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Arbeitsbericht NAB 13-26

Hydrogeological model Jura Ost

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Der vorliegende Bericht dokumentiert Simulationen zu den lokalen Grundwasserzirkulationsverhältnissen für das potenzielle Standortgebiet Jura Ost. Das hier beschriebene Modell umfasst eine Grundfläche von 427 km? um das Standortgebiet Jura Ost von der Geländeoberfläche bis zu einer Tiefe von ca. 1125 m. Das Modell umfasst 18 hydrogeologische Einheiten vom Quartär bis zu den Gesteinen der Anhydritgruppe. Störungen von regionaler Bedeutung (Jura-Hauptüberschiebung und Mandach-Überschiebung) sind ebenfalls im Modell abgebildet. Der Schichtverlauf der hydrogeologischen Einheiten und die Geometrie der tektonischen Strukturen sind aus einem regionalen, geologischen Modell entnommen, das in Gmünder et al. (2013a) dokumentiert ist. Die für das lokale Modell erforderlichen lateralen Randbedingungen werden aus einem regionalen, die gesamte Nordwestschweiz umfassenden, hydrogeologischen 3D Modell abgeleitet (siehe Gmünder et al. 2013b).

Die lokalen hydrogeologischen Verhältnisse im Standortgebiet werden massgeblich von den hydraulischen Eigenschaften der regionalen Störungssysteme geprägt. Um deren Einfluss auf die Grundwasserzirkulation systematisch zu analysieren, wurden Sensitivitätsstudien mit 4 verschiedenen Basisfällen und umfangreichen Parametervarianten durchgeführt. In den 4 Basisfällen wurden die regionalen Störungen als geringmächtige, vertikale Strukturen mit komplementären hydraulischen Eigenschaften ("permeable fault – along flow/cross flow", "sealing fault", "throw only") implementiert, welche die sedimentären Schichtpakete fragmentieren. Zusätzlich wurde im Rahmen von weiteren Parametervarianten die Bedeutung einzelner hydrogeologischer Einheiten als potenziell wasserführende Systeme untersucht.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass im Standortgebiet die Aquitarde des Keupers den Muschelkalk Aquifer von den darüber liegenden Aquiferen hydraulisch voneinander weitgehend entkoppelt. Eine Grundwasserzirkulation zwischen den beiden Stockwerken kann praktisch nur über die Störungen ausserhalb des Standortgebiets erfolgen, sofern diese permeabel sind.

Das obere Grundwassersystem beinhaltet den Malm Aquifer, den Hauptrogenstein, als potenziell wasserführende Systeme das Sissach Member (Einheit RD4) und den Arietenkalk (in den Sensitivitätsfällen) sowie den Keuper Aquifer. Es zeigt sich, dass der Grundwasserfluss im oberen Grundwassersystem stark durch die Topographie und die hydrogeologischen Eigenschaften der Störungen beeinflusst wird und es zumeist zur Ausbildung (sub-) hydrostatischer Drücke kommt.

Das untere Grundwassersystem beinhaltet einzig die hydrogeologischen Einheiten des Muschelkalk Aquifer. Im Allgemeinen zeigen die Simulationen hier ebenfalls (sub-) hydrostatische Drücke. Dies deckt sich mit Messungen an Bohrungen und spiegelt die Topographie des Infiltrationsgebiets wieder. Die Fliessrichtungen im Muschelkalk Aquifer sind nicht, bzw. nur noch sehr bedingt von der lokalen Topographie abhängig, hier dominieren die hydrologischen Eigenschaften der Störungen und die regionalen In- und Exfiltrationsgebiete den Grundwasserfluss.

Ein Vergleich der errechneten Grundwasserpotenziale mit den (wenigen) vorhandenen gemessenen Potenzialen zeigt, dass aufgrund der Simulationen keine der simulierten Hypothesen ausgeschlossen bzw. als weniger wahrscheinlich bewertet werden kann.

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