Seminar Grundwasserschutz 1

Institut für Geologie – Lehrstuhl für Hydrogeologie

Dipl.-Geoökol. M. Schipek, Dipl.-Geoökol. E. Süß,

Prof. Dr. B. Merkel

Seminar Grundwasserschutz (SS 2008)

Übung: Schutzgebietsberechnung /

Schutzgebietsausweisung

Quelle: BGR 2007

Seminar Grundwasserschutz Übungsinhalte

• Kurzreferate und Abgabe der Ausarbeitungen (schriftlich + digital):

Abgabetermin: immer montags bis 12.00 Uhr in der jeweiligen Woche des Seminars

Ausarbeitung: max. 8 Seiten ohne Literaturliste, Formatvorlage siehe Webseite GWS

Vortragsdauer: 15 min + 10 min Diskussion

• Zeitplan:

http://www.geo.tu-freiberg.de/~schipek/S_Grundwasserschutz.html

• Rechenaufgabe Bemessung von Schutzzonen (Aufgabe 1)

Abgabe (in Berichtsform): 29.05.2008

kann auch per Email erfolgen an Elke Süß (mailto: elke.suess@geo.tu-freiberg.de)

• Schutzgebietsausweisung anhand von vorgegebenem Kartenmaterial (Aufgabe 2)

Abgabe der Protokolle (in Berichtsform): 01.07.08

kann auch per Email erfolgen an Mandy Schipek

(mailto: mandy.schipek@geo.tu-freiberg.de)

Seminar Grundwasserschutz 2

Seminar Grundwasserschutz

Aufgabe 1: Bemessung von Schutzzonen Profildaten

B1

Bohransetzpunkt [m üNN] 319.52

Aue-Lehm[m uGOK] 0.30

Schluff [m uGOK] 3.15

Kiese, Sande [m uGOK] 12.5

GW [m uGOK] 4.48Brunnendaten

B1

maximale Entnahmemenge

Q [m³/d]

2500

Kf-Wert [m/s] 0.30

effektive Porosität 0.11

N [mm]] 753

V [mm] 549

AO

kein

Aufgabe 1: Bemessung von Schutzzonen

1. Bemessung und Ausweisung der Schutzzonen

a) Bestimmen Sie das unterirdische Einzugsgebiet (das oberirdische

Einzugsgebiet soll als identisch angenommen werden) und weisen Sie

die Schutzzone III aus. (Begründung!)

b) Legen Sie die Grenze zwischen den Schutzzonen III A zu III B fest und

begründen Sie dies.

c) Bestimmen Sie die Schutzzone II (Begründung).

d) Bestimmen Sie die Schutzzone I und geben Sie eine kurze Begründung

dafür an.

2. Diskussion

Ist an der Position X der Bau eines Eigenheimes möglich?

Seminar GrundwasserschutzAufgabe 1: Bemessung von Schutzzonen

Seminar Grundwasserschutz 3

Seminar GrundwasserschutzAufgabe 1: Bemessung von Schutzzonen

1. Bemessung und Ausweisung der Schutzzonen

Festlegung der Schutzzonen (Kriterien beachten – DVWG (1995), W 101):

• Zone I (Fassungsbereich)

• Zone III – Einzugsgebietsabgrenzung (Hydroisohypsenplan, Näherungsformeln),

Annahme: oberirdisches und unterirdisches Einzugsgebiet identisch; Grenze III A und III

B Kriterium Abstandsgeschwindigkeit

• Zone II (50-Tage Linie, ggf. Verkleinerung möglich - Deckschichten)

u.a. DVGW (1995) – Technische Regeln W101, LV/Ü Hydrogeologie I/II,

Grundwasserschutz, Jordan & Weder (1995), Hölting (1996)

2. Diskussion

Ist an der Position X der Bau eines Eigenheimes möglich?

