Hydrogeologie_Abschnitt_010

TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie

Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 10-1

Abschnitt 10 - Grundwasserprobenahme

Grundwasserprobenahme - Grundregeln

Grundwasserprobenahme im Gelnde [10-1].

Grundwasserprobenahme an einem Frderbrunnen [10-2].

Grundwasserprobenahme an einem Frder-brunnen mittels Durchflussmesszelle [10-2].

Durchflussmesszelle am Brunnenkopf [10-2].

Allgemeine Bedingungen fr die Probenahme

Die Installation einer Messstelle im Grundwasserleiter und deren Beprobung bedeutet

immer die Strung eines im Gleichgewicht befindlichen Systems. Das Ausma der Strung ist zu minimieren. Die entnommene Probe muss reprsentativ sein, d. h. das Wasser muss dem Porenraum /

Kluftraum entsprechen. Stoffliche Differenzierungen, wie z. B. Schichtungen, im Grundwasserleiter sind bei der

Beprobung zu bercksichtigen.



Probenahmefehler

Bedeutung des mglichen Fehlers bei der Probenahme [10-3].

Regelwerke fr die Wasserprobenahme:

Entnahme und Untersuchungsumfang von

Grundwasserproben. - DVWK Regel 128 Entnahme von Wasserproben bei der

Wassererschlieung. - DVGW Merkblatt W 112

DIN 38402 - Wasserprobenahme Regeln zur Grundwasserbeprobung auf

Lnderebene - Beispiel Merkblatt Sachsen

Probenahmefehler - Lslichkeit fester Stoffe

Wasser Lsung Fllung Feststoff

(Bodenkrper)

Einflussfaktoren pH-Wert Eh-Wert Druck Temperatur

gelste Gase Sauerstoff Kohlendioxid Konkurrenzionen Komplexbildung

Probenahmefehler - Einfluss der Probenlagerung

pH-Wert

77,2

7,47,6

7,88

sofort 40-TageLagerzeit

pH-Wert

Carbonat [mg/l]

0500

10001500

20002500


Carbonat [mg/l]

Sauerstoff [mg/l]

02

46

810


Sauerstoff [mg/l]

Uran [mBq/l]

02000

40006000

800010000


Uran [mBq/l]



Probenahmefehler - Einfluss der Wasserfrderung [10-4]

Probenahmefehler - Einfluss der Wasserfrderung

Beispiele zur Ermittlung der Einhngetiefe der Pumpe [10-5]. Faustregeln: Wassersule whrend

des Abpumpvorganges um maximal 1/3 absen-ken, jedoch nicht mehr als 2 Meter

Probenahmepumpe soll

1 m unter den maxi-malen Absenkungsgrad eingehngt werden



Probenahmefehler - Zeitpunkt der Probeentnahme

Beispiel fr den Verlauf der Vor-Ort-Parameter beim Pumpen einer Me-stelle [10-6].

Vergleich von in-situ und on-site Messwerten bei der Temperatur [10-7].

Durchflusszelle zur Messung von Vor-Ort-Pa-rametern im Wasserstrom - Woulfesche Flasche fr die Messung von pH-, Eh-, elektrische Leitfhigkeit.

Beipiel fr den Verlauf der Vor-Ort-Parameter [10-8]



Beipiel fr den Verlauf der Vor-Ort-Parameter [10-8]

Schematisierte Darstellung der Anstrmung der Pumpe in der Messstelle in Abhngigkeit von der Frderleistung. a - beim Pumpen wird in der Messstelle eine aufwrts gerichtete Strmung erzeugt b/c - je strker die Frderleistung, um so grer ist diese Strmung

Probenahmefehler durch falschen Messstellenausbau

Bei einem inhomogen aufgebauten Grund-wasserleiter ist eine teufengerechte, horizon-tierte Probenahme mit einer Einfachmessstelle nicht mglich [10-9].

Versuch der teufengerechten, horizontierten Probenahme mit einer Packeranordnung im betreffenden Horizont [10-9].




Versuch der teufengerechten, horizontierten Probenahme mit mehreren Packeranordnun-gen in den betreffenden Horizonten [10-9].

Versuch der teufengerechten, horizontierten Probenahme mit Mehrfach-Packeranord-nungen und Blindrohren mit Tonsperren in den betreffenden Horizonten [10-9].


