Verfahren zur Abdichtung einer Grundwassermeßstelle zur Verhinderung
von Vertikalströmungen und chemischen Reaktionen in derselben, zur
Befestigung eines Abdichtungsschlauches in der Meßstelle, zur Entnah
me des Abdichtungsschlauches sowie zur Bestimmung von Grundwas
serständen und zur Bestimmung der Druckverhältnisse in verschiedenen
Wassertiefen in einer abgedichteten Meßstelle.Process for sealing a groundwater measuring point for prevention
of vertical flows and chemical reactions in the same, for
Attachment of a sealing hose in the measuring point, for removal
me of the sealing hose and for determining groundwater
and to determine the pressure ratios in different
Water depths in a sealed measuring point.
Beschreibungdescription
Durch den Ausbau von Grundwassermeßstellen werden die natürlichen
geochemischen und hydraulischen Eigenschaften eines Aquifers gestört.
In der Meßstelle und deren Umgebung finden chemische und biologische
Prozesse statt, die die Beschaffenheit der Meßstelle verändern und deren
Nutzung einschränken. Besonders bekannt sind die Verockerungen von
Meßstellen (B. Hölting: Hydrogelogie, Einführung in die Allgemeine und
Angewandte Hydrogeologie; 5. Auflage, Stuttgart 1996, Seite 232 ff.
und DE 78 38 921 U1).By expanding groundwater measuring points, the natural
disturbed geochemical and hydraulic properties of an aquifer.
In the measuring point and its surroundings there are chemical and biological
Processes that change the nature of the measuring point and their
Restrict use. The entanglements of
Measuring points (B. Hölting: hydrogelogy, introduction to general and
Applied hydrogeology; 5th edition, Stuttgart 1996, page 232 ff.
and DE 78 38 921 U1).
Aufgrund der Inhomogenität eines Aquifers kann es in diesem zu unter
schiedlichen horizontalen Strömungsgeschwindigkeiten kommen. Diese
führen zu vertikalen Druckunterschieden über die verfilterte Strecke und
induzieren ihrerseits Vertikalströmungen innerhalb der Grundwassermeß
stelle. Die Geschwindigkeit der induzieren Vertikalströmungen in der
Meßstelle können die der Horizontalströmungen im Aquifer um mehrere
Größenordnungen übersteigen. Sie können wiederum zu einem vertikalen
Stofftransport führen mit der Folge, daß nach einiger Zeit in der Nachbar
schaft der Meßstelle andere chemische Bedingungen herrschen als in
dem umgebenden Aquifer. Insbesondere bei Altlasten kann es zu einer
unerkannten Verschleppung von Kontaminationen kommen.Due to the inhomogeneity of an aquifer, it can become too subtle
different horizontal flow velocities come. This
lead to vertical pressure differences across the filtered path and
in turn induce vertical flows within the groundwater measurement
Job. The speed of induce vertical flows in the
Measuring point can that of the horizontal currents in the aquifer by several
Exceed orders of magnitude. You can turn to a vertical
Mass transport result in that after some time in the neighbor
different measuring conditions prevail in the measuring point than in
the surrounding aquifer. Particularly in the case of contaminated sites, it can lead to a
undetected carryover of contamination.
Mit den üblichen Verfahren und Vorschriften zur Grundwasserprobennah
me, wie Abpumpen bis zur Konstanz der Meßwerte, werden diese Ver
änderungen der Wasserzusammensetzung im Filterraum und in der Nach
barschaft der Meßstelle nicht aufgehoben. Vielmehr werden, im Hinblick
auf den ungestörten Aquifer, möglicherweise falsche Ergebnisse gewon
nen, die in der Folge falsche Schutz- und Sanierungsmaßnahmen nach
sich ziehen. Ältere Grundwassermeßstellen sind aus den vorher ausge
führten Gründen oft nicht mehr zur aktuellen Beuurteilung von Grund
wasserschäden und Sanierungsmaßnahmen geeignet.With the usual procedures and regulations for groundwater sampling
me, such as pumping down to the constancy of the measured values, these Ver
Changes in the water composition in the filter room and in the night
partnership of the measuring point is not canceled. Rather, in terms of
on the undisturbed aquifer, possibly wrong results won
who subsequently implement incorrect protection and remedial measures
pull yourself. Older groundwater measuring points have been removed from the previous ones
often no longer led to the current assessment of the reason
water damage and remedial measures suitable.
Ausgehend von diesen Verhältnissen liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, Vertikalströmungen und chemische Reaktionen innerhalb einer
Meßstelle außerhalb des Zeitpunktes der Probennahme zu verhindern.
Die Lösung ist im Anspruch 1 angegeben, eine exemplarische Ausgestal
tung in den Unteransprüchen 2 und 3. Weiterhin besteht die Aufgabe,
den Abdichtungsschlauch ohne Beeinträchtigung der Meßstelle in dieser
zu befestigen und bei Bedarf aus dieser zu entnehmen. Die Lösung ist in
den Ansprüchen 4 und 5 angegeben. Zusätzlich besteht die Aufgabe,
Messungen des Grundwasserspiegels und der Druckverhältnisse über die
Filterstrecke ohne Entnahme des Abdichtungsschlauches durchführen zu
können. Die Lösung ist in den Ansprüchen 6 und 7 angegeben.Based on these relationships, the object of the invention
underlying vertical flows and chemical reactions within one
To prevent measuring point outside the time of sampling.
