Strömungs- und Transportvorgänge um Grundwasser-Zirkulations-Brunnen zur In-situ-Grundwassersanierung:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
Inst. für Hydromechanik
2000
|
| Schriftenreihe: | Dissertationsreihe am Institut für Hydromechanik der Universität Karlsruhe
2000,1 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIX, 312 S. graph. Darst., Kt. : 21 cm |
| ISBN: | 300006141X |
Internformat
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INHALTSVERZEICHNIS
V
INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
.
1
1.1
GEFAEHRDUNG
DES
SCHUTZGUTES
GRUNDWASSERS
.
1
1.2
SANIERUNG
KONTAMINIERTER
GRUNDWASSERLEITER
.
3
1.2.1
NOTWENDIGKEIT
DER
SANIERUNG
UND
ZU
REDUZIERTEN
KOSTEN
.
3
1.2.1
CHARAKTERISIERUNG
DES
SCHADENSHERD
.
3
1.2.3
GRUNDWASSERSANIERUNGSTECHNOLOGIEN
.
4
1.3
PROBLEMSTELLUNG
UND
BEARBEITUNGSKONZEPT
.
7
1.3.1
RESUEMEE
DES
KENNTNISSTANDES
BEI
DER
IN-SITU-SANIERUNG
MIT
GRUND
WASSER-ZIRKULATIONS-BRUNNEN
(GZB)
.
7
1.3.2
FORSCHUNGSBEDARF
BEI
DER
IN-SITU-SANIERUNG
MIT
GRUNDWASSER
ZIRKULATIONS-BRUNNEN
(GZB)
.
8
1.3.3
ZIELSETZUNG
UND
KONZEPT
.
9
2
STAND
DER
FORSCHUNG
UND
TECHNIK
.
11
2.1
STROEMUNG
UND
STOFFTRANSPORT
IN
POROESEN
MEDIEN
.
11
2.1.1
STROEMUNGSBESCHREIBUNG
MIT
DEM
GESETZ
VON
DARCY
.
12
2.1.2
ADVEKTIVER
TRANSPORT
.
13
2.1.3
DIFFUSION
.
14
2.1.4
DISPERSION
.
14
2.1.5
REAKTION
.
18
2.1.6
ADSORPTION
.
19
2.1.7
CHARAKTERISTIK
DES
STOFFTRANSPORTS
.
21
2.1.7.1
DIE
TRANSPORTGLEICHUNG
.
22
2.1.7.2
SENSITIVITAETEN
DES
TRANSPORTS
AM
BEISPIEL
EINES
ID-MODELLS
.
23
2.2
NUMERISCHE
STROEMUNGS
UND
TRANSPORTMODELLIERUNG
BEI
GZB
.
28
2.2.1
NUMERISCHE
STROEMUNGS
UND
TRANSPORTMODELLE
.
28
2.2.2
DISKRETISIERUNGSANFORDERUNGEN
FUER
DIE
STROEMUNG
UM
GZB
.
29
2.2.3
DISKRETISIERUNGSANFORDERUNGEN
FUER
DEN
STOFFTRANSPORT
UM
GZB
.
31
2.2.3.1
NUMERISCHE
DISPERSION
.
31
2.2.3.2
OSZILLATION
.
32
2.2.3.3
STABILITAETSKRITERIEN
FUER
ADSORPTIONS
UND
REAKTIONSTERME
.
33
2.2.3.4
KONTROLLE
DER
MASSENBILANZ
.
33
2.2.3.5
VORGEHENSWEISE
BEI
TRANSPORTBERECHNUNGEN
BEI
GZB
.
34
2.2.4
DAS
NUMERISCHE
PROGRAMM
FRAC3DVS
UND
DIE
PRE
UND
POSTPROZESS
SOREN
.
35
VI
INHALTSVERZEICHNIS
2.3
IN-SITU-SPUELTECHNOLOGIEN
ZUR
GNINDWASSERSANIERUNG
.
37
2.3.1
CHARAKTERISIERUNG
VON
IN-SITU-SPOLTECHNOLOGIEN
.
37
2.3.2
PLANUNG
VON
IN-SITU-SPUELANLAGEN
.
38
2.3.3
KRITERIEN
FUER
DEN
EINSATZ
VON
IN-SITU-SPUELTECHNOLOGIEN
.
