Flurabstandsregulierung durch einen Polderbrunnen

Flurabstandsregulierung durch einen Polderbrunnen

In vielen vom Bergbau geprägten Gebieten steht das Grundwasser in bebauten Bereichen heute relativ oberflächennah an. Bei bestehenden Gebäuden lassen sich für die Bausubstanz schädliche Grundwasseranstiege häufig nur durch flurabstandsregulierende Maßnahmen, wie z.B. Polderbrunnen, vermeiden. Im Gegensatz zu Förderbrunnen, die der Wassergewinnung dienen, sind zwar die Standorte, aber die Entnahmemengen zur lokalen Flurabstandsregulierung häufig nicht bekannt und können somit nicht als Randbedingung (KNOT = Quellen/Senken) im Modell angesetzt werden. Bei der Flurabstandsregulierung mit Brunnen steht vielmehr das Absenkziel im Vordergrund. Im Folgenden wird der in SPRING typische Modellansatz einer solchen Situation beschrieben.

Das folgende Bild zeigt schematisch die Problemstellung:

 


Schema einer Sümpfungsmaßnahme im Gebäudekeller

 

  • VORF

Der Netzknoten des Brunnens erhält ein Vorflutpotential, dessen Wert dem maximal zulässigen Grundwasserstand entspricht (z.B. Kellerfundament - 0.80 m). Handelt es sich um ein 3D-Modell, kann es je nach vertikaler Netzdiskretisierung notwendig sein, die Knoten im Bereich der Verfilterung des Brunnens mit einer Gruppe von GLEI-Attributen zu belegen. Das Vorflutpotential ist dann auf einen dieser Knoten zu setzen.

 

  • LEKN

Zusätzlich ist, wie bei jedem Knoten mit Vorflutpotential, ein Leakagekoeffizient anzusetzen (hier: LEKN). Ein sehr großer Knotenleakage wirkt dabei wie ein Festpotential und stellt sicher, dass das Absenkziel im Brunnen (Vorflutpotential) erreicht wird. Liegen gemessene Entnahmemengen für den Brunnen vor, kann durch einen Vergleich der gemessenen mit der vom Programm berechneten Vorflutmenge der Leakagekoeffizient kalibriert werden. Die berechneten Vorflutmengen können z.B. in SPRING über Attribute Modelldaten/Berechnungsergebnisse importieren…, (Hintergrunddatei "aaa", "Leakagemengen", gewünschte Attributkennung, z.B. KKKK) eingelesen werden. Mit dem Menüpunkt Attribute Knoten bearbeiten kann die Vorflutmenge (in m³/Kn./ZE) am Brunnenknoten abgelesen werden.

 

  • MXKI

Liegt der Grundwasserstand am Brunnen unterhalb des definierten Vorflutpotentials, gibt der Vorflutknoten, Wasser in das Grundwasser ab. Um diesen hier unerwünschten Effekt zu verhindern, muss über das Attribut MXKI = 0.0 eine Infiltration in das Grundwasser unterbunden werden (die maximale Infiltrationsmenge wird auf 0.0 begrenzt).

 

  • MXKE

Zur Limitierung der Entnahmemenge aufgrund technischer Zwänge (Leistungsfähigkeit der Pumpe) ist die Definition einer maximalen Entnahme am Vorflutknoten mit dem Attribut MXKE zu empfehlen (Vorzeichenkonvention beachten: Für die Begrenzung der Entnahmemenge muss hier ein negativer Wert eingegeben werden).

 

Modellierung einer Dränage