The solution is given in claim 1, an exemplary embodiment
tion in subclaims 2 and 3. Furthermore, there is the task
the sealing hose without affecting the measuring point in it
to attach and remove if necessary. The solution is in
claims 4 and 5 indicated. In addition, there is the task
Measurements of the water table and the pressure conditions over the
Carry out filter section without removing the sealing hose
can. The solution is given in claims 6 and 7.
Durch die erfindungsgemäße innere Abdichtung von Grundwassermeß
stellen während der Zeit, in der keine Probennahme stattfindet, werden
diese sonst mit den Vertikalströmungen in der Meßstelle verbundenen
Veränderungen im Filterraum und im Aquifer verhindert. Bei einer erfin
dungsgemäßen Abdichtung stellt die Meßstelle außerhalb der Zeit der
eigentlichen Probennahmezeiten keine Störung des Aquifers mehr dar.
Soll die Beschaffenheit des Aquifers untersucht werden, können nach
Entfernung der inneren Abdichtung alle üblichen Beprobungsmaßnahmen
durchgeführt werden. Insbesondere ist die vertikale Verteilung der Was
serinhaltsstoffe ohne zusätzliche Wasserentnahme hauptsächlich durch
die Diffusion aus dem Aquifer bestimmt.
Due to the internal sealing of groundwater measurement according to the invention
during the period when there is no sampling
otherwise connected to the vertical flows in the measuring point
Changes in the filter room and in the aquifer prevented. With an invented
The seal according to the invention provides the measuring point outside the time of
actual sampling times no longer represent a disruption to the aquifer.
If the nature of the aquifer is to be examined,
Removal of the inner seal all usual sampling measures
be performed. In particular, the vertical distribution of what
main ingredients without additional water withdrawal
determines the diffusion from the aquifer.
Mit der erfindungsgemäßen Abdichtung wird es möglich, auch ältere,
nicht mehr zuverlässige Grundwassermeßstellen nach einer Regenera
tionsphase wieder zu nutzen, da die Vertikalströmungen außerhalb der
direkten Beprobungszeiten verhindert werden und es aufgrund der vor
handenen Horizontalströmung nach und nach in der Umgebung der Meß
stelle zu einer Wiederherstellung der ungestörten Wasserzusammen
setzung kommt.With the seal according to the invention, it is also possible to use older,
no longer reliable groundwater measuring points after a Regenera
tion phase since the vertical flows outside the
direct sampling times can be prevented and due to the before
existing horizontal flow gradually in the vicinity of the measurement
put together a restoration of the undisturbed water
settlement comes.
Die Abdichtung erfolgt zweckmäßigerweise dergestalt, daß gemäß
Fig. 1 ein unten verschlossener und mit einem Gewicht (4) beschwerter
Abdichtungsschlauch (3) in die Meßstelle (1) eingeführt wird. Dieser muß
so tief reichen, daß er die abzudichtenden Filterstrecken (2) überdeckt.
Danach wird der Schlauch beispielsweise mit Wasser gefüllt. Wenn die
Füllhöhe (WS) den Grundwasserspiegel (GW) überschreitet, entsteht ein
Überdruck, der dafür sorgt, daß sich der Schlauch von innen an das
Filterrohr anlegt. Eine Vertikalströmung ist dann höchstens noch über
den verfilterten Ringraum (10) möglich und in der Regel wegen der
Strömungswiderstände in diesem ohne Belang. Die mit der Vertikalströ
mung verbundenen Transporteffekte werden dadurch um mehrere Grö
ßenordnungen verkleinert und sind als gering gegenüber der Horizontal
strömung anzusehen. Wasser stellt bei großen Filterstrecken ein ideales
Füllmittel dar, da auf diese Weise einfach der nötige Innendruck zur
Abdichtung erzeugt werden kann. Außerdem ist Wasser leicht verfügbar,
und stellt auch bei einer möglichen Undichtigkeit des Abdichtungsschlau
ches (3) keine Gefährdung des Grundwasserleiters dar. In diesem Fall
würde zwar die Dichtleistung etwas verringert, der wesentliche Effekt
bliebe aber bestehen. Bei gering mächtigen Filterstrecken und Wasser
drücken ist es auch möglich, die Abdichtung vermittels Gasdruck zu
erreichen. Als Füllgas kommen hier Luft oder Stickstoff in Frage. Der
Schlauch sollte in diesem Fall elastisch und im Durchmesser geringer als
das Brunnenrohr sein, um seine einfache Entnahme zu gewährleisten. Die
Handhabung kann bei Gasfüllungen beschleunigt werden.