39
2.4
GRUNDWASSER-ZIRKULATIONS-BRUNNEN
(GZB)
.
41
2.4.1
HYDRAULISCHE
UND
VERFAHRENSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG
VON
GZB
SYSTEMEN
.
43
2.4.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
STROEMUNG
UND
DES
TRANSPORTS
UM
EINEN
GZB
.
44
2.4.2.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
STROEMUNG
.
44
2.4.2.2
UNTERSUCHUNG
DER
FLIESSGESCHWINDIGKEITEN
UND
FLIESSZEITEN
.
48
2.5
GZB
IN
DER
PRAXIS
.
49
2.3.1
ZWEIFILTRIGER
GZB
IN
EINEM
SCHADENSHERD
.
50
2.5.2
DREIFILTRIGER
GZB
IN
EINER
ABSTROMFAHNE
.
53
2.5.3
ERFAHRUNGEN
AUS
DEN
PROJEKTEN
.
59
2.6
NOTWENDIGKEIT
VON
EXPERIMENTELLEN
UNTERSUCHUNGEN
MIT
EINEM
GZB
.
60
3
KONZEPT
DES
VERSUCHSAUFBAUS
UND
DER
VERSUCHSDURCHFTTHRUNG
.
63
3.1
AUSWAHL
EINES
GEEIGNETEN
FORSCHUNGSSTANDORTES
.
63
3.2
HYDROGEOLOGIE
UND
HYDROCHEMIE
DES
FORSCHUNGSSTANDORTES
.
65
3.2.1
MORPHOLOGIE
DES
OBENHEINGRABENS
IM
BEREICH
DES
FORSCHUNGSFELDES
KA-KNIELINGEN
.
65
3.2.2
SEDIMENTOLOGISCHE
UND
WASSERCHEMISCHE
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
69
3.2.3
ERGEBNISSE
DER
SEDIMENTOLOGISCHEN
UNTERSUCHUNGEN
AM
GZB-STANDORT
UND
IHRE
INTERPRETATION
IM
HINBLICK
AUF
DIE
GROSSRAEUMLICHEN
SEDIMENTATIONSVERHAELTNISSE
.
71
3.2.3.1
AUSWERTUNG
AUSGEWAEHLTER
BOHRPROFILE
.
71
3.2.3.2
STATISTISCHE
AUSWERTUNG
DER
BODENKENNWERTE
.
76
3.2.4
HYDRAULISCHE
RANDBEDINGUNGEN
.
84
3.2.5
GEO
UND
WASSERCHEMISCHE
CHARAKTERISIERUNG
.
86
3.2.5.1
PH-WERT
UND
ORGANISCHE
SUBSTANZ
IM
BODEN
.
86
3.2.5.2
ANORGANISCHE
WASSERINHALTSSTOFFE
UND
PHYSIKALISCHE
PARAMETER
.
87
3.2.5.3
AUSFAELLUNGEN
.
89
3.2.5.4
ORGANISCHE
SCHADSTOFF
IM
WASSER
.
91
3.3
KONZEPT
UND
REALISIERUNG
DES
FORSCHUNGSFELDES
.
92
3.3.1
VORERKUNDUNG
UND
ERSTE
AUSBAUSTUFE
.
92
3.3.2
ZWEITE
AUSBAUSTUFE
FUER
DIE
FELDEXPERIMENTE
MIT
DEM
GZB
.
93
3.3.2.1
GESAMTKONZEPT
.
93
INHALTSVERZEICHNIS
VH
3.3.2.2
DER
GZB
DER
ZWEITEN
AUSBAUSTUFE
.
94
3.3.2.3
KONZEPT
DES
MESSSTELLENNETZES
ZUR
ERFASSUNG
DER
3-D
STROEMUNG
.
96
3.3.2.4
KONSTRUKTION
DER
MULTILEVEL-GRUNDWASSERMESSSTELLEN
.
98
3.3.2.5
MESSSTELLEN
FILR
GEOELEKTRIKMESSUNGEN
.
101
3.3.2.6
VERFAHRENSTECHNIK
ZUR
REINIGUNG
DES
WASSERS
.
102
3.3.2.7
PROZESSLEITTECHNIK
.
