Senking av grunnvann

Pump ved Hambachs åpne gruve

Den senkning av den grunnvannet er forstått å være en tilsiktet eller utilsiktet senking av grunnvannsnivået . Det motsatte er en grunnvannslading .

Senking av grunnvannsnivået kan ha naturlige årsaker, for eksempel hvis de vannbærende lagene endres av jordskjelv. Mennesker er imidlertid ansvarlige for de fleste endringene i vanntabellen. Hvis for eksempel mer vann trekkes ut fra en brønn enn det tilføres av grunnvannstrømmen, er en senking av grunnvannet uunngåelig.

Det skilles mellom lukket og åpent grunnvanns senking. Ved senking av åpent grunnvann er vannet synlig når det senkes. Med den lukkede grunnvanns senking finner imidlertid senking sted i den lukkede jordlegemet, dvs. H. du kan ikke se vannet. Grunnvannssenkingen , dvs. størrelsen på senketrakten , kan måles ved hjelp av målebrønner , f.eks. B. " brønnpunkter " ( nålebrønner , se også: Wellpoint-metoden ), kan bestemmes eller beregnes (f.eks. I henhold til LUCKNER).

Bevisst senking av grunnvannet

Systemer for å senke grunnvannet til Cottbus-Nord-gruven i området til den gamle landsbyen Lakoma

Åpen grop

I brunkullgraving er det nødvendig å senke grunnvannet rundt utgravningsgropen, for ellers vil det fylle seg med vann. Grunnvannet må senkes ned under kullet som skal utvinnes for å sikre stabiliteten til det store utstyret som veier tusenvis av tonn (f.eks. Transportbro). Dybden av innsynkningen i Lusatianske gruver er mellom 50 og 100 meter under bakken. Som et resultat av denne dybden og de litt gjennomtrengelige sandlagene påvirker det også området rundt den åpne brønnen i kilometer. Vattenfall-gruveselskapet bygger i økende grad underjordiske avskjæringsvegger for å begrense denne effekten ved å bruke spesialutstyr for å skape et vertikalt, vann-ugjennomtrengelig lag i jorden. (Allerede bygd: Cottbus-Nord gruvemaskin i nord, Jänschwalde gruvemaskin i vest. I planleggingen: Welzow-Süd gruvemotor i sør, Reichwalde gruvemeng.) Der dette ennå ikke har skjedd, kreves det som en beskyttende tiltak av grunneiere, vannverk eller miljøforeninger. (Nochten åpen gruve i nord, Jänschwalde åpen gruve i nord og vest)

Den Garzweiler dagbruddet trolig ført til grunnvannet synker 75 centimeter i Happelter Heide nær Brüggen - det ligger i naturparken Schwalm-Nette . Rheinbraun undersøker fenomenet med testboringer opp til 250 meters dyp.

”Eksperter mistenker at det er et gap i en brunkelsøm på en dybde på rundt 250 meter under Happelter Heide. Under er vann, som vanligvis bygger opp trykk. Denne vannsøylen støtter også våtmarkene på Schwalm . På grunn av sumpene i den åpne gropen, blir trykket reversert, og vannet strømmer av i dypet. I henhold til prinsippet om å kommunisere rør synker vannstanden der det er en forbindelse til høyere lag. Hvis forutsetningen er sant, Rheinbraun sump vann vil fra dagbruddet også måtte infiltrere Happelter Heide for å etablere og støtte den naturlige vannstanden. "

Byggearbeid

For å få en tørr konstruksjonsgrop , er det nødvendig med en grunnvanns senking for byggegroper som når ned i grunnvannet. Ved mindre byggegroper som når en ineffektiv grunnvannstrøm, kan dette oppnås med en pumpesump i byggegropen (åpen drenering).

Når det gjelder større byggegroper, som ligger i en rikelig grunnvannstrøm, er det nødvendig med omfattende grunnvanns senking, som utføres ved hjelp av brønner rundt byggegropen. Denne senkingen av grunnvannet i byggegroper kalles lukket drenering . Det er generelt nødvendig når det høyeste grunnvannsnivået er mer enn 50 cm over utgravningsbunnen. Det må betjenes til forseglingsarbeidet på konstruksjonen er effektivt og de ferdige konstruksjonsdelene ikke lenger er i fare av statisk oppdrift .

Et alternativ til å senke grunnvannsnivået er å tette av byggegropen med membran- eller spuntvegg . Disse bør integreres i et vann-ugjennomtrengelig lag, ellers er det en risiko for hydraulisk bakkesvikt .

Ved bygging av tunneler senkes vanligvis ikke grunnvannstrømmen i dag, men grunnvannstrømmen blir avledet ved hjelp av fryseteknologi.

Jordbruk

Senking av grunnvannsnivået tjener til å forbedre bearbeidbarheten av dyrkbar jord , eller for å oppnå dyrkbar jord gjennom forbedring tiltak . Grunnvannsnivået senkes permanent av et nettverk av avløpsrør og grøfter. Kunstig vanning kan være nødvendig for å sikre beskyttelse av jordbruksavlingene . Kjente eksempler på slike forbedringstiltak er Rhinluch og Oderbruch .

