alueelle perustettiin kymmenkunta GPS-mittauspistettä, joiden avulla kallioperän vakautta voidaan arvioida. Vuosituhannen alussa aloitettiin lisäksi alueen tarkkavaaitukset, joiden avulla havaitaan pystysuuntaista liikuntaa. Näin saatiin kerättyä runsaasti tietoa geologisen ja seismologisen tutkimuksen tueksi. 

Havaintoja kallioperän liikkeistä jopa alle millimetrin tarkkuudella 

Satelliittihavainnoilla (Global Navigation Satellite System, GNSS) on mahdollista seurata hiljalleen vuosien ja vuosikymmenten aikana tapahtuvia muutoksia. Niistä voidaan laskea mittausverkon sisäisiä, suhteellisia muutoksia erittäin tarkasti: vaakatasossa jopa millimetrin osien tarkkuudella. Mittausten tarkkuus perustuu geodeettiseen laitteistoon, pitkiin havaintojaksoihin ja datan jälkikäsittelyyn. Aluksi mittaukset toistettiin tarkasti kahdesti vuodessa tehdyillä mittausjaksoilla. Viimeisen kymmenen vuoden aikana on siirrytty jatkuviin mittauksiin, minkä seurauksena mittaustulosten luotettavuus on parantunut merkittävästi. Tarkkavaaitus on tarkin menetelmä suhteellisten korkeusmuutosten määrittelyyn. Menetelmä on erittäin työläs, mutta sen avulla voidaan havaita jopa alle millimetrin muutoksia, kun mittauksia toistetaan riittävästi. Korkeussuuntainen tarkkuus satelliittihavainnoissa on noin kolme kertaa heikompi pystysuunnassa vaakatasoon verrattuna, joten luotettavien pystyliikuntojen määrittämiseksi tarvittaisiin jatkuvia havaintoja vähintään vuosikymmenen ajalta. Tarkkavaaituksen avulla Olkiluodon alueella on havaittu Olkiluodon saaren liikettä mantereeseen nähden, GPSasemien korkeusmuutoksia sekä muutoksia Olkiluodon alueen maanalaisten louhintakohteiden (voimalaitosjäteluola VLJ:n ja ONKALO-tutkimustilan) läheisyydessä. 

Kallioperän vakaus Olkiluodon alueella varmistetaan useilla eri mittauspisteillä (numeroidut kohteet). Käyrillä on kuvattu
kallioperän liikkeet (mm/vuosi). Keltaisella pienessä kuvassa on merkitty ydinjätteen loppusijoituspaikan maanalaiset
luolastotunnelit. Kuva: MML/ Paikkatietokeskus

Olkiluodon kallioperä on erittäin vakaa 

GPS-mittaukset vuosien aikana ovat osoittaneet Olkiluodon alueen kallioperän erittäin vakaaksi. Tämänhetkisten tulosten mukaan mittauspisteiden väliset vaakaliikkeet ovat alle 0,2 millimetriä vuodessa. Noin seitsemän vuoden jatkuvista aikasarjoista muutoksia voidaan määrittää noin 0,1 mm/v tarkkuudella, joten havaitut muutokset ovat monella asemalla pienempiä kuin mittaustarkkuus. Toistetut tarkkavaaitukset osoittavat alueen olevan erittäin vakaa suurelta osin myös pystyliikkeiden suhteen. Useimmilla pisteillä alueen suhteelliset muutosnopeudet ovat alle 0,1 millimetriä vuodessa ja poikkeamat mahtuvat virherajojen sisään. Voimalaitosjäteluolan (VLJ) alueen louhinta- ja rakennustyöt olivat päättyneet hyvissä ajoin ennen vaaitusten aloittamista, ja alue on erittäin vakaa. Suurimmat muutokset on havaittu käytetyn ydinjätteen loppusijoitusluolaston (ONKALO) louhintakohteen läheisyydessä. Luolaston louhimistyöt aloitettiin vuonna 2004, ja mittauksia alueella on tehty lähes koko louhimisvaiheen ajan. Suurin korkeudenmuutos 13 vuoden aikana on noin kolme millimetriä suhteessa alueen ulkopuolisen pisteeseen. Tulevien vuosien aikana saadaan tietoa, kuinka kauan korkeudenmuutokset ONKALO:n alueella jatkuvat louhimistyön loputtua. Mittaukset Olkiluodon alueella jatkunevat vielä pitkälle tulevaisuuteen. Mittausohjelmaa päivitetään säännöllisesti vastaamaan aina sen hetken vaatimuksia.

Alkuperäinen artikkeli on julkaistu Positio-lehdessä 4/2020. Lue koko artikkeli alkuperäisessä muodossaan Helsingin yliopiston kirjaston sivuilta.