104
3.4
KONZEPT
DER
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
105
3.4.1
AUSWAHL
EINER
GEEIGNETEN
HYDRAULIK
.
107
3.4.2
ABREINIGUNGSMESSUNGEN
.
109
3.4.3
TRACERVERSUCHE
.
110
3.4.4
ERGAENZENDE
GEOELEKTRIKMESSUNGEN
IM
VERSUCH
SOMMER
1997
.
111
3.4.5
PERSONALEINSATZ
.
111
4
ERGEBNISSE
DER
FELDVERSUCHE
.
113
4.1
STROEMUNGS-UND
POTENTIALMESSUNGEN
.
113
4.1.1
GRUNDSTROEMUNG
.
113
4.1.2
POTENTIALVERTEILUNG
BEI
GZB-BETRIEB
.
116
4.1.3
BETRIEB
DES
SANIERUNGSBRUNNENS
.
119
4.2
TRANSPORTMESSUNGEN
.
121
4.2.1
IDENTIFIKATION
DER
ZIRKULATIONSWALZE
UND
DES
ABSTROMKOERPERS
MIT
TRANSPORTMESSUNGEN
BEI
DER
SCHADSTOFFABREINIGUNG
.
122
4.2.1.1
DIE
KONTAMINATIONSVERTEILUNG
VOR
DER
SANIERUNG
.
122
4.2.1.2
ZEITLICHER
VERLAUF
DER
KONTAMINATION
IM
ZUSTROM
WAEHREND
DES
VERSUCHS
.
126
4.2.1.3
ZEITLICHER
VERLAUF
DER
KONTAMINATION
BEI
DER
ABREINIGUNG
.
127
4.2.2
NACHWEIS
DER
ZIRKULATIONSWALZE
UND
DES
ABSTROMKOERPERS
MIT
TRACERVERSUCH
MIT
ZUGABE
IM
GZB
(TINOPALVERSUCH)
.
131
4.2.2.1
DER
TRACERVERSUCH
MIT
TINOPAL
.
131
4.2.2.2
BESTIMMUNG
DER
RAEUMLICHEN
TRACERAUSBREITUNG
.
132
4.2.2.3
CHARAKTERISTIK
AUSGEWAEHLTER
TRACERDURCHBRUCHSKURVEN
.
137
4.2.2.4
VERGLEICH
MIT
DEN
INFORMATIONEN
AUS
DEM
ABREINIGUNGS
VERSUCH
.
141
4.2.3
NACHWEIS
DER
FLANKE
DES
ZU
UND
ABSTROMKOERPERS
MITTELS
URANIN
TRACERVERSUCH
.
142
4.2.4
NACHWEIS
DES
ZUSTROMKOERPERS
MIT
TRACEREXPERIMENTEN
.
144
4.2.4.1
TRACERVERSUCH
V9596
(SRB
UND
LICL-VERSUCHE)
.
144
4.2.4.2
TRACERVERSUCH
V97
(NACL-VERSUCH)
.
147
VM
INHALTSVERZEICHNIS
4.3
INTERPRETATION
DER
ERGEBNISSE
MIT
KONVENTIONELLEN
ANALYTISCHEN
ANSAETZE
UND
AN
HAND
DER
BEMESSUNGSDIAGRAMME
NACH
S
TAMM
.
162
4.3.1
VERGLEICH
DER
GEMESSENEN
STROEMUNGSKOERPER
DES
GZB
MIT
DENEN
BEI
HOMOGENEN
VERHAELTNISSEN
.
162
4.3.2
BESTIMMUNG
DER
DISPERSION
UND
DER
RETARDATION
.
164
4.4
NOTWENDIGKEIT
WEITERGEHENDER
AUSWERTUNGEN
UND
EXPERIMENTE
.
165
5
NUMERISCHE
3D-INTERPRETATION
DER
PUNKTUELLEN
FELDDATEN
IM
RAEUMLICHEN
KONTINUUM
DES
FORSCHUNGSFELDES
.
167
5.1
SENSITIVITAETSUNTERSUCHUNGEN
VON
STROEMUNG
UND
TRANSPORT
UM
GZB
.
167
5.1.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
DISKRETISIERUNG
VON
RAUM
UND
ZEIT
FUER
DIE
TRANSPORTBERECHNUNG
UM
GZB
.