Utilsiktet senking av grunnvannet

Barskog i stedet for løvskog

Niedersachsen Landbrukskammer undersøkte hvilken innflytelse de forskjellige skogbruksvariantene har. De dominerende eviggrønne barskogene fordamper betydelig mer vann i løpet av året enn løvtrær. I barskog, med overveiende furu, dannes 23% mindre grunnvann enn i blandede skoger med eik og bøk.

Regulering (utretting) av rennende vann

Elveregulering og utretting er inngrep som absolutt har den mest dramatiske innvirkningen på vannbordet. Fra et økologisk synspunkt representerer slike tiltak ofte alvorlige inngrep i miljøet (ødeleggelse av biotoper som våte enger ).

Anleggsarbeid

Feil planlegging eller utførelse kan føre til B. som et resultat av lineære anleggsarbeider, endres grunnvannstrømmen og dermed grunnvannsnivået. Dette trenger ikke alltid å føre til en senking, men kan også føre til stikk motsatt, til en økning i grunnvannet. Slike konstruksjonstiltak er z. B. tunneler, kanalruter eller andre store underjordiske rørledningsruter. Det er to hovedårsaker til endringen i grunnvannstrømmen: På den ene siden kan vanngjennomtrengelige lag trenges inn, og det er ikke lenger noen skill mellom de forskjellige grunnvannsnivåene . På den annen side kan grunnvannet fortrinnsvis strømme langs ruten i sand- eller grusbunnen over lange avstander og derved endre grunnvannsnivået.

Drikkevann i brønner

Vannet som tas fra en brønn må strømme inn slik at brønnen ikke tørker opp. Dette skjer fordi det dannes en lokal grunnvannsgradient rundt brønnakselen, nedsenkingstrakten . Jo større vannuttaket er, desto lavere faller grunnvannsnivået i selve brønnen. Hvis mer vann tas ut enn det som kan strømme inn gjennom grunnvannstrømmen, fortsetter grunnvannsnivået å synke.

Konsekvenser av senking av grunnvannet

Spesielt storskala og langvarig senking av grunnvannsnivået kan forårsake alvorlig skade på senketrakten. Skader på bygninger kan forekomme i nærliggende byer.

Senking

Når grunnvannet senkes, tørker jordlagene ut og mister oppdriften fra vannet, og jorden blir mer komprimert. Teknisk sett øker senking av grunnvannsnivået det løftfrie området av bakken og øker de effektive belastningene som forårsaker avsetning i kornstrukturen under det opprinnelige grunnvannsnivået. I tilfelle en senking av grunnvannet, kan fine jordpartikler også vaskes ut av kornstrukturen i jorden, kjent som kvelning . Dette får de grovere kornene til å synke. I begge tilfeller, avhengig av jordens natur , oppstår bosetning , hvis egenskaper også kan variere i liten skala. Dette kan føre til sprekker i bakken, hvorav noen strekker seg til jordoverflaten. I bygninger kan ujevne bosettingsbeløp føre til bosettingsskader, som vanligvis viser seg som sprekker i murverket. ${\ displaystyle \ sigma _ {z}}$

planter

Senking av grunnvannsnivået kan få vidtrekkende konsekvenser for vegetasjonen . Kapillærkanten , som er viktig for plantene , skifter til større dyp. Trær og avlinger mister sin naturlige grunnvannsforbindelse, skogdødfall og omfattende tørkeskader kan oppstå. Med den meliorative applikasjonen av senking av grunnvannsnivået, oppstår suksess .

Vær

På grunn av sin store varmekapasitet har vann en sterk modererende effekt på det lokale klimaet. Dette kan sees spesielt godt på kysten og i vannet. Sjøen sørger for kjøligere temperaturer på kysten om sommeren enn i innlandet og omvendt om vinteren.

Grunnvannsnivået endrer også varmekapasiteten til jorda i det indre av landet. I følge Dr. Stefan J. Kollet, selv på syv meters dybde, kan små svingninger i vanntabellen ha stor innvirkning på energistrømmene på landoverflaten. En sammenligning med ørkenlandskap viser de ekstreme konsekvensene dette kan ha. Temperatursvingninger på mer enn 30 ° mellom dag og natt er bare mulig uten skyer og jordfuktighet.

litteratur

• Udo Quentin, Johannes G. Schwerdtle: Drenering i landbruket . 1. utgave. DLG Verlag, Frankfurt am Main 2013, ISBN 978-3-7690-2029-8 . 

weblenker

Wiktionary: Grunnvanns senking  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

• Eksempel på søknad om senking av grunnvannet i Hamburg
• Nettsted for en miljøforening om problemer med utvinning av brunkull

støttende dokumenter

1. ↑ Kart (PDF; 3,4 MB).
2. ↑ Rheinische Post fra 12. mai 2011 side C3 (Viersen) ( Memento fra 14. mai 2011 i Internet Archive ).
3. ↑ Effekter av skogkonvertering på grunnvannslading, landlige utviklingsprosjekter: Lower Saxony Chamber of Agriculture. Hentet 29. februar 2020 . 
4. ↑ Grunnvann som klimamoderator - Universitetet i Bonn. Hentet 29. februar 2020 .