Push-Pull-Tests in einer isolierten Einzelkluft – Geländeversuche und numerische Modellierung

Zusammenfassung

Push-Pull-Tests sind ein häufig genutztes Verfahren zur Bestimmung hydraulischer Parameter, wenn nur eine Bohrung gegeben ist. Die Auswertung der Versuche mittels numerischer Modelle ist oftmals aufgrund der Heterogenität des Untergrundes mit Schwierigkeiten verbunden. In dieser Geländestudie wurden tracergestützte (Eosin, Tinopal, Chlorid) Push-Pull-Versuche in einer isolierten Kluft in Sandstein durchgeführt. Die empirischen Durchgangskurven wurden mit denen eines idealisierten numerischen Einzelkluftmodells verglichen. Durch eine Sensitivitätsstudie wurde zuvor der Einfluss einzelner Transport- und Versuchsparameter auf die Ausbildung der Durchgangskurven beurteilt. Eine vereinfachte analytische Methode diente der Ermittlung weiterer Transportparameter. Die idealisierte Kluft wurde durch eine gleich Eins gesetzte Porosität realisiert, die Verdünnung des Tracers im Bohrloch konnte durch eine spezielle Eingabefunktion berücksichtigt werden. Es zeigte sich, dass sich die Form des Peaks durch advektiv dominierte Prozesse durch das Modell recht gut nachbilden lässt, das dispersiv-diffusiv bedingte Tailing dagegen nicht ausreichend genau erfasst werden kann.

Abstract

Push-pull tests are a proven method for determining hydraulic parameters if there is only one borehole available. Test interpretation by numerical models is often coupled with difficulties due to the heterogeneity of the subsurface. In this field study, tracer-based push-pull-tests (using Eosin, Tinopal and chloride) were performed in an isolated fracture in sandstone. The empirical breakthrough curves were compared to those of an idealized numerical single-fracture model. The influence of individual transport and test properties was previously investigated by a sensitivity study. A simplified analytical method served to determine further transport properties. The idealized fracture was realized by a porosity of one, the tracer dilution in the borehole could be considered by a special input function. It was shown that the peak form caused by advective dominated processes could be reproduced quite well by the numerical model, whereas the tailing due to dispersive-diffusive processes could not be considered sufficiently accurate.