167
5.1.2
SENSITIVITAET
DER
TRANSPORTPARAMETER
N,,
R
UND
A
IN
EINEM
HOMOGENEN
AQUIFER
.
168
5.1.2.1
CHARAKTERISTIK
DER
TRANSPORTZEITEN
BEI
DER
STROEMUNG
UM
EINEN
GZB
.
170
5.1.2.2
SENSITIVITAET
BEZUEGLICH
DER
POROSITAET
N
E
UND
RETARDATION
R
.
171
5.1.2.3
SENSITIVITAET
BEZUEGLICH
DER
DISPERSIVITAET
.
174
5.1.2.4
UMSETZUNG
DER
SENSITIVITAETSUNTERSUCHUNGEN
FUER
DIE
SIMULATIONEN
.
178
5.1.3
EINFLUSS
VON
HETEROGENITAETEN
BEI
GZB
.
179
5.1.3.1
HALBMODELL
MIT
VARIABLEN
AQUIFERHETEROGENITAETEN
.
179
5.1.3.2
EINFLUSS
VON
HETEROGENITAETEN
AUF
DIE
RAEUMLICHE
TRACER
VERTEILUNG
.183
5.1.3.3
EINFLUSS
VON
HETEROGENITAETEN
AUF
TRACERDURCHBRUCHSKURVEN
187
5.1.4
EINFLUSS
DER
INSTATIONARITAET
DER
STROEMUNG
AUF
DEN
TRANSPORT
.
191
5.2
RAEUMLICHE
DISKRETISIERUNG
DES
GRUNDWASSERMODELLS
.
196
5.3
SIMULATION
DER
STROEMUNG
FUER
DAS
FORSCHUNGSFELD
KA-KNIELINGEN
.
198
5.4
SIMULATIONEN
DES
TRANSPORTS
FILR
DAS
FORSCHUNGSFELD
KA-KNIELINGEN
.
202
5.4.1
ABGRENZUNG
DER
STROEMUNGSKOERPER
MIT
REIN
ADVEKTIVEN
TRANSPORTSIMULATIONEN
.
202
5.4.2
ABGRENZUNG
DER
STROEMUNGSKOERPER
MIT
ADVEKTIV-DISPERSIV-REAKTIVEN
TRANSPORTSIMULATIONEN
.
207
5.4.2.1
SIMULATION
DER
ZIRKULATIONSWALZE
UND
DES
ABSTROMKOERPERS
AM
BEISPIEL
EINES
TRACERVERSUCHS
.
209
5.4.2.2
SIMULATION
DER
ZIRKULATIONSWALZE
UND
DES
ABSTROMKOERPERS
AM
BEISPIEL
DER
ABREINIGUNG
.
214
5.4.2.3
VERGLEICH
DER
UNTERSCHIEDLICHEN
SIMULATION
DER
ZIRKULATIONS
INHALTSVERZEICHNIS
IX
WALZE
UND
DES
ABSTROMKOERPERS
.
216
5.4.2.4
INTERPRETATION
DER
SIMULIERTEN
GANGLINIEN
AUSGEWAEHLTER
MESSPUNKTE
.
218
6
DIE
VERSUCHSERGEBNISSE
IM
VERGLEICH
MIT
LITERATURANGABEN
.
223
6.1
DETAILLIERTE
AQUIFERBESCHREIBUNG
.
223
6.2
SENSITIVITAET
DES
TRANSPORTS
AUF
DIE
INSTATIONAERE
GRUNDSTROEMUNG
.
225
6.3
STROEMUNGS
UND
TRANSPORTVERHALTEN
UM
DEN
GZB
.
226
6.3.1
VERGLEICH
DER
GEMESSENEN
STROEMUNGSKOERPER
MIT
DER
PLANUNG
.
226
6.3.2
VERGLEICH
DER
GEMESSENEN
UND
DER
3D
NUMERISCH
BERECHNETEN
STROEMUNGSKOERPER
MIT
DEN
GROESSEN
AUS
DEN
BEMESSUNGSDIAGRAMMEN
227
6.3.2.1
BERECHNUNGSANNAHMEN
.
228
6.3.2.2
TABELLARISCHE
ZUSAMMENSTELLUNG
DER
ERGEBNISSE
.
