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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Abstract

 
   

"Hydraulische Charakterisierung von Grundwasserleitern - Moderne Anwendungs- und Auswertungsansätze"

Die hydraulische Charakterisierung von Grundwasserleitern gehört oft zu den wichtigsten Untersuchungsschritten bei der Bearbeitung verschiedener umwelt- und ingenieurgeologischer Fragestellungen. Dabei hängt der Erfolg der Charakterisierung von der richtigen Wahl der hydraulischen Untersuchungsmethode ab. Neben wenigen Labormethoden zur Ermittlung der hydraulischen Durchlässigkeit von Bodenproben (z.B. Permeameterversuch), die meist nur für spezielle Fragestellungen geeignet sind, existiert eine Vielzahl an hydraulischen Feldunter-suchungsmethoden. Grundlegend unterscheiden sich diese Methoden hinsichtlich ihres räum-lichen Auflösungsvermögens und der Größe des Untersuchungsvolumens, weshalb die Wahl der einzusetzenden Methode sich maßgeblich nach den Anforderungen der Fragestellung richten muss. Meist besteht dabei das Problem, dass entweder ein großes Untersuchungsvolumen erfasst wird, ohne dabei die räumliche Heterogenität des Untergrunds auflösen zu können; oder aber die Untergrundheterogenität sich gut auflösen lässt, allerdings nur für ein sehr kleines Volumen. Beispiele hierfür sind einerseits Pumpversuche, die einen relativ großen Bereich eines Grundwasserleiters erfassen, aber nur einen gewichteten Mittelwert z.B. für die hydraulische Durchlässigkeit liefern. Andererseits erlauben Einbohrlochmethoden die Erfassung der Untergrundheterogenität, wobei diese Informationen sind aber nur auf die jeweilige Messstelle begrenzt. Dementsprechend muss sich die Wahl der Untersuchungsmethode nach der erforder-lichen räumlichen Auflösung und dem Untersuchungsvolumen richten. Zahlreiche hydraulische Untersuchungsmethoden sind in der Praxis weitgehend etabliert. In den letzten Jahren ergaben sich jedoch apparative Weiterentwicklungen und neue Ansätze für ihre Durchführung und Auswertung. Auch finden einige Methoden nur wenig Beachtung in der hydro-geologischen Praxis, da teilweise Unsicherheit bezüglich ihrer Anwendbarkeit für die Beant-wortung spezifischer umweltgeologischer Fragestellungen besteht. Da ihr Einsatz jedoch häufig erfolgversprechend sein kann, ist das Ziel des Statusberichtes, moderne Methoden und Anwendungen zur hydraulischen Charakterisierung von Grundwasserleitern zusammengefasst darzustellen und ihre Zweckmäßigkeit für Fragestellungen aus verschiedenen Anwendungsbe-reichen aufzuzeigen. Der Statusbericht richtet sich dabei insbesondere an Praktiker aus Beratungs- und Ingenieurbüros, an Standortverantwortliche sowie an Behördenvertreter aus dem Bereich Umwelt und Grundwasser. Der Bericht ist somit als eine Methodensammlung gedacht, die moderne Vorgehensweisen zur hydraulischen Charakterisierung von Grundwasserleitern enthält und neuartige Anwendungen und Auswerteansätze bereits etablierter Methoden be-schreibt. Aufgrund der verschiedenartigen Zielstellung der dargestellten Methoden und der begrenzten Auswahl kann der Statusbericht nicht als genereller Leitfaden dienen und greift auch keine Methoden auf, die bereits weit verbreitet sind und in gängigen Lehrbüchern detailliert besprochen werden. Kenntnisse im Hinblick auf solche herkömmlichen hydraulischen Erkun-dungsverfahren werden vorausgesetzt.Im ersten Teil des Statusberichtes werden Begriffsbestimmungen und Grundsätze hydraulischer Untersuchungsmethoden erläutert (Kapitel 2). Ausgewählte moderne und besonders innovative Methoden werden in Kapitel 3 dargestellt und ihre Anwendungsmöglichkeiten und der Entwicklungsstand aufgezeigt. Hierbei stehen insbesondere hochauflösende hydraulische Ver-fahren im Vordergrund. Die Übersicht der dargestellten Untersuchungsmethoden mit grundle-genden Anwendungsaspekten in Tabelle 1 ermöglicht eine schnelle Auswahl geeigneter Metho-den. In den einzelnen Abschnitten werden für die jeweilige Methode der Entwicklungsstand und ihre Anwendungsmöglichkeiten anhand von Beispielen sowie die zu erwartende Datenqualität aufgezeigt. Eine Zusammenfassung in Kapitel 4 enthält die abschließende Bewertung und gibt einen Ausblick auf Weiterentwicklungen. Literaturangaben werden in den einzelnen Methodenkapiteln genannt und die Quellen im Literaturverzeichnis zusammengestellt.