Geoscience Reference
In-Depth Information
4
in Gebieten mit vorherrschenden Kluftgrund-
wässern, sind aber ebenfalls Vergleichsgrößen er-
forderlich. Alle für derartige Untersuchungen ge-
eigneten Methoden haben S
TRAYLE
et al. (1994)
zusammengestellt.
Die Unsicherheiten, die sich aus dem Mangel
der hydraulischen Randbedingungen in Kluft-
grundwasserleitern bei Anwendung der D
UPUIT
-
Ergiebigkeitsgleichung ergeben, können statis-
tisch annähernd durch eine Vielzahl von Ver-
suchsergebnissen ausgeglichen werden. So wur-
den z.B. (H
ÖLTING
& S
CHRAFT
, 1987) bei der
Planung größerer Tunnelbauten im Mittleren
Buntsandstein durch Pumpversuche und WD-
Tests Durchlässigkeitsbeiwerte ermittelt und da-
nach die beim Bau zu erwartenden Wassermen-
gen prognostiziert. Da die prognostizierten und
die später beim Bau tatsächlich anfallenden Was-
serzuflüsse ziemlich gut übereinstimmten, ist die
Zulässigkeit solcher Auswertungen erwiesen. Sie
setzt allerdings immer eine gewisse Gebirgszer-
klüftung voraus.
2004). In
Beobachtungsstellen
(Quellen, Ober-
flächengewässer, Schürfe, Bohrungen, Wasserfas-
sungen, Grundwassermessstellen) rings um die
Eingabestelle wird festgestellt, wann und in wel-
cher Konzentration die eingegebenen Markie-
rungsstoffe wieder auftreten. Diese Methode ist
in Karstgesteinen besonders gut geeignet, um
Einzugsgebiete von Karstquellen abzugrenzen.
Auch in Lockergesteinen sind solche Versuche
möglich, z.B. durch Eingabe der Tracer in Bohrlö-
cher.
Die Auswertung erfolgt über einen Konzentra-
tions-/Zeit-Graph (
Durchgangskurve
). Je nach
Art und Menge der verwendeten Markierungs-
stoffe sowie der hydrogeologischen Gegebenhei-
ten verlaufen die Kurven steiler oder flacher. Der
Kurvenverlauf entspricht dabei nicht einer
G
AUSS
-Verteilungskurve. Aus dem Zeitpunkt des
ersten Auftretens des Tracers ergibt sich die maxi-
male Abstandsgeschwindigkeit
v
amax
. Die mittlere
Abstandsgeschwindigkeit
v
am
kann nicht aus dem
Kurvenmaximum abgeleitet werden, da keine
GAUSS-Verteilung vorliegt. Nach K
Äß
(1967a)
liegt
v
am
etwa dort, wo die Kurve wieder auf 2/3
bis 1/2 ihres Höchstwertes gefallen ist.
Tiefergehende Kenntnisse über die Grundla-
gen und die bisher gemachten Erfahrungen zur
Markierungstechnik vermittelt K
Äß
(2004). Tra-
cerversuche jeglicher Art stellen einen Eingriff in
das Grundwasser dar und bedürfen einer behörd-
lichen Erlaubnis. Die wichtigsten geohydrologi-
schen Markierungsmittel sind nach international
anerkannten Methoden öko- und humantoxiko-
logisch geprüft worden (Arbeitskreis Human-
und ökotoxikologische Bewertung von Markie-
rungsmitteln in Gewässern, 1997).
Tracerversuche lassen sich mit verschiedenen
analytischen Lösungsansätzen z.B. mit dem Mo-
dellprogramm CATTI (S
AUTY
et al., 1991) bear-
beiten und auswerten.
4.2.4 Bestimmung der
geohydraulischen Leitfähigkeit
mittels Markierungs- (Tracer-)
Versuchen
In Kluftgesteinen sind Grundwasser-Abstandsge-
schwindigkeiten (und -Fließrichtungen) mehr
oder weniger genau durch
Markierungsversuche
(Tracerversuche)
bezeichnet, zu bestimmen. Da-
zu wird ein Markierungsstoff (Tracer) an einer
Eingabestelle
(z.B. Schwinde, Erdfall ohne Zu-
fluss, Höhlengewässer, Grundwassermessstelle)
in das Grundwasser eingegeben und von diesem
transportiert. Der ideale Markierungsstoff muss
gut wasserlöslich oder aufschwemmbar und noch
in großer Verdünnung nachweisbar sein. Die Ver-
wendung stabiler anstelle radioaktiver Isotope ist
kostspielig und liefert weniger genaue Ergebnisse.
Chemikalien kommen als Tracer nicht in Be-
tracht, weil die vergleichsweise hohen Konzentra-
tionen zu vertikalen Dichtebewegungen führen.
Der Tracer darf keine gesundheitsschädigenden
Eigenschaften besitzen. Grundsätzlich soll die
Anzahl und Menge verwendeter Markierungs-
stoffe auf ein Minimum reduziert werden (K
Äß
,
4.2.4.1 Bestimmung der
geohydraulischen Leitfähigkeit
mittels Färbungsstoffs als Tracer
Bevorzugter Färbungsstoff ist das Uranin (Na-
Fluorescein), ein fluoreszierender Farbstoff, der
selbst in größter Verdünnung bis 0,002 mg/m
3
noch ohne Anreicherung nachweisbar ist. Eine
