Grundwasser - Hamburg Wasser

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CAH-Workshop 2001 WASSER

Grundwasserabsenkung in kontaminierten Arealen

Dipl.-Geol. Kai-Justin Radmann

CAH-Workshop 2001 WASSER

Aufgabenstellung aus Sicht des Auftraggebers Planung einer Grundwasserhaltung während einer Tiefbaumaßnahme, bestehend aus einer Flachteilphase und einer Tiefteilphase.

Technische Grundlagen:  Größe Absenkungsfläche gesamt:  Größe Flachteilfläche:  Absenkungsziel Flachteil:  Größe Tiefteilfläche:  Absenkungsziel Tiefteil:  Absenkungszeitraum: ca. 5.300 m ca. 2.700 m ca. 1,15 m ca. 2.800 m ca. 2,13 m 2 2 2 ca. 4 Monate

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Übersichtslageplan 4584500 4585000 31,85 5847000 5846500 OFW F lu ss 31,80 M27a M27b La nd str aß e M26a M26b 31.75

M15 193UP M10 793 Haups traße M16 M14 M47 Baugrube M01 994 M28 M43 M35 M02 1194 M42 M09 M08 L an ds tra ß e M34 M03 M29 3 1 ,7 0 M44 593UP 593OP M45 Sc ha ds to fffa hn e 393OP 393UP M19b M24a M24b M38 M40 M37 31,65 1294 M39 P2 P1 M04 M30 M05 M36 M33 894 M11 M32 M31 M12 S ß M20 GAA M13 M41 M21 RW4 OFW1 RW2UP RW2OP 31,6 0 RW3OP RW3UP 693 OFW2 See M22a M22b OFW3 5846000 4584000 4584500 4585000 4585500 5847500 5847000 5846500 4585500 5846000

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - chronologischer Ablauf -

Projektphasen, die aufgrund der besonderen Projektrandbedingungen notwendig wurden:

Projektphasen:  Gefährdungsabschätzung  Variantendiskussion über mögliche Schutzmaßnahmen mit einer Empfehlung  Planung einer hydraulischen Schutzmaßnahme und weiterer Auftrag für die Planung der Grundwasserabsenkung  Durchführung eines geohydraulischen Versuches  Planung der Grundwasserabsenkung und der hydraulische Schutzmaßnahme  Ausarbeitung eines geohydraulischen und hydrochemischen Überwachungsprogramms  Überwachung der Bauwasserhaltung mit der Schutzmaßnahme

4584000 5847500

CAH-Workshop 2001

31,8

WASSER

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen Bahnlinienplan der Grundwasserabsenkung ohne Schutzmaßnahme 4584500 4585000 4585500 5847500 5847000 5846500 5846000 4584000 OFW F lu ss 31,6 M27a M27b La nd str aß e M26a M26b 193UP 793 M10 Haups traße M15 M35 M01 994 M28 M43 M02 1194 M42 M09 M08 L an ds tra ß e M34 M03 M29 M16 M44 31,4 M14 31,2 Baugrube M47 593UP 593OP M45 Sc ha ds to fffa hn e 393OP 393UP M19b M24a M24b M38 M40 M41 M37 1294 M39 RW4 P2 P1 M04 M30 M05 M36 M33 894 M11 M32 M31 M12 S ß M20 GAA M13 M21 OFW1 RW2UP RW2OP 693 OFW2 See RW3OP RW3UP M22a M22b OFW3 4584500 4585000 5847000 5846500 4585500 5846000

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Schutzmaßnahmen -

Variantendiskussion

Bauverfahrenstechnische Schutzmaßnahmen:  Spundwand bis zur Basis des Grundwasserleiters (technisch nicht machbar)  Bohrpfahlwand bis zur Basis des Grundwasserleiters (zu hohe Kosten)  Dichtwand als Schlitzwand bis zur Basis des Grundwasserleiters (zu hohe Kosten)  Spundwand bis zur statisch notwendigen Einbindetiefe und Baugrubensohle aus Unterwasserbeton (zu hohe Kosten) Hydraulische Schutzmaßnahmen:  Installation von Förder- und Infiltrationsbrunnen

