Charakterisierung von Porenraumeigenschaften in unkonsolidierten Sedimenten (Laboruntersuchungen und modifizierte Kapillarmodelle)

Zusammenfassung Kenntnis und quantitative Beschreibung hydraulischer Prozesse sind für eine Vielzahl von Fragestellungen – von Grundwasserspeicherung und Grundwasserschutz über Schadstofftransport und daraus resultierenden Umweltproblemen bis hin zu oberflächennaher Geothermie – von entscheidender Bedeutung. Bestandteil der Untersuchungen ist eine umfassende Charakterisierung des Sedimentporenraumes und der Fließeigenschaften. Basierend auf Laboruntersuchungen an gestört entnommenem Probenmaterial und neu entwickelten modifizierten Kapillarmodellen für unterschiedliche Porengeometrien werden hierzu Untersuchungen vorgestellt. Die Modellrechnungen zeigen, dass mit den modifizierten Kapillarmodellen vier Einflüsse auf die hydraulische Durchlässigkeit, formuliert als Produkt, betrachtet werden können: Porosität (lineare Abhängigkeit), Porenkörperradius (Abhängigkeit vom Quadrat), das Verhältnis von Porenkörper- zu Porenhalsradius und die Tortuosität (Betrachtung zu einem späteren Zeitpunkt). Der größte Einfluss wird vom Verhältnis von Porenkörper- zu Porenhalsradius ausgeübt; die tatsächliche Porenform hat nur geringe Auswirkungen auf die hydraulischen Eigenschaften.