The sealing is expediently carried out in such a way that, according to FIG. 1, a sealing hose ( 3 ) closed at the bottom and weighted with a weight ( 4 ) is inserted into the measuring point ( 1 ). This must reach so deep that it covers the filter sections ( 2 ) to be sealed. Then the hose is filled with water, for example. If the fill level (WS) exceeds the groundwater level (GW), an overpressure arises, which ensures that the hose contacts the filter tube from the inside. A vertical flow is then at most still possible via the filtered annular space ( 10 ) and is generally irrelevant because of the flow resistance in it. The transport effects associated with the vertical flow are thereby reduced by several orders of magnitude and can be regarded as small compared to the horizontal flow. Water is an ideal filler for large filter sections, as this simply creates the necessary internal pressure for sealing. In addition, water is readily available and, even if the sealing hose ( 3 ) leaks, does not pose a risk to the aquifer. In this case, the sealing performance would be somewhat reduced, but the essential effect would remain. With slightly thick filter sections and water pressures, it is also possible to achieve the seal by means of gas pressure. Air or nitrogen can be used as the filling gas. In this case, the hose should be elastic and smaller in diameter than the well pipe to ensure that it can be removed easily. Handling can be accelerated with gas fillings.
Die Entfernung des Abdichtungsschlauches geschieht erfindungsgemäß
in der Weise, daß beispielsweise das im Schlauch befindliche Wasser
abgepumpt wird. Aus dem Filterbereich nachfließendes Wasser drückt
nun den Schlauch zusammen, der danach aus der Grundwassermeßstelle
entnommen werden kann. Falls der Schlauch nicht elastisch ist, muß
auch die oben im Schlauch befindliche Luft abgesaugt werden, um eine
Ablösung von der Wand des Meßstelle zu bewirken. Im Falle einer Gas
füllung muß nur der Überdruck beseitigt und das Restgas abgesaugt
werden, um den Schlauch von der Innenwand ablösen und entnehmen
zu können.The removal of the sealing hose is done according to the invention
in such a way that, for example, the water in the hose
is pumped out. Water flowing from the filter area presses
now put the hose together, which then comes from the groundwater measuring point
can be removed. If the hose is not elastic, must
also the air in the top of the hose can be extracted to create a
Detachment from the wall of the measuring point. In the case of a gas
only the excess pressure has to be removed and the residual gas extracted
to detach and remove the hose from the inner wall
to be able to.
Im Zustand der Abdichtung liegt der Schlauch dicht an der Innenwand
der Meßstelle (1) an, und ein Absinken ist nicht möglich. Oberhalb des
Wasserspiegels (WS) könnte allerdings der Schlauch nach unten rut
schen. Eine Sicherung dagegen erfolgt, indem mit einem Spannring (5)
unterhalb des Brunnenverschlusses (6) der Schlauch von innen an die
Rohrwand der Meßstelle gequetscht wird. Der Brunnenverschluß bleibt
von der Installation des Dichtungsschlauches unberührt.In the state of the seal, the hose lies close to the inner wall of the measuring point ( 1 ) and it is not possible to sink. However, the hose could slide down above the water level (WS). On the other hand, securing takes place by squeezing the hose from the inside onto the pipe wall of the measuring point with a clamping ring ( 5 ) below the well closure ( 6 ). The well closure remains unaffected by the installation of the sealing hose.
Die Messung des Wasserstandes in verschiedenen Meßstellen ermöglicht
die Beurteilung von Fließrichtungen in einen Aquifer. Der zeitliche Verlauf
gestattet darüber hinaus Aussagen zu wichtigen hydrodynamischen
Fragestellungen. Gemäß Anspruch 6 und Fig. 2 ist eine Feststellung des
Wasserstandes auch ohne die Entfernung der inneren Abdichtung (3)
möglich. Durch die erfindungsgemäße innere Abdichtung entsteht somit
kein zusätzlicher Aufwand bei der Messung von Wasserständen.The measurement of the water level in different measuring points enables the assessment of flow directions in an aquifer. The time course also allows statements to be made on important hydrodynamic issues. According to claim 6 and Fig. 2, a determination of the water level is possible without removing the inner seal ( 3 ). The inner seal according to the invention therefore means that there is no additional effort when measuring water levels.
Aufgrund des inhomogenen Aufbaues eines Aquifers und der damit ver
bundenen unterschiedlichen horizontalen Strömungsgeschwindigkeiten
sowie bei Wasserentnahmen oder Wassereinspeisungen kann es zu ver
tikalen Druckunterschieden im Aquifer kommen. Die Kenntnis dieser
Druckunterschiede erlaubt wichtige hydrodynamische Aussagen. Bisher
war es nötig zur Messung dieser Druckunterschiede Mehrfachpegel zu
installieren. Die Erfindung nach Anspruch 7 gestattet eine einfache
Bestimmung der Druckverhältnisse über den gesamten verfilterten Be
reich eines Aquifers.Due to the inhomogeneous structure of an aquifer and the ver
bound different horizontal flow velocities
as well as with water withdrawals or water feeds it can ver
tical pressure differences in the aquifer. Knowing this
Differences in pressure allow important hydrodynamic statements. So far
it was necessary to measure these pressure differences multiple levels too
to install. The invention according to claim 7 allows a simple one
Determination of the pressure conditions over the entire filtered Be
realm of an aquifer.