Probleme der Leckage und hydraulischen Kurzschlsse bei mehreren Grundwasserstockwer-ken [10-6]. A - hydraulischer Kurzschluss durch zu lange Filterstrecke, berbrckung des Stauers B - falsch platzierte Tonsperre und bertritt von Wasser aus dem hangenden in den liegenden Grundwasserleiter C - die Filterstrecke hat die richtige Lnge im Vergleich zu Bild A, aber der Filterkies im Ringraum wirkt als Drnage, weil die Tonsperre vergessen wurde D - Leckstellen in den Rohrmuffen



Grundwasserprobenahme -Geologische Rahmenbedingungen

Lage des berwachungsgebietes

- regionalgeologische Einbindung - Lagerungsverhltnisse - Grundwasserdynamik - Grundwasserneubildungsgebiet

Art(en) des/der Grundwasserleiter(s)

- Porengrundwasserleiter - Kluftgrundwasserleiter - Karstgrundwasserleiter

Petrographische Charakteristik der Gesteine - Gesteinsart (Chemismus) - Wechselwirkungen Gesteinsmatrix /

Grundwasser - im Wasser leicht dispergierbare

Gesteinsanteile Hydraulische Charakteristik der Gesteine

- Durchlssigkeit - Wasserangebot

Grundwasserprobenahme -Probenahmeprotokoll



Zusammenfassung mglicher Fehlerquellen bei der Grundwasserprobenahme

1. Allgemeine Fehler Gewinnung der falschen Probe durch Verwechslung des Aufschlusses. Falsche Lage des Aufschlusses in der Karte oder falsche Koordinaten. Verwechslung von Proben durch falsche Beschriftung. Falsche Parameterauswahl. Nichtbeachtung der zeitlichen Variabilitt. 2. Kontamination durch Stoffeintrag Kontamination durch Verschleppung von Substanzen infolge nicht ausreichender Reini-

gung der Gerte und Behlter. Kontamination durch Nutzung falscher Materialien der Gerte und Behlter. Querkontamination durch Konservierungschemikalien. Verwechslung von Verschlssen von Probenahmebehltern. Kontamination aus der Umgebungsluft, z. B. Abgase aus Verbrennungsmotoren, Lsungs-

mittel, Kohlendioxid, Sauerstoff. 3. Verluste durch Austrag von Stoffen Entweichen leichtflchtiger Bestandteile beim Befllen oder nicht gasdichter Verschluss

der Probengefe. Entweichen leichtflchtiger Bestandteile durch falsche Probenahmetechnik. Diffusion durch und in das Behltermaterial (auch umgekehrt). Sorption von Stoffen am Probenahmegert. Chemische und biochemische Reaktionen mit Fllung von Stoffen. 4. Messstellentypische Fehler Messstellenverunreinigungen oder -beschdigungen. Tiefenabhngige Variabilitt der Grundwasserbeschaffenheit. Fehlerhafter Bau der Messstelle mit falscher Teufenanordnung der Filterbereiche und

ungengender Ringraumabdichtung. Vertikalstrmungen in der Messstelle. Messstellenmaterial. Ringraummaterial. Alterung von Messstellen. 5. Sonstige methodische und logistische Fehler Probenahmeprotokoll unvollstndig oder nicht gefhrt. Wasserstandsmessungen nicht ausgefhrt, dadurch falsche Positionierung der Pumpe. Abpumpvorgang zeitlich zu kurz dadurch Standwasserbeprobung. Probenkonservierung vergessen oder falsche Methoden. Lagerung und Transport der Proben. Datenerfassung und -bermittlung fehlerhaft. Unzulssige Interpolationen zwischen den Messstellen bei der Auswertung.



Literatur / Quellenangaben zum Abschnitt 10

[10-1] Wasserwirtschaft in Thringen. - Broschre des Freistaates Thringen. - ohne Jahreszahl

[10-2] GAUTSCHI, A.: Probenahmetechnik und Analyse von Grundwssern aus Tiefboh-rungen. NAGRA informiert 16(1989). - S. 50 - 66

[10-3] Altlastenhandbuch des Landes Niedersachsen. Wissenschaftlich-technische Grundla-gen der Erkundung. - Springer Verlag 1997

[10-4] NITSCHE, C.: Gewinnung reprsentativer Proben aus Grundwassermessstellen als Voraussetzung fr die Zustandsbewertung des Untergrundes. - Material zum Semi-narvortrag am 3. Juni 1994, DGFZ Dresden

[10-5] DRING, U.: Reprsentative Probenahme belasteter Grund- und Oberflchenwsser. - Material zum Seminarvortrag Probenahme November 1995, DGFZ Dresden

[10-6] APPELO, C. A. J.; POSTMA, D.: Geochemistry, groundwater and pollution. - Bal-kema 1996

[10-7] NITSCHE, C.; KRITZNER, W.; BARCZEWSKI, B.: Rezente Verfahren zur tiefen-orientierten Grundwasserprobennahme. - Proc. DGFZ 11(1997). - S. 151 - 169

[10-8] HORCHLER, D.: Besondere Grundwassermessstellen. - Altlastenspektrum 8(1999)1. - S. 48 - 49

[10-9] Handbuch der Altlastensanierung. Zweite Auflage. Abschnitte 15229 / 15232

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