Simulation of groundwater flow and contaminant transport at a landfill site using models

Numerical and analytical modelling studies were conducted for the analysis of groundwater flow and contaminant transport at the Innisfil landfill site in the Town of Innisfil, County of Simcoe, in Ontario, Canada. Previously conducted field studies categorized the upper stratigraphy at the site into three units: upper sand unit, upper silt/clay unit and Intermediate Sand unit. Essentially horizontal groundwater movement in the two sand units and vertical downward flow in the silt/clay unit were reported by the field hydrogeologists. In the following, application of three computer models (FLOWPATH, USGS MOC and POLLUTE) for the simulation of the groundwater flow and contaminant transport processes at the Innisfil landfill site is described. The paper focuses on the calibration of groundwater flow and contaminant transport systems, and demonstrates how the insight gained during the contaminant transport calibration was used to improve the initial groundwater flow characterization of the hydrogeological system.     

Die Anwendung der Deckentheorie auf die Ostalpen. II

Ohne Zusammenfassung     

Bemerkungen zur Entwicklung des Dinaridenproblems

Ohne Zusammenfassung     

Zum Vergleiche zwischen variszischem und alpinem Bau

Ohne Zusammenfassung     

Mollusken aus der oberen Seekreide des verschwundenen Wauwiler Sees

Ohne Zusammenfassung     

Die Eisverhältnisse des Winters 1950/51 an den deutschen Küsten zwischen Ems und Trave

Zusammenfassung Der Winter 1950/51 war ein mäßiger Eiswinter. Von den drei Kälteperioden dieses Winters hielt die erste am längsten an. Sie brachte deshalb auch das meiste Eis. Die letzte Kälteperiode trat erst im März auf und war nur von kurzer Dauer. Demgemäß war die Eisbildung in dieser Periode sehr gering.

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Ice conditions on the German coasts between the rivers Ems and Trave during the winter 1950/51

Summary The winter 1950/51 was a moderate ice winter. There were three cold periods in this winter, of which the first was the longest and, consequently, gave rise to the most intense ice formation. The last cold period did not occur before March and, being only short, brought in its train but little ice.

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Rapport sur les conditions des glaces sur les côtes allemandes entre l'Ems et le Trave pendant l'hiver 1950/51

Résumé Pendant l'hiver 1950/51 la formation des glaces n'était que médiocre. Il y avait trois périodes de froid dont la première durait le plus longtemps et donnait lieu à la formation la plus intensive des glaces observée pendant cet hiver. La dernière période de froid n'arrivait qu'en mars et étant de courte durée la formation des glaces en était insignifiant.

     

Messungen der Infrarotdurchlässigkeit von Nebel mit Bleisulfid-Photowiderständen

Zusammenfassung Bei der Untersuchung einiger Bleisulfid-Photowiderstände wurde eine gute Proportionalität zwischen angelegter Spannung und Empfindlichkeit und zwischen Bestrahlungsintensität und Widerstandsänderung gefunden. Ein Temperatureffekt wurde bei kleinstflächigen Zellen nicht festgestellt, wohl aber bei den anderen untersuchten Typen. Die Untersuchung der spektralen Empfindlichkeit ergab bei den kleinstflächigen Typen eine andere Charakteristik als bei den übrigen. Die Maxima lagen bei 1,5 gegenüber 2,2 bis 2,4 bei den Zellen mit größeren Flächen. Im Ultraviolett besteht eine für viele Meßzwecke genügende Empfindlichkeit. Die überprüften Widerstände stellen gut geeignete Strahlungsempfänger für verschiedene meteorologische und bioklimatische Zwecke dar.Mit den erwähnten Zellen wurden Strahlungsdurchlässigkeiten verschiedener Nebel untersucht. Die Meßanordnungen hatten optische Schwerpunkte bei 1,5, 1,8 und 2,8 . In solchen Wellenbereichen wurde eine eindeutige Abnahme der Strahlungsdurchlässigkeit mit der Zunahme der Wellenlänge gefunden; dies ist leicht aus der Absorption der Strahlung in den Wassertröpfchen des Nebels zu erklären.

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Summary Tests of several photoelectric resistances of lead sulphide showed good proportionality between applied voltage and sensibility as well as between intensity of radiation and variation of resistance. A temperature effect was found with all types of cells except those of minimum surface. The characteristic of the spectral sensibility, too, differs between the minimum surface types and the others. The first ones show maxima at 1.5 , while the maxima of cells with larger surfaces lie between 2.2 and 2.4 . A degree of sensibility sufficient for many purposes of measurement exists in the ultraviolet region. Such resistances are receivers of radiation suitable for various meteorological and bioclimatic studies. The cells mentioned above were applied in an investigation of radiation permeability of different fogs. The optical centers of the measurements lay at 1.5, 1.8 and 2.8 . In these wave-lengths an obvious decrease of radiation permeability with increase of wave-length was found, which can be easily accounted for by the absorption of radiation in the droplets of the fog.

