Zeitschrift für Hydrogeologie und Hydrotechnik

Modellierung gekoppelter Prozesse: Strömung, Transport und Geochemie, Anwendung auf die Auflösung von Salzstöcken

Marwen BEN REFIFA, Canot Édouard, Guellouz Lamia und Bouhlila Rachida

Eines der bekanntesten hydrogeochemischen Probleme ist das des Salzstocks (Fall 5, Level 1 des internationalen HYDROCOIN-Benchmarks für Grundwasserfluss). Mehrere Teams haben dieses Problem mit unterschiedlichen Berechnungscodes simuliert. Der Steinsalzstock ist durch eine sehr geringe Durchlässigkeit (10-20 m2) gekennzeichnet. Hydrogeologen betrachten dieses Gestein normalerweise als undurchlässig. In Wirklichkeit ermöglicht dieser Durchlässigkeitswert die Zirkulation des Wassers im Gestein. In diesem Artikel verwenden wir den Code GEODENS zur Berechnung des Flusses und des Transports bei variabler Dichte. Das Problem des Stockwerks ist durch hohe Konzentrationen (Dichte) gekennzeichnet. Daher haben wir einen Chemiecode verwendet, den wir mit GEODENS gekoppelt haben, um die Dichte und die Konzentrationen in Gegenwart von ausgefällten Salzen zu berechnen. Darüber hinaus untersuchen wir den Einfluss dieser geringen Durchlässigkeit auf die Variationen der Porosität des Gesteins des Stockwerks sowie auf die gelösten (verlorenen) Salzmengen. Wir haben gezeigt, dass die Porosität des oberen Bandes der Kuppel nach einer Simulation von 10.000 Jahren um den Faktor 4,5 zugenommen hat. Im gleichen Zeitraum verlor die obere Schicht der Kuppel 50 % der ursprünglich in diesen Poren gespeicherten Salzmenge. Die Beschleunigung des Auflösungsprozesses, auch wenn er eher langsam ist, kann bei längerer Dauer nicht vernachlässigt werden.