Prozeßmodellierung und Parameteridentifikation von Mehrphasenströmungsprozessen in porösen Medien - Tapa blanda

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1995 im Fachbereich Geowissenschaften / Geographie - Sonstiges, Note: magna cum laude, Technische Universität Bergakademie Freiberg, Sprache: Deutsch, Abstract: Mit zunehmender Industrialisierung stieg die Zahl oberflächennaher Schadensfälle, bei denen mit Wasser nichtmischbare Fluide (NAPL) in den Untergrund gelangten, die das Schutzgut "Grundwasser" bedrohen. Die Strömungsprozesse der drei Phasen Wasser, NAPL und Luft, aber auch Wasser, Erdöl und Erdgas im Untergrund werden durch die Mehrphasengeohydraulik beschrieben. Die Arbeit behandelt die Modellbildung, Simulation und Parameteridentifikation der Mehrphasengeohydraulik, d.h. es werden die Dynamik der Strömungsprozesse mehrerer fluider Phasen in porösen Medien als auch die Statik betrachtet. Aufbauend auf den physiko-chemischen Phaseneigenschaften werden Modellkonzepte zur Beschreibung der hydraulischen Zustandsfunktionen von Mehrphasensystemen entwickelt. Diese Parameterfunktionen des applizierten Strömungsprozeßmodells werden mit der Sensitivitäts- und Szenarioanalyse, aus denen auch grundlegende Anforderungen an die Gestaltung des meßtechnisch erfaßbaren Prozesses (Multistep-Flow-Test) für die Parameteridentifikation resultieren, überprüft. Das Parameteridentifikationsmodell SIWAPRO gestattet die Identifikation der Modellparameter aus Multistep-Flow-Tests. Die Vorgabe geohydraulisch begründeter Parameterstart- und Grenzwerte stabilisiert den Optimierungsalgorithmus und minimiert die Gefahr nichteindeutiger Lösungen. Eine Meßzelle zur Aufnahme der hydraulischen Zustandsfunktionen von Dreiphasensystemen (Retentionsfunktion/Wasserspannungscharakteristik und Funktion der ungesättigten hydraulischen Leitfähigkeit) in porösen Medien wird vorgestellt.

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1995 im Fachbereich Geowiss. / Geographie - Sonstiges, Note: magna cum laude, Technische Universität Bergakademie Freiberg, Sprache: Deutsch, Anmerkungen: Von der Fakultät für Geowissenschaften, Geotechnik und Bergbau der Technischen Universität Bergakademie Freiberg genehmigte DISSERTATION zur Erlangung des akademischen Grades Doktor-Ingenieur Dr.-Ing. vorgelegt von Diplom-Ingenieur Oliver Kemmesies geboren am 26. Dezember 1965 in Leipzig Gutachter: Prof. Dr.-Ing. habil. Frieder Häfner (Freiberg) Prof. Dr.-Ing. habil. Ludwig Luckner (Dresden) Prof. Dr. Kurt Roth (Stuttgart-Hohenheim) Tag der Verleihung: 16. November 1995 Note: magna cum laude , Abstract: Mit zunehmender Industrialisierung stieg die Zahl oberflächennaher Schadensfälle, bei denen mit Wasser nichtmischbare Fluide (NAPL) in den Untergrund gelangten, die das Schutzgut "Grundwasser" bedrohen. Die Strömungsprozesse der drei Phasen Wasser, NAPL und Luft, aber auch Wasser, Erdöl und Erdgas im Untergrund werden durch die Mehrphasengeohydraulik beschrieben. Die Arbeit behandelt die Modellbildung, Simulation und Parameteridentifikation der Mehrphasengeohydraulik, d.h. es werden die Dynamik der Strömungsprozesse mehrerer fluider Phasen in porösen Medien als auch die Statik betrachtet. Aufbauend auf den physiko-chemischen Phaseneigenschaften werden Modellkonzepte zur Beschreibung der hydraulischen Zustandsfunktionen von Mehrphasensystemen entwickelt. Diese Parameterfunktionen des applizierten Strömungsprozeßmodells werden mit der Sensitivitäts- und Szenarioanalyse, aus denen auch grundlegende Anforderungen an die Gestaltung des meßtechnisch erfaßbaren Prozesses (Multistep-Flow-Test) für die Parameteridentifikation resultieren, überprüft. Das Parameteridentifikationsmodell SIWAPRO gestattet die Identifikation der Modellparameter aus Multistep-Flow-Tests. Die Vorgabe geohydraulisch begründeter Parameterstart- und Grenzwerte stabilisiert den Optimierungsalgorithmus und min