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Résumé Une étude de quelques résistances photoélectriques au sulfure de plomb a montré une bonne proportionnalité entre la tension appliquée et la sensibilité, ainsi qu'entre l'intensité du rayonnement reçu et la variation de résistance. On n'a pas remarqué d'effet de température chez les cellules de petite surface, mais bien chez les autres types étudiés. L'examen de la sensibilité spectrale a révélé chez les types à petite surface une caractéristique différente de celle des autres; les maxima se trouvent vers 1.5 contre 2.2 à 2.4 pour les cellules à grande surface. Dans l'ultraviolet il y a une sensibilité suffisante pour de nombreux usages. Les résistances contrôlées constituent des récepteurs de rayonnement bien adaptés à différents emplois météorologiques et bioclimatologiques.On a étudié avec ces cellules la transparence radiative de différents brouillards. Les dispositifs de mesure permettaient de centrer les recherches sur les longueurs d'onde de 1.5, 1.8 et 2.8 ; dans de tels domaines de radiations on a constaté une diminution nette de transparence avec l'accroissement de longueur d'onde. Cela s'explique aisément par l'absorption du rayonnement dans les gouttelettes de brouillard.

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Mit 6 Textabbildungen.     

Zur Deutung der Vertikalbewegungen der Festländer und Meere

Ohne Zusammenfassung     

Zum Anteil des Faraday-Sohncke-Effekts am Zustandekommen der Gewitterelektrizität

Zusammenfassung Eine Übersicht über die bisher vorgeschlagenen Quellen für die Gewitterelektrizität zeigt, daß diese den Erfordernissen der Wirklichkeit kaum genügen. Daher wird der Versuch gemacht, das Zustandekommen des unteren positiven Raumladungsgebiets im Gewitter auf die Aufladung zurückzuführen, die Hagelkörner während ihres Wachstums aus Wolkentröpfchen im Aufwind durch den Faraday-Sohnckeschen Tropfenzerreißeffekt erfahren. Quantitative Ausrechnung der Ladung eines Hagels und der gesamten Ladungsproduktion einer aktiven Gewitterzelle sowie Abschätzung aller wesentlichen Einflüsse im wirklichen Cumulonimbus führen zu Gesamtleistungen des Effekts, mittels deren gerade eben der Blitzmechanismus eines bescheidenen Gewitters erklärt werden kann. Der Vorgang ist aber in der gewählten Form einstweilen viel zu schwach, um auch für die außerordentlich großen Verlustströme durch Niederschlag und Ionenabwanderung aufkommen zu können.

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Summary A survey of the sources of thunderstorm electricity taken into consideration up to now shows that they are scarcely sufficient when confronted with the requirements of reality. An attempt has been made, therefore, to account for the origin of the lower positive space-charge region in thunderstorms by the fact that hailstones accept an electric charge by the Faraday-Sohncke-effect when growing from cloud droplets in upwind. Quantitative calculation of the charge of a hailstone and of the total production of electricity in an active thunderstorm cell and estimation of all essential influences in a real cumulonimbus lead to a total energy of the effect by which just the lightning mechanism of a modest thunderstorm can be covered. For the present, the process as considered above is much to weak to be made responsible also for the extraordinarily great losses of electricity by precipitation and migration of ions.

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Résumé Les sources de l'électricité orageuse considérées jusqu'ici sont insuffisantes en regard des faits observés. On tente ici de ramener la charge spatiale positive de la partie inférieure du nuage orageux à la charge dont sont le siège les grêlons au cours de leur croissance dans le vent ascendant par suite de l'effet Faraday-Sohncke. le calcul de la charge d'une grêle en formation et de la charge totale d'une cellule orageuse active, ainsi que l'estimation de tous les effets produits au sein du cumulonimbus, conduisent à une valeur correspondant aux décharges d'un modeste orage. Le processus invoqué est toutefois beaucoup trop faible pour tenir compte des pertes considérables dues aux précipitations et au transport d'ions.