• Ausführliche Diskussion unter Einbezug in welcher Schutzzone sich das Eigenheim

befinden würde und welche Kriterien/Beschränkungen für diese Zone gelten

Seminar Grundwasserschutz

Entnahmebreite:

Untere Kulmination:

Zustrombreite (Brunnenhöhe):

Dispersion: DL>>D

T1:100

(= alle 100 m geht die

Entnahmebreite 1 m in die Breite)

Beginn ungestörter Bereich:

M: durchströmte, wassererfüllte Aquifermächtigkeit

I: nat. GW-Gefälle

f

QB

k M I

2u

Bx

2

B

Entnahmefläche und Entnahmelänge

u

u

x

Bx

D*2

2*

2

2

²]*/[

]/[²][

kmslGWNgrneubildunGrundwasse

slQngeEntnahmemekmFächeEntnahmefl

][

²][][

mBeiteEntnahmebr

mFächeEntnahmeflmLngeEntnahmelä

Aufgabe 1: Bemessung von Schutzzonen

Seminar Grundwasserschutz 4

Seminar Grundwasserschutz

Quelle: wikipedia.de

Aufgabe 2: Neuwieder Becken

Seminar Grundwasserschutz Aufgabe 2: Neuwieder Becken

Material:

Hydrogeologische Kartierung Neuwieder Becken:

• Bericht und folgendes Kartenmaterial:

1. Geologie (1:50.000)

2. Quartärmorphologie (1:25000)

3. Höhenlage der Quartärbasis im Bereich der Niederterrassen (1:25000)

8. Grundwassergleichen und Transmissivitäten (1:25000)

9. Flurabstände im Bereich der Niederterrassen (1:25000)

Vorgaben des Untersuchungsgebietes (Grenzkoordinaten)

Vorgaben für die Brunnen (3):

• Koordinaten

• Brunnenangaben

• Sedimentansprache

• Entnahmemengen

Gebietswerte der mittlere Niederschläge und der mittleren potentiellen Verdunstung

Brunnen 1:

RW 3392 500; HW 5587 850

Q = 5500/2500/1500 m³/d

3 m Schluff bis toniger Schluff

17.25 m Kies bis sandiger Kies

18.25 m Ton

GW 6 m

Filter 3 – 17.25 m

Seminar Grundwasserschutz 5

Seminar Grundwasserschutz Aufgabe 2: Neuwieder Becken

Aufgaben:

• Berechnen Sie die jeweilige potentielle Grundwasserneubildung in [mm/a] und in

[l/s*km2]

– Parameter der Wasserhaushaltsgleichung

1. Transparente anlegen, Eintragen der Brunnenkoordinaten

2. Ermittlung der Geländehöhe am Brunnen

– Herauslesen der HL der Quartärbasis, Addition überlagernder Schichten

– Höhenlinien aus gegebenen Karten

– Ermittlung aus Längs- / Querschnitten des Untersuchungsgebietes

– Mittlerer Grundwasserstand (8), Addition Flurabstand (Brunnendaten)

3. Ermittlung des Flurabstandes

– geg. Flurabstände vs. Flurabstandskarte

Seminar Grundwasserschutz

4. Ermittlung der Grundwasserfließrichtung

Karte der Grundwassergleichen

5. Ermittlung des Gradienten des Grundwassers

– Ermittlung aus Gefälle zwischen den einzelnen Brunnen

– Ermittlung aus der Entfernung der Grundwassergleichen

6. Einzeichnen des oberirdischen Einzugsgebietes der Brunnen

– Sattelpunkte, Höhenlagen

7. Darstellung des unterirdischen Einzugsgebietes (Entnahmebereich)

– Schutzzone III, Vorhandensein natürlicher Barrieren

8. Zeichnung eines hydrogeologischen Profils durch B1-B2-B3 (1:50 überhöht)

Aufgabe 2: Neuwieder Becken

Seminar Grundwasserschutz 6

Seminar Grundwasserschutz

9. Berechnung der unteren Kulmination, Entnahmebreite, Schutzzonenvorschlag I,

II und III (A , B) für die drei Brunnen

– siehe Aufgabe 1 (Bemessung von Schutzzonen)

10. Wie wirken sich die unterschiedlichen Entnahmemengen auf die

Schutzgebietsausweisung aus?

11. Begründen Sie schriftlich Ihre Schutzzonenausweisung und erläutern Sie nach

WHG, W101, TrinkwV die Konsequenzen für die geschützten Gebiete

(Restriktionen).

12. Schreiben Sie eine kurze Erläutern resp. Interpretation in Ihren eigenen Worten

zu den hydrologischen, hydrogeologischen, geologischen und

quartärgeologischen Gegebenheiten des Arbeitsgebietes

Aufgabe 2: Neuwieder Becken