Detection of free vertical convection and double-diffusion in groundwater monitoring wells with geophysical borehole measurements

Two algorithms for in-situ detection and identification of vertical free convective and double-diffusive flows in groundwater monitoring wells or boreholes are proposed. With one algorithm the causes (driving forces) and with the other one the effects (convection or double-diffusion) of vertical transport processes can be detected based on geophysical borehole measurements in the water column. Five density-driven flow processes are identified: thermal, solutal, and thermosolutal convection leading to an equalization, as well as saltfingers and diffusive layering leading to an intensification of a vertical density gradient. The occurrence of density-driven transport processes could be proven in many groundwater monitoring wells and boreholes; especially shallow sections of boreholes or groundwater monitoring wells are affected dramatically by such vertical flows. Deep sections are also impaired as the critical threshold for the onset of a density-driven flow is considerably low. In monitoring wells or boreholes, several sections with different types of density-driven vertical flows may exist at the same time. Results from experimental investigations in a medium-scale testing facility with high aspect ratio (height/radius = 19) and from numerical modeling of a water column agree well with paramters of in-situ detected convection cells.     

National flood discharge mapping in Austria

This article presents the approach and the results of a study in which 30, 100 and 200 year return period flood discharges were estimated for 26,000 km of Austrian streams. Three guiding principles were adopted: combination of automatic methods and manual assessments by hydrologists to allow speedy processing and account for the local hydrological situation; combination of various sources of information including flood peak samples, rainfall data, runoff coefficients and historical flood data; and involvement of the Hydrographic Services to increase the accuracy and enhance the acceptance of results. The flood discharges for ungauged catchments were estimated by the Top-kriging approach with manual adjustment to the local flood characteristics. The adopted combination approach proved to be very efficient both in terms of the project time required and in terms of the accuracy and acceptability of the estimated flood discharges of given return periods.     

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Der Pyroxentuff vom Heilsberg im Hegau

Zusammenfassung Das Tuffvorkommen vom Heilsberg bei Gottmadingen im Hegau wurde neu kartiert und mineralogisch untersucht. Die Korngrößenverteilung zeigt ein deutliches Maximum bei 0,6–1,2 mm. Der Tuff besteht aus 40% magmatogenem Material und 60% Bestandteilen des durchschlagenen Untergrundes. Die magmatogenen Komponenten sind 17% Einzehnineralien, 10% Grundmasse und 13 % Auswürflinge. Unter den Einzelmineralien wiegt der Pyroxen (Fassait) vor, daneben kommen Amphibol, Biotit und Magnetit, ferner Apatit und Analcim sowie einige seltenere Mineralien vor. Für Pyroxen, Amphibol, Biotit und Magnetit werden chemische Analyse und optische Eigenschaften mitgeteilt. Die größte Menge der magmatogenen Auswürflinge sind kugelförmige Lapilli, die hinsichtlich ihrer Entstehung genauer untersucht und chemisch analysiert wurden. Seltener sind grobkristalline, dunkle und belle Bomben, deren Mineralgehalt und chemische Zusammonsetzung genauer beschrieben werden. Sic stellen wahrscheinlich Differentiate des Heilsbergmagmas dar. Die ehemals glasige, magmatogene Grundmasse des Tuffs liegt heute als ein Gemenge von Montmorillonit und Calcit vor.Aus den nichtmagmatogenen Bestandteilen kann auf den Untergrund im Bereich des Heilsbergvulkans geschlossen werden. Aus dem Deckgebirge wurden Tertiär, Mahn, Dogger, Jura, Keuper und Muschelkalk nachgewiesen. Das Grund-gebirge besteht hauptsächlich aus granodioritischen bis granitischen Gesteinen und enthält auffallenderweise nur wenig Gneise. Der Herd der Eruption dürfte mindestens 4000 m tief liegen.Der Chemismus des Heilsbergmagmas ist hornblenditisch. Es ist dem Magma der Melilithite verwandt und leitet zu den Phonolithen des Hegau über. Das Gestein ist als hornblenditischer Pyroxen-Analcim-Tuff zu bezeichnen.Zwei unabhängige Bestimmungen nach der K-Ar-Methode ergaben für den Biotit des Tuffs ein obermiozänes Alter von 14,0 bzw. 14,5 Mill. Jahren.Mit 2 Textabbildungen     

Identification of chlorite and chlorite-related minerals in sediments

A scheme is presented for the identification and classification of chlorite and related minerals in sediments which is mainly based on X-ray characteristics of the orginal sample and the sample heated at 350°C and treated with K⁺ and with glycerol. Examples are given. It is emphasized that additional data about clay mineral genesis, electron microscopy, infrared spectroscopy and chemical analyses are needed for the ordening of a certain mineral in the proposed scheme. Many names of minerals so far found to occur in the clay separate of sediments proved to be synonymous (52 of a total of 88) and thus should be abandoned. They only give confusion and needlessly increase the many difficulties which already exist in the identification, classification and quantitative determination of this complicated group of minerals of about 36 well defined specimens which may be found in sediments.     

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