ISSN:
1435-0157
Keywords:
Key words tracer tests
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fractured rocks
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Germany
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diffusion
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analytical solutions
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
Description / Table of Contents:
Résumé Deux multitraçages ont été réalisés dans l'une des zones principales de failles du bassin de Lange Bramke (massif du Harz, Allemagne); les résultats confirment le rôle prédominant de la zone de failles pour l'écoulement souterrain et le transport de soluté. Les traceurs, possédant des coefficients de diffusion différents (deutérium, bromure, uranine et éosine), ont fourni des courbes de restitution qui ne peuvent être expliquées que par un modèle qui associe un transport advectif-dispersif dans les fractures à un échange par diffusion moléculaire dans la matrice. A l'échelle des expériences (distance maximale de 225 m), l'influence des fractures adjacentes a été négligée. Ce modèle a fourni pour chaque traceur pratiquement les mêmes paramètres pour la roche et le transport, ce qui signifie que l'approximation de la fracture unique est acceptable et que la diffusion dans la matrice joue un rôle important. La conductivité hydraulique de la zone de faille fournie par les traçages est d'environ 1,5×10–2 m/s, alors que la conductivité hydraulique régionale de la roche fracturée dans son ensemble est de l'ordre de 3×10–7 m/s, selon l'estimation tirée des âges tritium et de la porosité de la matrice d'environ 2%. Ces valeurs montrent que la conductivité hydraulique le long de la faille est supérieure de plusieurs ordres de grandeur à celle de la partie fracturée restante de l'aquifère, ce qui confirme le rôle prédominant joué par les zones de failles comme drains de l'eau et comme axes d'écoulement rapide.
Abstract:
Resumen Dos ensayos con múltiples trazadores realizados en una de las zonas más fracturadas de la cuenca de Lange Bramke (Montes Harz, Alemania) confirman el papel dominante de la zona de fractura en el flujo de agua subterránea y el transporte de solutos. Trazadores con distintos coeficientes de difusión molecular (deuterio, bromuro, uranina y eosina) dieron curvas de llegada que sólo pueden ser explicadas mediante un modelo que acople el transporte advectivo-dispersivo en las fracturas con la difusión en la matriz. Para la escala de los ensayos (distancia máxima de 225 m), se usó como aproximación que la influencia de las fracturas adyacentes podía despreciarse. Este modelo dio lugar para cada trazador a valores muy similares de los parámetros de transporte, lo que supone que la aproximación de fractura única es aceptable y que la difusión en la matriz es un mecanismo importante. La conductividad hidráulica de la zona fracturada obtenida de los ensayos es de unos 1.5×10–2 m/s, mientras que la conductividad hidráulica regional para la matriz rocosa es de unos 3×10–7 m/s, valor estimado de la edad del tritio y la porosidad de la matriz es del 2%. Estos resultados indican que la conductividad hidráulica a lo largo de la fractura es varios órdenes de magnitud mayor que la correspondiente al resto de la parte fracturada del acuífero, lo que confirma el papel dominante de las fracturas como zonas conductoras preferentes de agua.
Notes:
Abstract Two multitracer tests performed in one of the major cross-fault zones of the Lange Bramke basin (Harz Mountains, Germany) confirm the dominant role of the fault zone in groundwater flow and solute transport. Tracers having different coefficients of molecular diffusion (deuterium, bromide, uranine, and eosine) yielded breakthrough curves that can only be explained by a model that couples the advective–dispersive transport in the fractures with the molecular diffusion exchange in the matrix. For the scale of the tests (maximum distance of 225 m), an approximation was used in which the influence of adjacent fractures is neglected. That model yielded nearly the same rock and transport parameters for each tracer, which means that the single-fracture approximation is acceptable and that matrix diffusion plays an important role. The hydraulic conductivity of the fault zone obtained from the tracer tests is about 1.5×10–2 m/s, whereas the regional hydraulic conductivity of the fractured rock mass is about 3×10–7 m/s, as estimated from the tritium age and the matrix porosity of about 2%. These values show that the hydraulic conductivity along the fault is several orders of magnitude larger than that of the remaining fractured part of the aquifer, which confirms the dominant role of the fault zones as collectors of water and conductors of fast flow.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s100400050193
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