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Simulation von Mehrphasenvorgängen in porösen Medien unter Einbeziehung von Hysterese-Effekten
Sheta, Hussam
Quelle: Mitteilungen - Institut für Wasserbau, Universität Stuttgart
Stuttgart (Deutschland)
Selbstverlag
1999, XV,193 S., Abb., Tab., Lit.
ISBN: 978-3-933761-03-3
Serie: Mitteilungen - Institut für Wasserbau, Universität Stuttgart, Nr.100

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[Quelle: http://elib.uni-stuttgart.de]
Die Arbeit entstand im Rahmen des Forschungsprogramms der Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung VEGAS. Sie befaßt sich mit einem zentralen Thema zur Beschreibung von Schadstoffausbreitung und Transport im natürlichen Untergrund: das Ausbreitungsverhalten von nicht mischbaren oder nur gering löslichen Stoffen, welche sich im Untergrund als getrennte Phasen in Konkurrenz zu Bodenluft und Bodenwasser bzw. zum Grundwasser bewegen. Ein großer Teil der wassergefährdenden Flüssigkeiten ist dieser Stoffklasse zuzurechnen, darunter die häufigsten Grundwasserkontaminanten wie Mineralölprodukte und chlorierte Kohlenwasserstoffe. Man bezeichnet diese Stoffgruppen als NAPL (NonAqueous-Phase-Liquids). Die Ausbreitung von NAPL im Untergrund wird vorwiegend durch Schwerkraft, Kapillarkräfte und Viskosität beeinflußt. Diese Kräfte bestimmen nicht nur das Versickerungsverhalten der Substanzen, sondern sind letztlich auch maßgebend für die Restsättigung, die immobil im Untergrund verbleibt und somit als Langzeit-Schadstoffquelle wirken kann. Das Verständnis und die quantitative Erfassung der Bewegung von NAPL im natürlichen Untergrund ist eine zwingende Voraussetzung für die zielgerichtete Entwicklung geeigneter Sanierungstechnologien. Deshalb hat sich eine Reihe von experimentellen Forschungsprojekten mit verschiedenen Fragestellungen zu diesem übergeordneten Thema befaßt. Hand in Hand mit diesen experimentellen Arbeiten wurden Simulationsverfahren für Mehrphasenvorgänge in porösen Medien weiterentwickelt mit dem Ziel, mit Hilfe der numerischen Modelle die komplexen Mehrphasenströmungsprozesse in einem heterogenen Untergrund einer Prognose zugänglich zu machen. Im Rahmen dieser Arbeiten hatte die Dissertation das Ziel, ein Methodenkonzept zur Integration von Heterogenitäten auf unterschiedlichen Skalen in die Modellbetrachtung zu entwickeln, wobei besonderes Augenmerk auf die Berücksichtigung von Hysterese-Effekten gelegt wurde. Sie liefert damit einen wichtigen Beitrag zur numerischen Simulation von Mehrphasenprozessen im natürlichen Untergrund und zum besseren Verständnis des Ausbreitungsverhaltens von hydrophoben Schadstoffen in Boden und Grundwasser.
Grundwassersanierung, Altlastensanierung, Untergrund, Schadstoffausbreitung, Schadstofftransport, Medium(porös), Heterogenität, Hysterese, Simulation, Modell(numerisch), groundwater rehabilitation, rehabilitation of contaminated sites, subsoil, propagation of harmful substances, contaminant transport, medium (porous), heterogeneity, hysteresis, simulation,
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