Visualisering og sammenstilling av strømnings- og temperaturmålinger i 2018-borehullene på Åknes.

Abstract

Denne masteroppgaven er skrevet i forbindelse med dreneringsprosjektet på det ustabile fjellpartiet, Åknes. Prosjektet er ledet av Norges vassdrags- og energidirektorat, NVE, med den hensikt å undersøke om drenering vil stabilisere fjellpartiet. I den forbindelse er det nødvendig med en helhetlig forståelse av den komplekse hydrogeologien i fjellsiden.

Det er boret en rekke borehull i fjellsiden der det er utført flere undersøkelser og målinger. Fokuset i denne oppgaven er på strømnings- og temperaturmålinger utført i borehullene som er boret i 2018, KH-01-18 og KH-02-18. Disse borehullene er plassert i vestre del av fjellpartiet, nært den svært oppsprukne forkastningssonen, Åknesrenna. Ved visualisering og sammenstilling av resultatene benyttes programvaren Leapfrog geo.

Strømningsmålinger som er utført i borehullene består av flowmetertester og varmepulstester. Resultatene fra disse viser imidlertid ulike strømningsmønster i respektive borehull. Temperaturmålinger i borehullene tatt over en lengre periode ble sammenlignet med det målte strømningsmønsteret, for å undersøke om vannførende sprekker og strømningen i borehullet kunne detekteres ut ifra temperaturen. Disse resultatene bekrefter strømningsmønsteret i borehull KH02-18 malt med varmepulstest. I borehull KH-02-18 derimot, viser ikke temperaturmålingene tydelig korrelasjon med strømningsmålingene. Det ble også undersøkt hvilken effekt nedbør og lufttemperatur hadde på temperaturen i borehullene. Dette viste at disse faktorene påvirker temperaturen i begge borehullene, også i de dypereliggende sprekkesettene. Denne observasjonen indikerer at det er kontakt mellom overflatevannet og de dypere systemene. En helhetlig vurdering og sammenligning av de to borehullene blir også utført. Denne viser høyere grunnvannstand og større mengder vann som strømmer i KH01-18 enn KH-02-18. KH-01-18 viser også større variasjoner i temperaturen. Disse forskjellene indikerer at det kan eksistere en naturlig drenering mot Åknesrenna mellom borehullene.

Som en del av masteroppgaven ble det også utarbeidet et felles engelsk artikkel med masterstudent Johanne Gjerstad. Denne inneholder de viktigste funnene fra begge masteroppgaver. Artikkelen ligger vedlagt i vedlegg A.

This Master thesis is written in assosiation to the drainage project at the unstable rock slope, Åknes. The project is lead by the Norwegian Water Resources and Energy Directorate, NVE, with the purpose to investigate wheter drainage will stabilize the slope sufficiently. In that regard, a comprehensive understanding of the complex hydrogeological systems in the rock slope is necessary.

A number of boreholes have been drilled in the unstable area, where several studies and measurements have been carried out. The focus of this thesis is the flow and temperature measurements carried out in the boreholes drilled in 2018, KH-01-18 and KH-02-18. These boreholes are located in the western part of the mountain area, near the highly fractured fault zone, Åknesrenna. For assemble and visualization purposes, Leapfrog geo software will be used.

Flow measurements performed in the boreholes consist of flowmeter tests and heat pulse tests. However, the results from these show different flow patterns in the respective boreholes. Temperature measurements in the boreholes taken over an extended period of time were compared with the measured flow pattern, to investigate whether water-carrying cracks and the flow in the borehole could be detected from the temperature. These results confirm the flow pattern in borehole KH-02-18 measured by heat pulse test. In borehole KH-02-18, however, the temperature measurements do not show a clear correlation with the flow measurements. The effect of rainfall and air temperature on the temperature of the boreholes was also investigated. This showed that these factors affect the temperature in both boreholes, even in the deeper joint systems. This observation indicates that there is contact between the surface water and the deeper systems. A comprehensive assessment and comparison of the two boreholes is also carried out. This shows higher groundwater levels and larger amounts of water flowing in KH-01-18 than KH-02-18. KH-01-18 also shows greater variations in temperature. These differences may suggest a natural drainage towards Åknesrenna between the boreholes.

As part of the thesis, a joint English article was also prepared with master student Johanne Gjerstad. This contains the most important findings from both master’s theses. The article is attached in Appendix A.