Zusammenfassung
Die in der Geotechnik zur Bestimmung der hydraulischen Leitfähigkeit gebräuchlichen Standardverfahren Sieblinienanalyse und Pumpversuch sind hinsichtlich ihrer Eigenschaften diametral: die Sieblinienanalyse ist kostengünstig jedoch wenig repräsentativ, während Pumpversuchsergebnisse zwar repräsentativ aber oft mit hohem Aufwand verbunden sind. In diesem Spannungsfeld ist ein geohydraulisches Testverfahren notwendig, was bei vergleichsweise geringen Kosten repräsentative Ergebnisse liefert. Der pneumatische Slug-Test erfüllt aus Sicht der Autoren diese Anforderungen. Es wurde ein neuer Versuchsaufbau zur Durchführung pneumatischer Slug-Tests entwickelt, bei dem die Messstelle mit einem vertikal mobilen Packer verschlossen wird. Dadurch ist das Volumen der Gasphase zwischen Verschluss und Ruhewasserspiegel unabhängig von der Lage des Ruhewasserspiegels. Im Rahmen einer Feldkampagne wurden pneumatische Slug-Tests an 38 Grundwassermessstellen durchgeführt und mit Sieblinienanalysen und Pumpversuchsergebnissen verglichen. Die Vergleichsuntersuchung belegt die Repräsentativität und die Kosteneffizienz der pneumatischen Slug-Tests.
Abstract
In the field of geotechnical engineering, hydraulic conductivity is an important parameter which is typically determined by sieve analysis or pumping tests. The characteristics of these two methods are diametrically opposed. Sieve analyses are inexpensive however the results are less representative. Pumping tests are often rather expensive but the results are highly representative. In this context, a geohydraulic test procedure is necessary that ensures representative results at low expense. From the authors’ point of view, pneumatic slug-tests fit these requirements very well. A new experimental set-up for conducting pneumatic slug-tests was developed which uses a vertically movable seal to close the monitoring well in an airtight manner. Thus, the volume of the gas phase between the seal and the groundwater is independent of the depth to the groundwater table. The experimental set-up was tested on 38 monitoring wells and the results were compared with sieve analysis and pumping test results. The investigations demonstrated the representativeness as well as the cost efficiency of the pneumatic slug-tests.
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Danksagung
Die Autoren bedanken sich beim Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt für die Zurverfügungstellung der Grundwassermessstellen, ohne die die vorliegende Studie nicht hätte realisiert werden können. Des Weiteren möchten sich die Autoren bei Prof. Dr. Scheytt für die konstruktive Zusammenarbeit während der Betreuung der Masterarbeit von Herrn Hamann bedanken, welche die Grundlage für die vorliegende Publikation bildet.
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Klotzsch, S., Hamann, F. & Händel, F. Vorstellung und Test eines apparativ einfachen Messsystems für pneumatische Slug-Tests zur integralen Bestimmung der hydraulischen Leitfähigkeit. Grundwasser - Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie 25, 301–311 (2020). https://doi.org/10.1007/s00767-020-00458-8
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