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Mit 4 Textabbildungen     

Synthesis of Ca-tourmaline in the system CaO-MgO-Al2O3-SiO2-B2O3-H2O-HCl

Summary. ?Ca-tourmaline has been synthesized hydrothermally in the presence of Ca(OH)₂ and CaCl₂-bearing solutions of different concentration at T = 300–700 °C at a constant fluid pressure of 200 MPa in the system CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-B₂O₃-H₂O-HCl. Synthesis of tourmaline was possible at 400 °C, but only above 500 °C considerable amounts of tourmaline formed. Electron microprobe analysis and X-ray powder data indicate that the synthetic tourmalines are essentially solid solutions between oxy-uvite, CaMg₃- Al₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃O, and oxy-Mg-foitite, □(MgAl₂)Al₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃O. The amount of Ca ranges from 0.36 to 0.88 Ca pfu and increases with synthesis temperature as well as with bulk Ca-concentration in the starting mixture. No hydroxy-uvite, CaMg₃(MgAl₅)(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃(OH), could be synthesized. All tourmalines have < 3 Mg and > 6 Al pfu. The Al/(Al + Mg)-ratio decreases from 0.80 to 0.70 with increasing Ca content. Al is coupled with Mg and Ca via the substitutions Al₂□Mg₋₂Ca₋₁ and AlMg₋₁H₋₁. No single phase tourmaline could be synthesized. Anorthite ( + quartz in most runs) has been found coexisting with tourmaline. Other phases are chlorite, tremolite, enstatite or cordierite. Between solid and fluid, Ca is strongly fractionated into tourmaline ( + anorthite). The concentration ratio D = Ca(fluid)/Ca(tur) increases from 0.20 at 500 °C up to 0.31 at 700 °C. For the assemblage turmaline + anorthite + quartz + chlorite or tremolite or cordierite, the relationship between Ca content in tourmaline and in fluid with temperature can be described by the equation (whereby T = temperature in °C, Ca(tur) = amount of Ca on the X-site in tourmaline, Ca( fluid) = concentration of Ca²⁺ in the fluid in mol/l). The investigations may serve as a first guideline to evaluate the possibility to use tourmaline as an indicator for the fluid composition.

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Zusammenfassung. ?Synthese von Ca-Turmelin im System CaO-MgO-Al ₂ O ₃ -SiO ₂ -B ₂ O ₃ -H ₂ O-HCl Im System CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-B₂O₃-H₂O-HCl wurde Ca-Turmalin hydrothermal aus Ca(OH)₂ and CaCl₂-haltigen L?sungen bei T = 300–700 °C und einem konstanten Fluiddruck von 200 MPa synthetisiert. Die Synthese von Turmalin war m?glich ab 400 °C, aber nur oberhalb von 500 °C bildeten sich deutliche Mengen an Turmalin. Elektronenstrahl-Mikrosondenanalysen und R?ntgenpulveraufnahmen zeigen, da? Mischkristalle der Reihe Oxy-Uvit, CaMg₃Al₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃O, und Oxy-Mg-Foitit, □(MgAl₂)Al₆(Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃O gebildet wurden. Der Anteil an Ca variiert zwischen 0.36 und 0.88 Ca pfu und nimmt mit zunehmender Synthesetemperatur und zunehmender Ca-Konzentration im System zu. Hydroxy-Uvit, CaMg₃(MgAl₅) (Si₆O₁₈)(BO₃)₃(OH)₃(OH), konnte nicht synthetisiert werden. Alle Turmaline haben < 3 Mg und > 6 Al pfu. Dabei nimmt das Al/(Al + Mg)- Verh?ltnis mit zunehmendem Ca-Gehalt von 0.80 auf 0.70 ab. Al ist gekoppelt mit Mg und Ca über die Substitutionen Al₂□Mg₋₂Ca₋₁ und AlMg₋₁H₋₁. Einphasiger Turmalin konnte nicht synthetisiert werden. Anorthit (+ Quarz in den meisten F?llen) koexistiert mit Turmalin. Andere Phasen sind Chlorit, Tremolit, Enstatit oder Cordierit. Ca zeigt eine deutliche Fraktionierung in den Festk?rpern Turmalin (+ Anorthit). Das Konzentrationsverh?ltnis D = Ca(fluid)/Ca(tur) nimmt von 0.20 bei 500 °C auf 0.31 bei 700 °C zu. Für die Paragenese Turmalin + Anorthit + Quarz mit Chlorit oder Tremolit oder Cordierit gilt folgende Beziehung zwischen Ca-Gehalt in Turmalin und Fluid und der Temperatur: (wobei T = Temperatur in °C, Ca(tur) = Anteil an Ca auf der X-Position in Turmalin, Ca(fluid) = Konzentration von Ca²⁺ im Fluid in mol/l). Die Untersuchungen dienen zur ersten Absch?tzung, ob Turmalin als Fluidindikator petrologisch nutzbar ist.

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Received July 24, 1998;/revised version accepted October 21, 1999