Technical Report NTB 87-19
Interpretation of hydraulic testing in crystalline rock at the Leuggern borehole
Der vorliegende Bericht präsentiert die Resultate der hydrogeologischen Auswertung aller auswertbaren Einfachpacker-, Doppelpacker- und H-Log-Versuche, die in den kristallinen Gesteinen der Bohrung Leuggern durchgeführt worden sind. Der Anhang enthält eine Anzahl Figuren, in denen die Auswertung für jeden einzelnen Versuchsabschnitt zusammengefasst ist. Der Versuch im Muschelkalk zwischen 74.95 und 117.85 m wird in Schmassmann (1985) diskutiert. Der im Bericht besprochene Versuch 217.9S umfasst 14.51 m Buntsandstein und reicht 4.79 m in das Dach des Kristallinuntergrundes. Die Versuchs- und Interpretationsmethoden werden dargestellt. Die Auswertung der Daten erfolgte mit dem Graph Theoretic Field Model (GFTM) von INTERA. Dieses Modell erlaubt, die Bohrlochgeschichte und die thermisch bedingten Druckeffekte in den Simulationsrechnungen zu berücksichtigen.
Der Formationswasserdruck (und die ihm entsprechende Druckspiegelhöhe) konnte für 12 Testabschnitte, in denen die Versuche kurz nach dem Durchteufen durchgeführt wurden und die Gesteinsformationen mittlere bis hohe hydraulische Durchlässigkeit aufwiesen, ermittelt werden. Die berechneten äquivalenten Süsswasser-Druckspiegelhöhen liegen zwischen 363 m ü.M. (knapp unterhalb der Kristallinoberfläche) und 356 m ü.M. (am Bohrlochende).
Für 81 Intervalle, die den gesamten im Kristallin gelegenen Bohrabschnitt abdecken, wurde die hydraulische Durchlässigkeit abgeschätzt. Die in den Simulationsrechnungen erhaltenen hydraulischen Durchlässigkeitsbeiwerte liegen zwischen 2.0 × 10-14 und 1.0 × 10-6 m/s. Für sechs Abschnitte (208 – 267 m, 440 – 485 m, 506 – 566 m, 679 – 704 m, 818 – 851 m und 1584 – 1632 m) wurden hohe hydraulische Durchlässigkeitsbeiwerte (grösser als 1 × 10-8 m/s) erhalten.
Der Basiswert des spezifischen Speicherkoeffizienten wurde für das Kristallin auf 2.2 × 10-7 m-1. geschätzt. Um die mit der spezifischen Speicherkapazität zusammenhängende Unsicherheit in der Bestimmung des besten Schätzwertes des Durchlässigkeitsbeiwertes abzuklären, wurde bei der Auswertung einzelner Tests eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Dabei wurde der Basiswert des spezifischen Speicherkoeffizienten um eine bis zwei Grössenordnungen variiert.
Die gemessenen Temperaturen im Bohrloch steigen von ungefähr 19°C an der Kristallinoberfläche auf ungefähr 66°C am Bohrlochende an. Die Temperatur nimmt mit der Tiefe annähernd linear mit einem Gradienten von ungefähr 3.4°C/100 m zu.
