PDF 12.347kB - TOBIAS-lib - Universität Tübingen
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- 4 Modellvorstellung des Gasaufstieges –<br />
25<br />
__________________________________________________________________________<br />
4.4.1.1 Betrachtung des Druck-Gradienten<br />
Advektiver Gastransport durch die Oberen Sulfatschichten kann nur stattfinden, wenn an<br />
deren Top ein niedrigerer Druck herrscht, als an der Basis. Da der Top der Oberen<br />
Sulfatschichten gleichzeitig die Basis eines Aquifers darstellt, ist davon auszugehen, dass<br />
zumindest die obersten Millimeter der Oberen Sulfatschichten wassergesättigt sind. Die<br />
Vorraussetzung von advektivem Gastransport in einem wassergesättigten Medium ist, dass<br />
der Gasdruck größer als die Summe aus kapillaren und hydrostatischem Druck in diesem<br />
Medium ist (ETIOPE & MARTINELLI, 2001). Der kapillare Druck ist aufgrund der mangelnden<br />
Kenntnisse über die Struktur des obersten Schicht der Oberen Sulfatschichten nicht<br />
ermittelbar. Somit ist nur die Aussage möglich, dass der Gasdruck an der Basis der Oberen<br />
Sulfatschichten deutlich über dem hydrostatischen Druck am Top der oberen Sulfatschichten<br />
sein muss, damit ein advektiver Gastransport durch diese Schichten stattfinden kann. Dieser<br />
hydrostatische Druck hängt bei ungespannten Verhältnissen von der Mächtigkeit des<br />
Aquifers ab (HÖLTING, 1992).<br />
ρ<br />
w<br />
p g w w<br />
pg = hydrostatischer Druck an der Basis des Aquifers<br />
hw = Mächtigkeit des Aquifers<br />
= Dichte des Wassers (1000kg/m 3 )<br />
g = Erdbeschleunigung (9,0665 m/s 2 )<br />
= h ⋅ ρ ⋅ g<br />
Gl. 4.1<br />
Demnach ergibt sich pro Meter Aquifermächtigkeit eine Druckzunahme von 0,1 bar. Die<br />
Mächtigkeit der oberen Dolomitschichten und des oberen Muschelkalkes beträgt in Summe<br />
ca. 90 m (STRAYLE et al., 1998). Bei voller Ausbildung der beiden Abfolgen und vollständiger<br />
Wassersättigung beträgt der hydrostatische Druck an der Basis der oberen Dolomitschichten<br />
demnach 10 bar. Bei gespannten Verhältnissen im Aquifer würde der hydrostatische Druck<br />
10 bar übersteigen. Demnach findet advektiver Transport durch die oberen Sulfatschichten<br />
nur dann statt, wenn der Gasdruck unterhalb der oberen Sulfatschichten den hydrostatischen<br />
Druck darüber übersteigt. Die Höhe der Transportrate wird folglich von der Mächtigkeit des<br />
über den oberen Sulfatschichten befindlichen Aquifers beeinflusst.
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