Deutsch (9.3 MB) - Nagra

NAGRA NTB 92-03
Hydrogeologie
- 50-
ligt ist und die Zuflüsse nicht, wie bei Kluft-Grundwasserleitern, punktförmigen Charakter
aufweisen.
Für die quantitative Bestimmung der Zuflussraten aus den Leitfähigkeits-Logs wurden
in einem ersten Schritt die gemessenen Leitfähigkeiten nach Gleichung 3-1 (aus
TSANG et al. 1990) in äquivalente NaCI-Konzentrationen umgerechnet:
cr = 1870 C - 40 C 2
mit:
(3-1 )
cr = elektrische Leitfähigkeit in JlS/cm
C = NaCI-Konzentration in kg/m 3
Die Grundidee der quantitativen Auswertung besteht nun darin, dass die zeitliche Entwicklung
dieser transformierten Konzentrationsprofile im Bohrloch durch eine eindimensionale
advektive-dispersive Transportgleichung (Gleichung 3-2) beschrieben
werden kann.
(3-2)
mit:
k = Dispersions-Koeffizient in der Bohrung
v = lineare Advektions-Geschwindigkeit in der Bohrung
C = Elektrolyt-Konzentration in der Bohrung
tiefgestelltes x,t = 1. Ableitung nach Tiefe x, resp. Zeit t
tiefgestelltes xx = 2. Ableitung nach Tiefe x
Dieser Ansatz führt bei Wasser- und Salzlösungen in nur schwach reaktiven Formationen
(Kristallin-Gesteine, Karbonate, Tone, Mergel, Sandsteine) zu sehr guten Übereinstimmungen
zwischen Mess- und Modelldaten (z. B. LÖW et al. 1989, KELLEY et al.
1991). In der Umgebung einer viskosen Tonspülung (BLÜMLING 1990, GUYONNET et
al. 1992) oder stark löslicher Evaporite (GUYONNET & LAVANCHY 1992) ist dieser
Modellansatz nur noch beschränkt einsetzbar.
Die Bestimmung der Zufluss-Parameter (volumetrische Zuflussrate q und Konzentration
C des zufliessenden Porenwassers) pro Zuflussstelle i kann grundsätzlich mit zwei
verschiedenen Methoden durchgeführt werden:
- Iterative Angleichung der simulierten Modellresultate an die Messwerte unter Variation
der Zuflussparameter qi und Ci' Diese Angleichung beruht auf einem Finite­
Differenzen Transport-Simulator (Programm BORE; HALE & TSANG 1988). Die Angleichung
(lIFittinglI) kann entweder manuell oder, neu, mittels eines automatischen
Verfahrens unter Berücksichtung von Parameter-Korrelationen und -Kovarianzen
(Programm STARBORE; LÖW et al. 1992) durchgeführt werden.
- Analytische Bestimmung der Bohrlochflüsse Qi zwischen den Zuflussstellen und
Ermittlung von Qj aus den entsprechenden Differenzen der Qi-Werte (Programm
MOMENT; LÖW et al. 1991).