Lagerungsabhängige Durchlässigkeit von Kies-/Sand- und Glaskugelfilterschüttungen

Packing-dependent hydraulic conductivity of the gravel/sand and glass ball filter beds

Zusammenfassung

Auf Grundlage von Permeametertests für lockere und dichte Lagerung an Proben handelsüblichen Filterkornmaterials aus natürlichen Kiesen und Sanden wurde die Schätzformel von Fair & Hatch (Jour. Amer. Water Works Assoc. 25:1551–1565, 1933) zur Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwertes für Wasser für diese Materialien spezifiziert. Untersucht wurden Sand und Kies mit Korngrößen von 0,4 bis 9 mm sowie Glaskugeln für Wasserfilter mit Korngrößen von 0,25 bis 10 mm. Die Formel basiert auf einer aus der Kornsummenanalyse zu ermittelnden wirksamen Korngröße der Filterkörnung und der Lagerungsdichte, gekennzeichnet durch die Porosität oder die Porenzahl.

Abstract

The hydraulic conductivity of loose and dense samples of commercially available filter grain material from natural gravels and sands has been estimated from permeameter test results and using the formula of Fair & Hatch (Jour. Amer. Water Works Assoc. 25:1551–1565, 1933). Sand and gravel with grain sizes of 0.4–9 mm and glass beads for water filters with particle sizes from 0.25 to 10 mm were examined. The formula is based on a sum calculated from the grain size analysis of the filter grain and its packing density, characterized by the porosity or void ratio specified for these materials.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3

Literatur

  1. Chapuis, R.P.: Predicting the saturated hydraulic conductivity of soils: a review. Bull. Eng. Geol. Environ. 71, 401–434 (2012). doi:10.107/s10064-012-0418-7

    Article  Google Scholar 

  2. DIN ISO 11277.: Bestimmung der Partikelgrößenverteilung in Mineralböden. Verfahren mittels Siebung und Sedimentation. Beuth, Berlin (2002)

  3. DIN ISO 565: Analysensiebe – Metalldrahtgewebe, Lochplatten und elektrogeformte Siebfolien – Nennöffnungsweiten. Beuth, Berlin (1998)

  4. DIN ISO 14688-2: Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden - Teil 2: Grundlagen für Bodenklassifizierungen. Beuth, Berlin (2004)

  5. DIN 18130-1: Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes Teil 1: Laborversuche. Beuth, Berlin (1998)

  6. DIN 4924: Sande und Kiese für den Brunnenbau Anforderungen und Prüfungen. Beuth, Berlin (2012)

  7. DVGW: Technische Regel Merkblatt W 119: Entwickeln von Brunnen durch Entsanden – Anforderungen, Verfahren, Restsandgehalte. WVGW mbH, Bonn (2002)

  8. Fair, G.M., Hatch, L.P.: Fundamental Factors governing the Streamline Flow of Water through Sand. Jour. Amer. Water Works Assoc. 25, 1551–1565 (1933)

    Google Scholar 

  9. Kozeny, J.: Über die kapillare Leitung des Wassers im Boden. Akad. Wissenschaften, Wien (1927)

    Google Scholar 

  10. Nillert, P.: Bemessung der Kammerförderrate bei der Intensiventsandung von Brunnenfiltern. bbr 59(10), 52–61 (2008)

    Google Scholar 

  11. Nillert, P.: Brunnen mit stabilen Kornfiltern. gwf Wasser|Abwasser 153(12), 1318–1326 (2012)

  12. Nillert, P.: Schüttkornbemessung für Brunnen mit stabilen Kornfiltern in der Praxis. bbr 65(11), 62–70 (2014)

    Google Scholar 

  13. Nillert, P., Bäsler, H., Fuchs, S.: Intensiventnahme bei der Brunnenentwicklung und -regenerierung. energie|wasser–praxis 59(4), 22–28 (2008)

    Google Scholar 

  14. Paul, K.F.P.: Digitale Partikelmessung zur Kennwertbestimmung von Böden und Schüttgütern für den Brunnenbau (Teil 1). bbr 62(4), 54–63 (2011)

    Google Scholar 

  15. Paul, K.F.P.: Digitale Partikelmessung zur Kennwertbestimmung von Böden und Schüttgütern für den Brunnenbau (Teil 2). bbr 62(5), 50–59 (2011)

    Google Scholar 

  16. Todd, D.K.: Ground Water Hydrology. Wiley, New York (1959)

  17. Treskatis, C.: Glaskugelschüttungen im Brunnenbau. Wasserwirtschaft Wassertechnik 63(7–8), 34–37 (2013)

    Google Scholar 

  18. Treskatis, C., Danhof, M., Dressler, M., Herrmann, F.: Vergleich ausgewählter Materialcharakteristiken von Glaskugeln und Filterkiesen für den Einsatz in Trinkwasserbrunnen. energie|wasser-praxis 61(1), 26–32 (2010)

    Google Scholar 

  19. Treskatis, C., Tholen, L., Klaus, R.: Hydraulische Merkmale von Filterkies- und Glaskugelschüttungen im Brunnenbau – Teil I. energie|wasser–praxis 62(12), 58–65 (2011)

    Google Scholar 

  20. Treskatis, C., Tholen, L., Klaus, R.: Hydraulische Merkmale von Filterkies- und Glaskugelschüttungen im Brunnenbau – Teil II. energie|wasser–praxis 63(1), 40–43 (2012)

    Google Scholar 

  21. Treskatis, C., Tholen, L., Klaus, R.: Ergebnisse experimenteller Vergleichsuntersuchungen mit Glaskugeln und Filterkiesen in Trinkwasserbrunnen. gwf-Wasser|Abwasser 155(1), 84–94 (2014)

    Google Scholar 

Download references

Danksagung

Die Autoren danken den Firmen DANSAND A/S, EUROQUARZ GmbH und Sigmund Lindner GmbH für die Bereitstellung und Anlieferung des Probenmaterials.

Author information

Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Dr. Ing. Peter Nillert.

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Nillert, P., Bachmann, A. & Nillert, D. Lagerungsabhängige Durchlässigkeit von Kies-/Sand- und Glaskugelfilterschüttungen. Grundwasser 20, 117–125 (2015). https://doi.org/10.1007/s00767-015-0288-6

Download citation

Keywords

  • Filter pack conductivity
  • Gravel
  • Sand
  • Glass beads