| Parallele theoretische Behandlung von | ||
| elektrischen und hydraulischen Transportvorgängen | ||
| in ausgewählten Netzwerken | ||
| und weiterführende Überlegungen zu Archie's Gleichungen | ||
| DIPLOMARBEIT cand. geophys. Peter Schmidt | ||
| Inhaltsverzeichnis | ||
| 0. | Vorwort | Seite |
| 1. | Einleitung | 1 |
| 1.1. | Der allgemeine Zusammenhang | 1 |
| 1.2. | Inhalt der Arbeit | 2 |
| 1.3. | Symbolverzeichnis | 3 |
| 2. | Modellvorstellungen | 5 |
| 2.1. | Allgemeine Vorstellungen | 5 |
| 2.2. | Die benutzten Netzwerkmodelle | 6 |
| 2.2.1. | Annahmen und Voraussetzungen | 6 |
| 2.2.2. | Die Netzwerkstrukturen | 7 |
| 2.3. | Beschreibung der Netzwerkcharakteristik | 9 |
| 2.3.1. | Die Netzwerkfunktion | 10 |
| 2.3.1.1. | Elektrische Beschreibung | 10 |
| 2.3.1.2. | Hydraulische Beschreibung | 12 |
| 2.3.2. | Die Netzwerkkonstante | 14 |
| 3. | Die Kozeny-Carman-Gleichung | 16 |
| 3.1. | Formationsfaktor und Tortuosität | 16 |
| 3.1.1. | Der Formationsfaktor | 16 |
| 3.1.2. | Die elektrische und die hydraulische Tortuosität | 16 |
| 3.2. | Die Kozeny-Carman-Beziehung | 18 |
| 3.3. | Diskussion der Kozeny-Carman-Gleichung | 19 |
| 4. | Das Verhältnis von elektrischer zu hydraulischer Tortuosität bei variabler Netzwerkstruktur | 21 |
| 4.1. | Gleichungen für das Tortuositätsverhältnis | 21 |
| 4.1.1. | Herleitung der numerischen Form | 21 |
| 4.1.2. | Die statistische Form | 21 |
| 4.2. | Vorgehensweise | 22 |
| 4.2.1. | Numerisch | 22 |
| 4.2.2. | Statistisch | 25 |
| 4.3. | Ergebnisse und Interpretation | 26 |
| 4.3.1. | Präsentation der aussagekräftigsten Ergebnisse | 26 |
| 4.3.2. | Beschreibung und Interpretation | 31 |
| 4.3.3. | Vergleich und Grenzen der statistischen und numerischen Lösungen | 34 |
| 4.4. | Übergang zu Mehrradienverteilungen, Ergebnisse | 35 |
| 5. | Die Abhängigkeit des Formationsfaktors von der Porosität | 38 |
| 5.1. | Die 1. Archie-Gleichung | 38 |
| 5.1.1. | Empirische Ergebnisse für die Netzwerkmodelle | 38 |
| 5.1.2. | Die numerische Theorie | 40 |
| 5.1.3. | Die statistische Theorie | 42 |
| 5.2. | Weiterführende Überlegungen zur Mehrradienverteilung | 43 |
| 5.3. | Fragen und Konsequenzen | 48 |
| 6. | Die 2. Archie-Gleichung | 49 |
| 6.1. | Inhalt und rechentechnische Realisierung | 49 |
| 6.2. | Realisierungsproblematik beim QMN | 51 |
| 6.2.1. | Diskussion der Mittelwertbildung | 51 |
| 6.2.2. | Durchflußwege und Sättigungsindex beim QMN | 52 |
| 6.3. | Beurteilung der Ergebnisse | 53 |
| 7. | Abschlußdiskussion | 55 |
| 7.1. | Zusammenfassung | 55 |
| 7.2. | Bedeutung und Diskussion der Ergebnisse | 56 |
| 7.3. | Zusammenhänge aus dem Umfeld | 57 |
| 7.4. | Weitergehende Anregungen | 59 |
| 8. | Literaturverzeichnis | 60 |
| 9. | ANHANG | 63 |