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5847500 4584000 GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Bahnlinienplan mit hydraulischer Schutzmaßnahme 4584500 4585000 4585500 5847500 31,8 5 5847000 5846500 OFW F lu ss 31.8

0 M27a M27b La nd str aß e M26a M26b 193UP 31,7 5 M10 793 Haups traße M16 M14 IB1 M47 M35 M01 994 M28 M02 1194 M43 M42 M03 M08 L an ds tra ß e M34 M29 M44 IB3 IB4 IB5 593UP 593OP IB6 IB7 M45 Sc ha ds to fffa IB8 hn e IB9 393OP 393UP M19b M24a M24b M38 M40 M41 M37 1294 M39 RW4 P2 P1 M04 M30 M05 M33 894 M36 M31 S ß M20 M32 M12 GAA M13 M21 OFW1 RW2UP RW2OP 693 OFW2 See RW3OP RW3UP 31,6 0 M22a M22b 5847000 5846500 OFW3 5846000 4584000 4585500 5846000 4584500 4585000

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Lage- und Differenzenplan des Schluckversuches M16 0.

03 0.

04 593UP 593OP 0 .0

4 0 .0

5 0.0

3 0.0

6 0.05

0.04

0.04

0.05

393OP 393UP M19a M19b 0 .0

5 0.

04 N 0.

03

- 0.30

- 0.40

- 0.10

- 0.20

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Anpassungskurven des Schluckversuches s [m] s [m] k f = 2,21*10 -3 m/s S = 3,57*10

k f = 2.21 * 10 -3 m/s S = 3.57 * 10 -2

-2 00 Zeit [s]

Modell: THEIS - ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26.21 m

Modell: Theis ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26,21 m Brunnenverlust nach Jacob+Skin: 9,98*10 -1 *Q 2 +1,39*10 1 *Q

Stadtservice Oranienburg Schluckversuch am Einleitungsbrunnen EB 7

91510 19.04.01 13:36

Anlage 1

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Leistungscharakteristik -

k f

k f = 2,21*10 -3 m/s S = 3,57*10 -2 -80 Q [m³/h]

Modell: THEIS - ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26.21 m

Modell: Theis -

* 10 x Q

ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26,21 m Brunnenverlust nach Jacob+Skin: 9,98*10 -1 *Q 2 +1,39*10 1 *Q

Stadtservice Oranienburg, IB7 Leistungscharakteristik, 12.00 Stunden

0 0 19.04.01 13:49

Anlage 1

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen Modellanpassung

Profil

(in m. u. GOK) Gelände: 35,00 mNN Grundwasserstand 3,35 m u.GOK__

7,00 12,00 16,50 19,00 Mittelsand, feinsandig, gelbbraun Modellschicht 1: kf - Wert = 4,0 x 10 -4 m/s Modellschicht 2: kf - Wert = 3,0 x 10 -3 m/s Feinkies, mittelsandig, grobsandig, grau Modellschicht 3: kf - Wert = 3,0 x 10 -3 m/s Feinkies, grobsandig, mittelsandig, grau Mittelsand, grobsandig, grau Modellschicht 4: kf - Wert = 1,2 x 10 -3 m/s Modellschicht 5: kf - Wert = 6,0 x 10 -4 m/s 29,00 30,00 Mittelsand, feinsandig, kohlig , Geschiebemergel

Infiltrationsbrunnen Norm

HWW-Name: repräsentatives geologisches Profil Archiv Nr.: GLA / LANU / NLfB: Kartenblatt: Lage: R: 0 H: 0 Maßstab: Bohrfirma: 1:150 Fa. Rudolph Stand der Daten: 23.04.2001