229
6.3.2.3
DIE
GROESSE
DER
ZIRKULATIONSWALZE
.
230
6.3.2.4
BESTIMMUNG
DES
ABSTROMTORS
.
231
6.3.2.5
SPUELINTENSITAET
.
234
6.3.2.6
AENDERUNGEN
DER
STANDROHRSPIEGELHOEHEN
IM
GZB
.
235
6.3.2.7
VERGLEICH
DER
TRANSPORTZEITEN
.
236
6.3.3
DISPERSIVITAETEN
IM
VERGLEICH
MIT
ERGEBNISSEN
AUS
ANDEREN
ANWENDUNGEN
.
237
6.3.4
RETARDATION
IM
VERGLEICH
MIT
ERGEBNISSEN
AUS
ANDEREN
ANWENDUNGEN
.
238
7
HINWEISE
FUER
DEN
EINSATZ
VON
GZB
IN
DER
PRAXIS
.
241
7.1
PROJEKTPHASEN
UND
INFORMATIONSNIVEAU
.
242
7.2
GROESSE
DES
EINZUGSBEREICHS
VON
GZB
.
243
7.3
SANIERUNGSKONTROLLE
UND
-OPTIMIERUNG
.
244
8.
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
249
ANHANG
1
(ZU
KAPITEL
1)
STATISTIK
DER
ALTLASTENVERDACHTSFLAECHEN
IN
DER
DEUTSCHLAND
.
256
ANHANG
2
(ZU
KAPITEL
2.2.4)
PROGRAMMABLAUFSCHEMA
FUER
DIE
NUMERISCHEN
SIMULATIONEN
257
ANHANG
3
(ZU
KAPITEL
2.4)
TABELLE
ANGEWANDTER
VERFAHREN
ZUR
IN-SITU-GRUNDWASSER
REINIGUNG
MIT
VERTIKALEN
ZIRKULATIONSSYSTEMEN
.
258
ANHANG
4
(ZU
KAPITEL
2.4.2)
BEMESSUNGSDIAGRAMME
FUER
GZB
NACH
STAMM
.
261
ANHANG
5
(ZU
KAPITEL
2.5.1)
DETAILDATEN
ZU
FELDBEISPIEL
ZUR
SCHADENSHERDSANIERUNG
MIT
EINEM
ZWEIFILTRIGEN
GZB
IN
EINEM
SCHADENSHERD
.
265
ANHANG
6
(ZU
KAPITEL
2.5.2)
DETAILDATEN
ZU
FELDBEISPIEL
3-FILTRIGER
GZB
IN
EINER
ABSTROM
X
INHALTSVERZEICHNIS
FAHNE
.
268
ANHANG
7
(ZU
KAPITEL
3.2.2)
SEDIMENTOLOGISCHE
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
270
ANHANG
8
(ZU
KAPITEL
3.2.2)
WASSERCHEMISCHE
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
271
ANHANG
9
(ZU
KAPITEL
4.1)
GRUNDWASSERGLEICHENPLAENE
DES
FORSCHUNGSFELDES
KA-KNIE
LINGEN
ZU
VIER
VERSCHIEDENEN
ZEITPUNKTEN
.
273
ANHANG
10
(ZU
KAPITEL
4.1)
VERTIKALSCHNITTE
VON
ISOLINIENPLAENEN
VON
PUMPVERSUCHEN
.
277
ANHANG
11
(ZU
KAPITEL
4.2.1)
ZUSAETZLICHE
DURCHBRUCHSKURVEN
ABREINIGUNG
.
279
ANHANG
12
(ZU
KAPITEL
4.2.2)
ZUSAETZLICHE
DURCHBRUCHSKURVEN
TINOPAL
.
282
ANHANG
13
(ZU
KAPITEL
4.2.4)
GEOELEKTRIK
.
284
ANHANG
14
(ZU
KAPITEL
5.1.4)
INSTATIONAERE
RANDBEDINGUNGEN
.
289
ANHANG
15
(ZU
KAPITEL
5.4)
ZUSAETZLICHER
VERGLEICH
GEMESSENER
ZU
GERECHNETER
DURCH
BRUCHSKURVEN
.
290
LITERATURVERZEICHNIS
.
297 |
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