Zielstellung

Klärung der Grundwasserfließrichtung und -geschwindigkeit im Bohrloch.

Methode

Visualisierung und Bohrlochvideoaufnahme eines Farbtracerversuches.

Beschreibung

Die Zielstellung des Verfahrens besteht in der Visualisierung der Grundwasserfließrichtung und –geschwindigkeit in einem Grundwasseraufschluss (Brunnen, GW-Messstelle). Dazu wird mittels einer speziellen Apparatur eine geringe Menge Trinkwasser, welches mit Uranin eingefärbt wurde, mittig im Bohrloch injiziert. Das gefärbte Wasser wird in Richtung der Bohrlochachse eingebracht, um einen horizontalen Impuls bei der Injektion zu vermeiden. Mit einer Bohrlochkamera mit Farbvideosystem wird die Ausbreitung des fluoreszierenden Farbstoffs mit dem Grundwasserstrom beobachtet und aufgezeichnet. Zur Feststellung der Strömungsrichtung ist in die Apparatur ein Kompass eingehangen, welcher eine Orientierung des Videobildes nach magnetisch Nord erlaubt.

 

Auswertung eines Farbtracerversuchs

 

Angaben zum Farbtracer:

  • Name: Uranin
  • CAS-Nr.: 518-47-8
  • C20H10Na2O5

 

Angaben zur Konzentration der Lösung:

  • 0,5 g auf 200 ml entspricht 2,5 g/l

 

Angaben zur Menge in einem Teufenabschnitt von 10 m:

  • es werden nur geringste Mengen injiziert; 20 ml sind ausreichend für die Untersuchung eines Teufenintervalls von 10 m (entspricht bei einem Ausbauinnendurchmesser von 100 mm und einer vollständigen Durchmischung einer 10 m mächtigen Wassersäule einer Konzentration von 0,00063 g/l)

 

Die Abbildung zeigt als helle schmale Kontur die Ausbreitung des Farbtracers mit dem Grundwasserstrom. Mittig im Bohrloch ist unterhalb der Ausbreitungsebene der Kompass zu erkennen, welcher die Orientierung der Aufnahme ermöglicht. Die Sequenz mehrer Videobilder mit den zugehörigen Aufnahmezeiten lässt die Abschätzung der horizontalen Strömungsgeschwindigkeit im Bohrloch zu, welche nach der Beziehung von BERGMANN (1970) auf die Strömungsgeschwindigkeit im Grundwasserleiter übertragen werden kann.

Der Vorteil der Methode besteht in der unkomplizierten Handhabung, welche sich unter Feldbedingungen leicht praktizieren lässt. Die Verwirbelung und Vermischung des Farbstoffes im Grundwasser des Bohrloches ist gering. Auch bei einer wiederholten Injektion des gefärbten Trinkwassers bildet sich der Farbtracer scharf ab, so dass sich die Versuche beliebig wiederholen lassen. Der zu untersuchende Teufenbereich wird mit dem Videosystem und der Injektionsapparatur langsam von oben nach unten durchfahren. Zur Durchführung des Tracerversuches wird abschnittsweise gestoppt und eine kurze Beruhigungszeit eingehalten.

Über den nachfolgenden Link können Sie eine Bohrlochvideoaufnahme eines Farbtracerversuches abspielen.

Aufgrund der sehr geringen Menge des gefärbten Trinkwassers, welche für den Tracerversuch an einer Bohrung mit einem Untersuchungsabschnitt von ca. 10 m eingesetzt wird, wird eine sichtbare Verfärbung des Grundwassers in direkter Umgebung ausgeschlossen.