  Billhorner Deich 2, 20539 Hamburg  Abteilung Wasserwirtschaft/Ökologie WE4

4584000 5847500

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Modelldiskretisierung und hydraulische Randbedingungen, Schicht 1 4584500 4585000 4585500 5847500 5847000 5846500 5846000 4584000 OFW F lu ss M27a M27b M26a M26b 193UP 793 M10 M15 M35 M01 994 M28 M02 1194 M42 M03 M09 M43 M29 M08 M34 M16 M44 M14 Baugrube M47 593UP 593OP M45 S ch ad st offf ah ne 393OP 393UP M19b M24a M24b M38 M40 M41 M37 1294 M39 RW4 P2 P1 M04 M30 M05 M36 M33 894 M11 M32 M31 M12 GAA M13 M20 M21 OFW1 RW2UP RW2OP 693 OFW2 See RW3OP RW3UP M22a M22b OFW3 4584500 4585000 5847000 5846500 4585500 5846000

4584000 5847500

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Modelldiskretisierung und hydraulische Randbedingungen, Schicht 2 4584500 4585000 4585500 5847500 5847000 5846500 5846000 4584000 OFW F lu ss M27a M27b M26a M26b 193UP 793 M10 M15 M35 M01 994 M28 M02 1194 M42 M03 M09 M43 M29 M08 M34 M16 M44 M14 Baugrube M47 593UP 593OP M45 S ch ad st offf ah ne 393OP 393UP M19b M24a M24b M38 M40 M41 M37 1294 M39 RW4 P2 P1 M04 M30 M05 M36 M33 894 M11 M32 M31 M12 GAA M13 M20 M21 OFW1 RW2UP RW2OP 693 OFW2 See RW3OP RW3UP M22a M22b OFW3 4584500 4585000 5847000 5846500 4585500 5846000

4584000 5847500

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Modelldiskretisierung und hydraulische Randbedingungen, Schicht 5 4584500 4585000 4585500 5847500 5847000 5846500 5846000 4584000 OFW F lu ss M27a M27b M26a M26b 193UP 793 M10 M15 M35 M01 994 M28 M02 1194 M42 M03 M09 M43 M29 M08 M34 M16 M44 M14 Baugrube M47 593UP 593OP M45 S ch ad st offf ah ne 393OP 393UP M19b M24a M24b M38 M40 M41 M37 1294 M39 RW4 P2 P1 M04 M30 M05 M36 M33 894 M11 M32 M31 M12 GAA M20 M13 M21 OFW1 RW2UP RW2OP 693 OFW2 See RW3OP RW3UP M22a M22b OFW3 4584500 4585000 5847000 5846500 4585500 5846000

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - prognostizierte Grundwasserstände, Flachteilabsenkung M16 M44 Q P O N L K J I 1 H G F E D 2 3 45 6 7 8 9 10 11 12 C B 13 14 15 A 16 593UP 593OP Sc ha ds to fffa hn M45 e 393OP 393UP M19a M19b N

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Baugrube -

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Baugrube -

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Baugrube -

32,00 31,80 31,60 31,40 31,20 31,00 30,80 30,60 30,40 30,20 30,00 29,80 29,60 29,40 29,20

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen Vergleich zwischen modellierter und gemessener Ganglinie

Datum

P1 gemessen P1modelliert

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - Brunnenverockerung Infiltrationsbrunnen Ergebnis der Kamerabefahrung: Tiefe: 6,46 u.GOK

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen - prognostizierte Grundwasserstände, Tiefteilabsenkung M16 M44 Q P O N L K J 1 H G F E D 2 3 45 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C B A 16 593UP 593OP Schadsto M45 fffah ne 393OP 393UP M19a M19b N

Brunnen

IB1 IB2 IB2a IB3 IB3a IB4 IB4a IB5 IB5a IB5b IB6 IB6a IB7 IB7a IB8 IB8a IB9 Summe IB FB1 FB2 FB3 FB4 FB5 FB6 FB7 FB8 FB9 FB10 FB11 FB12 FB13 FB14 FB15 FB16 FB17 FB18 Summe FB

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GW-Absenkung in kontaminierten Arealen Vergleich Soll- Istwerte der Förder- bzw. Einleitungsmengen

Förder- bzw. Einleitungsrate [m3/h] Sollwert vom: Istwert vom:

