12 | 12 | 2019

Durchführung

Ist mangels Eckdaten zum untersuchenden Grundwasserleiter keine Vorplanung möglich, wird vor dem eigentlichen Pumpversuch ein maximal 30-minütiger Vorversuch durchgeführt und der Druckerholungsverlauf  Vor-Ort ausgewertet. Bei Grundwassergeringleitern erfolgt der Vorversuch durch eine kurze Grundwasserentnahme zum Beispiel mit einem Schöpfgerät.  Diese spontanen Daten ermöglichen einen Pumpversuch mit optimaler Förderrate auch unter ungünstigen Vorbedingungen.

 

Der Pumpversuch wird mit einer sogenannten Systemfüllung gestartet. Darunter wird das kurze Anfahren des Versuches vor dem eigentlichen Beginn, verbunden mit dem Einstellen der Förderrate und der Optimierung des Regelkreises verstanden. Oft reichen schon diese wenigen Minuten, um erste Aussagen über den Aquifer treffen zu können und ggf. noch eine Anpassung der Förderrate zu veranlassen. In geringergiebigen Grundwasserleitern erfolgt die Systemfüllung mit Fremdwasser.

Der eigentliche Pumpversuch wird schließlich nach der vollständigen Druckerholung gestartet. Über die Grundwasserentnahmestelle wird aus dem Aquifer mit konstanter Rate Grundwasser gefördert, gleichzeitig wird der Druckverlauf des Grundwasserspiegels mittels elektronischer Drucksensoren aufgezeichnet. Es entwickelt sich ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Grundwasserzustrom und Grundwasserentnahme.

 

Die Daten

  • zur Grundwasserförderrate,
  • dem Druckverlauf in der Grundwasserentnahmestelle sowie den Beobachtungsmessstellen,
  • der Vor-Ort-Parameter pH-Wert, elektr. Leitfähigkeit,  Temperatur und Sauerstoff 

werden fortlaufend über Datenlogger aufgezeichnet, zeitlich synchronisiert an einem PC visualisiert bzw. werden auf Wunsch dem Auftraggeber auf einer Internetplattform on-line zur Verfügung gestellt. Die nächste Abbildung zeigt als Hardcopy ein Beispiel der Bildschirmdarstellung für Druckverlauf in der Grundwasserentnahmestelle und die Entnahmerate auf der Internetplattform. Per Funk kann auch in die Steuerung des Pumpversuches eingegriffen werden. So sind schnelle unmittelbare Reaktionen auf unvorhergesehene Ereignisse stets möglich.

 

online-bildschirm pv

Für die spätere Auswertung des Pumpversuches ist es ganz wesentlich, dass die Förderrate mittels einer elektronischen Regeleinheit möglichst konstant gehalten wird und dass sie auch durchgehend gemessen (hier ein Induktiver Durchflussmesser) und dokumentiert wird:

 

Es sind zwei Faktoren, die den Absenkungs- bzw. Wiederanstiegsverlauf beeinflussen: die Aquifereigenschaften und die Förderrate. Wird die Förderrate nicht aufgezeichnet, so liegen zwei unbekannte Größen vor, die sich beide auf den Druckverlauf auswirken. Eine Auflösung ist nicht möglich. Eine aufgezeichnete Förderrate stellt sicher, dass der Absenkungsverlauf ausschließlich auf die Aquifereigenschaften zurückgeführt werden kann.


Pumpversuche in bestehenden Förderanlagen lassen sich auch ohne Eingriffe in das System messen und regeln. In diesen Fällen wird ein Ultraschall-Sensor, der von Außen auf die Rohrleitung montiert wird, für die Messung der Strömungsgeschwindigkeit verwendet, aus der schließlich die Förderrate hochgerechnet wird.

 

Die Pumpversuchsdauer richtet sich nach der Aufgabenstellung des Pumpversuches:

 

pv-dekade

Aquiferkenndatenermittlung:

Für die erforderliche Pumpversuchsdauer gibt es keine einfache Regelung. Eine Orientierung liefert die halblogarithmische Darstellung des Absenkungsverlaufs gegen die Zeit. Geht die Kurve für mindestens eine Dekade in eine Gerade über, kann der Pumpversuch beendet werden, obwohl der Wasserspiegel im Aquifer weiter sinken kann. Eine darüberhinausgehende Verlängerung des Pumpversuches  bringt keinen weiteren Informationsgewinn für die Ermittlung von Transmissivität und des Speicherkoeffizients. Die Dauer des folgenden Wiederanstieges sollte der Dauer der Absenkungsphase entsprechen. 

 

 

 

Reichweitenabhängige Grundwasserbeprobung:

Hier ist die erforderliche Reichweite zum Zeitpunkt der Grundwasserbeprobung maßgeblich. Ausgehend von der Entnahmerate, der Grundwassermächtigkeit, der Porosität des Aquifers und dem Gradienten kann der dafür geeignete Zeitpunkt im Vorfeld an Hand der Zylinderformel errechnet werden.

 

 

Die Pumpversuchsdaten werden dem Auftraggeber standardmäßig als synoptische Darstellung übergeben.