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Technical Report NTB 93-35

Modelling Gas-Water Flow at Oberbauenstock

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Im Rahmen der Standortuntersuchungen am Oberbauenstock, einem der vier potentiellen Standorte für schwach- und mittelaktive radioaktive Abfälle, konnte im potentiellen Wirtgestein (Valanginien-Mergel) die Existenz einer Zone mit anomal tiefem hydraulischem Druck nachgewiesen werden. Zwei konzeptuelle Modelle wurden vorgeschlagen, die die beobachtete Druckanomalie in Zusammenhang mit einem natürlichen Gasvorkommen im Mergel bringen. Model A nimmt an, dass der Unterdruckzustand durch eine vorübergehende Entgasung eines relativ begrenzten, lokalen Gasvorkommens via den benachbarten Seelisbergtunnel während dessen Bauphase verursacht wurde. Modell B führt die beobachteten tiefen Drücke auf eine regionale, aufwärtsgerichtete Gasmigration aus einer tieferliegenden Gasquelle zurück, die unter (quasi) stationären Bedingungen abläuft.

Im vorliegenden Bericht werden verschiedene quantitative Analysen unter Anwendung analytischer und numerischer Modelle vorgestellt. Damit sollen die beiden konzeptuellen Modelle beurteilt werden. Massenbilanzrechnungen, durchgeführt mit einfachen analytischen Gleichungen, lassen vermuten, dass die Entgasung aus einem lokal begrenzten Gebiet in den Tunnelbereich Druckprofile liefert, die mit denen der hydraulischen Tests vergleichbar sind. Eine detaillierte Standortmodellierung mit dem Mehrphasensimulator TOUGH, unter Verwendung eines 2D-Vertikalschnittes des Gebietes Oberbauenstock zeigt, dass die Vorstellungen von Szenario A eher zutreffen als die von Modell B. Dennoch geben beide Modellstudien, die lokale und die regionale, Hinweise, dass die Unterdrücke wohl am ehesten durch Gasentweichung in den Seelisbergtunnel und zwar über einige hochdurchlässige Fliesswege verursacht werden. Die Anwesenheit von Gas alleine scheint keine ausreichende Erklärung für die beobachteten Unterdrücke zu liefern.

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