Planung und Bau eines Brunnens mit ... - GCI GmbH

Analyse der Grundwasserfassung
Die sieben Vertikalfilterbrunnen sind im Spülbohrverfahren
mit Bohrdurchmessern zwischen 900 und 1.100 mm und
Teufen um ca. 45 m unter Gelände errichtet worden. Die zwischen
7 und 14 m langen Brunnenfilter haben Durchmesser
von DN 350 und DN 400. Sie erschließen mit Ton bedeckte
pleistozäne Schmelzwassersande. Fünf Filterrohre bestehen
aus quer zur Rohrachse geschlitztem PVC-Material. In zwei
neueren Brunnen wurden Wickeldrahtfilter aus V4A-Edelstahl
eingebaut.
Alle Brunnenfilter sind wegen der vorherrschend feinkörnigen
und in geringen Schichtmächtigkeiten wechselhaft abgelagerten
Sedimente des erschlossenen Aquifers mit zweischaliger
Filterkies/-sandhinterfüllung ausgestattet, wobei die Korngrößen
der äußeren Kies- oder Filtersandschüttung dem anstehenden
Gebirge teilweise zu grob angepasst wurden. Der
Unterschied der Korngrößen zwischen innerer und äußerer
Hinterfüllung ist bei den beiden ältesten Brunnen größer und
damit hydraulisch ungünstiger gewählt worden als bei den
jüngeren. An einigen Brunnen ist die Überschüttung der Fil -
teroberkante mit Filterkies/-sand zu gering, sodass bei betriebs -
induzierter Konsolidierung der Hinterfüllung mit deren Absinken
bis unter die Filteroberkante gerechnet werden muss.
Fast alle Brunnen wurden bei der Herstellung nicht vollständig
entwickelt. Insbesondere die äußere Hinterfüllung wurde
wahrscheinlich nicht vollständig entsandet und die Bohraureole
nicht ausreichend entwickelt. Im Ergebnis der für jeden
Brunnen detailliert begründeten Zustandsbeurteilung wurden
für drei Brunnen konkrete Rehabilitations- und Sanierungsmaßnahmen
empfohlen und im Jahr 2010 detailliert geplant
und erfolgreich ausgeführt. Für zwei Brunnen wurden mittelfristige
Pflegemaßnahmen sowie maßgebende Über -
wachungs- und Entscheidungskriterien festgelegt. Für zwei
Brunnen wurden weitere Rehabilitationsmaßnahmen als
unwirtschaftlich eingeschätzt, weshalb für diese Ersatzbrunnen
nach dem Stand der Technik zu errichten sind.
Planung Ersatzbrunnen Nr. 20
Zur Errichtung des Ersatzbrunnens Nr. 20 für den Brunnen
Nr. 17 forderte der Auftraggeber ausdrücklich die Berücksichtigung
des fortgeschrittenen Kenntnisstandes in der Brunnenkonstruktion
und die Anwendung neuer Technologien
beim Brunnenbau, worüber anlässlich der Berlin-Brandenburger
Brunnentage regelmäßig berichtet worden ist. Der
Brunnen soll 70 bis 80 m³/h dauerhaft fördern können und
mit natürlichen Sanden und Kiesen hinterfüllt sein. Die Hinterfüllung
sollte beim Einbau konsolidiert und mittels Hochleistungsentsandung
entwickelt werden. Deshalb wurde zunächst
in rd. 10 m Entfernung vom Altbrunnen eine Aufschlussbohrung
niedergebracht, in der über den Teufenbereich
des zu erschließenden Aquifers 1 m lange Bohrkerne gewonnen
wurden. Mit der Errichtung des Ersatzbrunnens an diesem
Standort ist gewährleistet, dass sich möglicherweise in bis zu
ca. 4 m radialer Entfernung [2] vom Altbrunnen betriebsbedingt
entstandene Verockerungen nicht im unmittelbaren
Anstrombereich des Filters des Ersatzbrunnens Nr. 20 befinden
können. Die von 26 bis 44 m u. GOK gewonnenen 18 Bohrkerne
wurden detailliert vermessen (Abb. 1) und jede visuell
02/2012
Brunnenbau
Abb. 1 Vermessene Bohrkerne der Aufschlussbohrung
für Brunnen 20 im Teufenbereich 32 bis 38 m u. GOK
abgrenzbare Sedimentschicht mit einer Mächtigkeit > 0,1 m
einzeln beprobt und siebanalytisch untersucht. Mängel in
der Filterkonstruktion können auch dadurch entstehen, dass
die Auswertung einer Aufschlussbohrung generell in 1 m-Intervallen
und daraus resultierenden Mischproben durchgeführt
wird. Von 35 abgegrenzten Sedimentschichten wurden Bohrgutproben
mittels Nasssiebung ausgewertet. Dabei wurden
14 Siebe verwendet, mit denen insbesondere die Verteilung
der kleinen Korngrößen differenzierter möglich ist, als gemäß
ISO 3310-1 im DVGW-Merkblatt W 113 empfohlen wird.
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Quelle: Dipl.-Ing. David Nillert Hydrogeotechnik Service