gwf Wasser/Abwasser Energieeffizienz rechnet sich! (Vorschau)

Wasserversorgung
Fachberichte
In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse der Siebanalysenauswertung
zusammengefasst. Blau gefärbt sind die
Zeilen und Spalten mit den Ergebnissen der quartären
Schichten, gelb ist die Übergangsschicht Quartär/OSM
und orange gefärbt sind die Ergebnisse der Schichten
der oberflächennahen OSM-Sande. Die Untergrunddurchlässigkeit
des Schichtenprofils von Gelände bis
10 m Teufe nimmt vom Hangenden zum Liegenden um
etwa zwei Zehnerpotenzen ab (Bild 3). In den quartären
Schichten werden Durchlässigkeiten der Schichten aus
den Siebanalysen von bis zu 5,5 ∙ 10 –3 m/s berechnet. In
den tertiären Sanden werden im Minimum 3,2 ∙ 10 –5 m/s
berechnet. Der größte Durchlässigkeitskontrast ist
erwartungsgemäß an der Faziesgrenze Quartär/OSM
ausgebildet. Er beträgt Faktor 2,1. Innerhalb der tertiären
Schichten schwanken die Durchlässigkeiten aus
den Siebanalysen zwischen 3,2 ∙ 10 –5 m/s bei 7,0 bis
7,5 m und 3,6 ∙ 10 –4 m/s bei 8,0 bis 8,5 m unter Gelände.
Im Rahmen von hydrogeologischen Voruntersuchungen
wurden für die oberflächennahen Tertiärschichten
folgende Randbedingungen definiert:
""
Die tertiären Sande des 1. Hauptgrundwasserleiters
können lokal vertont oder zum Liegenden hin mit
hohen Schluffanteilen durchsetzt sein.
""
Die prognostizierten resultierenden Durchlässigkeiten
für den Zustrom zum Brunnen HFB 121 aus
dem ungespannten Quartär und den gespannten
ter tiären Sanden liegen bei 0,8 bis 0,9 ∙ 10 –5 m/s
(k fv,h ).
""
Die vertikalen Durchlässigkeiten innerhalb der
Sandschichten liegen bei 2,5 bis 6,0 ∙ 10 –6 m/s (k fv ).
Der Durchlässigkeitskontrast zwischen der vertikalen
und horizontalen Durchlässigkeit beträgt 0,5; die vertikale
Durchlässigkeit ist halb so hoch wie die resultierende
Durchlässigkeit aus vertikaler und horizontaler
Zustromkomponente zum Brunnenstrang.
Tabelle 1. Ergebnisse der Siebanalysenauswertung der Inlinerkerne aus der
Bohrung am Standort des Zentralschachtes für den geplanten HFB 121.
Teufe
[m. u. GOK]
Bodenart
nach DIN
4022
kf-Wert
nach Beyer
[m/s] ∙ 10 –5
dk
[mm]
U / Fg
Schüttkorn nach
DVGW W 113
(Schüttung)
5,0 bis 5,5 G, s, u‘ 550 n.b. 15,6 / 10 n.b.
5,5 bis 6,0 G, s‘, u 47 n.b. 66,6 / 10 n.b.
6,0 bis 6,4 G, s, u 19 n.b. 2–3,15 n.b.
6,4 bis 6,5 S, g, u‘ 9,0 n.b. 4,2 / 9,2 n.b.
6,5 bis 7,0 S, u‘ 9,8 0,29 2,6 / 7,6 2,2 (2–3,15 mm)
7,0 bis 7,5 S, u‘ 3,2 0,34 1,9 / 6,9 2,3 (2–3,15 mm)
7,5 bis 8,0 S, u‘ 10 0,23 2,4 / 7,4 1,7 (1–2 mm)
8,0 bis 8,5 S, u‘ 36 0,23 3,9 / 8,9 2,0 (1–2 mm)
8,5 bis 9,0 S, u‘ 7,1 0,19 2,5 / 7,5 1,4 (1–2 mm]
9,0 bis 9,5 S, u‘ 7,4 0,18 2,2 / 7,2 1,3 (1–2 mm)
9,5 bis 10,0 S, u‘ 4,0 0,16 2,1 / 7,1 1,1 (1–2 mm)
± 0,00
- 0,10
- 0,15
1/1
- 0,35
Säule 1 / V1
Glaskugeln Ø 1,55 - 1,85 mm
fG - gG, gs, ms'-fs', x', u'
(Übergang Q/T: 6,0 - 6,5 m)
± 0,00
- 0,10
1/2
- 0,30
Säule 2 / V2
mG - gG, x, fs'
(5,5 - 6,0 m aus B1)
Bild 5.
Verlängerung
des Probenahmehahns
(unterste
Entnahmetiefe
über der Glaskugelschicht
über dem
Auslauf) mit
Mikrovliesummantelung.
1.2 Konzeption und Aufbau des Säulenmodells
Zur Überprüfung des Rückhaltevermögens der sandigen
Tertiärschichten wurden vom Institut für Hygiene und
Öffentliche Gesundheit der Universität Bonn zwei
Modellsäulen zur Aufnahme des in-situ-Materials aus
den Bohrungen am geplanten Standort des HFB hergestellt.
Als Grundmaterial für die Modellsäulen wurden für
Trinkwasser zugelassene PP-Rohre Nennweite 200 mm
verwendet, aus denen mit Flanschen versehene Stücke
à 1 Meter Länge erstellt wurden (Bild 4). Jedes dieser
Stücke erhielt zwei Probenahmeöffnungen, die jeweils
25 cm von den Enden entfernt waren. Die Bodenstücke
der beiden Modellsäulen wurden auf eine Platte aus gleichem
Material montiert, die einen Bodenablass erhielt.
Die 4 m hohen Säulen werden von einem Untergestell
getragen. In die Probenahmeöffnungen wurden für
Trinkwasser zugelassene Zapfhähne eingesetzt. Je Säule
wurden acht Zapfhähne eingebaut. Um bei der Probe-
2/1
- 0,83
3/1
- 1,35
4/1
- 1,82
5/1
- 2,35
6/1
- 2,82
7/1
- 3,35
8/1
- 3,85
- 4,00
mS, gs', fs', fg' - gg'
(6,5 - 7,0 m)
gS, ms, fs', fg'
(7,0 - 7,5 m)
mS - gS, fs', u'
(7,5 - 8,0 m)
mS, fs, u'
(8,0 - 8,5 m)
fS - mS, u'
(8,5 - 9,0 m)
mS, fs, u'
(9,0 - 9,5 m)
fS, U-Bänder
(9,5 - 10,0 m)
Glaskugeln
Ø 1,55 - 1,85 mm
2/2
- 0,80
3/2
- 1,30
4/2
- 1,80
5/2
- 2,30
6/2
- 2,80
- 3,20
7/2
8/2
- 3,80
- 4,00
fG - gG, ms, fs, u', x'
(Übergang Q/T: 6,2 - 6,7 m aus B2)
mS - gS, fs', u'
(6,7 - 7,2 m)
mS, fs, gs', u'
(7,2 - 7,7 m)
fS - mS, u'
(7,7 - 8,7 m)
(reduzierte Mächtigkeit eingebaut)
mS, fs, u'
(8,7 - 9,2 m)
fS, u'
(9,2 - 9,7 m)
fS, ms', u'
(9,7 - 10,2 m)
Glaskugeln
1,55 - 1,85 mm
Bild 6.
Aufbau und
Schichtenfolge
in den Säulen
mit dem
Grundwasserleitermaterial
am Standort
des HFB.
November 2011
gwf-Wasser Abwasser 1061