03.09.00

25,4 03.09.00

16,9 35,0 20,0 15,3 16,0 10,5 30,0 26,6 10,0 40,0 9,0 23,3 26,6 35,5 20,0 20,0 26,4 334,5 62,8 35,2 37,1 23,7 32,1 50,0 50,0 50,9 51,9 40,0 20,7 56,2 30,2 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 690,8 34,3 23,8 8,7 20,7 15,0 22,1 16,9 12,4 43,6 11,0 22,6 22,2 34,2 12,7 8,8 19,8 345,9 63,1 35,9 37,7 24,3 32,3 39,4 72,9 48,0 50,0 38,0 19,0 54,0 29,0 25,0 28,0 25,0 25,0 33,0 679,6

Abweichung [m3/h]

-8,5 -0,7 3,8 -6,6 4,7 4,5 -7,9 -9,7 2,4 3,6 2,0 -0,7 -4,4 -2,0 -1,7 -2,2 -1,2 -5,0 -2,0 -5,0 -5,0 3,0 -11,2 -1,3 -7,3 -11,2 -6,6 11,4 0,3 0,7 0,6 0,6 0,2 -10,6 22,9 -2,9 -1,9

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 Besondere Projektanforderungen

Hoher Zeitdruck

Alle Termine der Bauabschnitte waren bereits vertraglich mit ausführenden Firmen fixiert.

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Besondere Projektanforderungen  

Hoher Zeitdruck

Alle Termine der Bauabschnitte waren bereits vertraglich mit ausführenden Firmen fixiert.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf kurzen Wegen

Variantendiskussion, Brunnenbau, Geohydraulik, Grundwasserchemie

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Besondere Projektanforderungen   

Hoher Zeitdruck

Alle Termine der Bauabschnitte waren bereits vertraglich mit ausführenden Firmen fixiert.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf kurzen Wegen

Variantendiskussion, Brunnenbau, Geohydraulik, Grundwasserchemie

Geringe Datendichte über hydraulischen Kennwerte

Festlegung von möglichst engen und plausiblen Wertebereichen für die nicht gemessenen Systemparameter; z.B. Seekolmation, vertikale Durchlässigkeiten, etc.

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Besondere Projektanforderungen    

Hoher Zeitdruck

Alle Termine der Bauabschnitte waren bereits vertraglich mit ausführenden Firmen fixiert.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf kurzen Wegen

Variantendiskussion, Brunnenbau, Geohydraulik, Grundwasserchemie

Geringe Datendichte über hydraulischen Kennwerte

Festlegung von möglichst engen und plausiblen Wertebereichen für die nicht gemessenen Systemparameter; z.B. Seekolmation, vertikale Durchlässigkeiten, etc.

ständige Abstimmung mit der örtlichen Bauleitung,

Bauabläufe wurden häufig variiert

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Besondere Projektanforderungen     

Hoher Zeitdruck

Alle Termine der Bauabschnitte waren bereits vertraglich mit ausführenden Firmen fixiert.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf kurzen Wegen

Variantendiskussion, Brunnenbau, Geohydraulik, Grundwasserchemie

Geringe Datendichte über hydraulischen Kennwerte

Festlegung von möglichst engen und plausiblen Wertebereichen für die nicht gemessenen Systemparameter; z.B. Seekolmation, vertikale Durchlässigkeiten, etc.

ständige Abstimmung mit der örtlichen Bauleitung,

Bauabläufe wurden häufig variiert

Kontinuierliche Datenpflege

zur Anpassung der jeweiligen Förder- bzw. Infiltrationswassermengen

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Besondere Projektanforderungen      

Hoher Zeitdruck

Alle Termine der Bauabschnitte waren bereits vertraglich mit ausführenden Firmen fixiert.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf kurzen Wegen

Variantendiskussion, Brunnenbau, Geohydraulik, Grundwasserchemie

Geringe Datendichte über hydraulischen Kennwerte

Festlegung von möglichst engen und plausiblen Wertebereichen für die nicht gemessenen Systemparameter; z.B. Seekolmation, vertikale Durchlässigkeiten, etc.

ständige Abstimmung mit der örtlichen Bauleitung,

Bauabläufe wurden häufig variiert

Kontinuierliche Datenpflege

zur Anpassung der jeweiligen Förder- bzw. Infiltrationswassermengen

Brunnenverockerungen