Zu Pumpversuchen in Tiefbrunnen - eine idealisierte Betrachtung für den Buntsandstein der Pfälzer Mulde
Journal: Mainzer geowissenschaftliche Mitteilungen, 200432: 199 - 228
Bitzer, Frank, 2004: Zu Pumpversuchen in Tiefbrunnen - eine idealisierte Betrachtung für den Buntsandstein der Pfälzer Mulde. In: Mainzer geowissenschaftliche Mitteilungen, Band 32: 199 - 228, DOI: https://doi.org/10.23689/fidgeo-5455.
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Der Buntsandstein der Pfälzer Mulde stellt einen der bedeutenden
Trinkwassergewinnungsräume in Rheinland-Pfalz dar. Das Grundwasser wurde in
den letzten Jahrzehnten in zunehmend größeren Tiefen erschlossen. Die Brunnenbauwerke
erreichen Tiefen bis ca. 350 m.
Die in den Tiefbrunnen durchgeführten Pumpversuche dienten zunächst der Ermittlung
von Brunnen-spezifischen Ergiebigkeiten. Ergebnisse von Beobachtungen an
flachen Grundwassermessstellen wurden auch hinsichtlich der vertikalen geohydraulischen
Gliederung der Schichtenfolgen interpretiert.
Es werden zwei Standorte vorgestellt, an denen Grundwasser des Buntsandstein
durch Tiefbrunnen erschlossen wird. Die Beobachtungen und Ergebnisse durchgeführter
Pumpversuche werden kurz dargelegt.
Anhand eines Konzeptmodells, das hinsichtlich Geometrie und hydraulischer
Randbedingungen als stark vereinfachter, aber realitätsnaher Beispielbereich für den
Buntsandstein der Pfälzer Mulde angesehen werden kann, wurden die in flachen
Grundwassermessstellen theoretisch zu erwartenden Reaktionen bei Pumpversuchen
in Tiefbrunnen modellgestützt berechnet. Die Umsetzung erfolgte mit einem finite-
Differenzen-Modell. In verschiedenen Rechenläufen wurden die Kenngrößen Durchlässigkeit
und Speicherkoeffizient systematisch verändert. Aus den Ergebnissen lassen
sich Mindestanforderungen an die Dauer und die Förderraten ableiten, um
Informationen über das hydraulische System zu gewinnen. Die Modellergebnisse
weisen ferner darauf hin, dass die Beobachtungsergebnisse bei den üblicherweise eingesetzten
einfachen Messstellenkonfigurationen nicht geeignet sind, Rückschlüsse auf
die vertikale Strukturierung des erschlossenen Grundwasserleitersystems zu ziehen. Abstract: The Bunter of the Palatinate syncline is one of the important groundwater
reservoiresin Rheinland-Pfalz. In the last decades the groundwater has been exploited
in increasingly greater depth. Wells reach to about 350 m below surface.
Pumping tests in deep wells have been primary realised to derive from productivity
parameters. But test results have also been interpreted in terms of the vertical
hydraulic structure of the Bunter succession.
Two locations characteristic of deep wells will be presented. A short summary is
given of the observations und the results of the performed pumping tests.
A conceptual model has been created which is thought to be representative of parts
of the Palatine Bunter in terms of hydrogeology and geohydraulics. On this base a
three-dimensional finite-difference groundwater model was used to calculate the
theoretically expected reaction of pumping tests for well-neighboured shallow observation wells. Several runs with systematically variations of conductivity and storage
coefficient were done. The results give an idea about the minimum duration and
necessary pumping rates to get informations about the hydraulic system. AdditionalIy the model results point out that the examinated observation configuration is not
qualified to allow interpretations of the vertical aquifer structure.
1. Einleitung
2. Zielsetzung und Vorgehensweise
3. Fallbeispiele
4. Konzeptmodell
4.1. Geohydraulische Kenngrößen
4.2. Modellanwendung
4.3. Ergebnisse
5. Diskussion
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