Design and Construction of a Groundwater Horizontal Flow Velocity and Direction Measurement Probe Prototype

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Die vorliegende Arbeit stellt die Konstruktion, den Bau und die Funktionsprüfung einer horizontalen Grundwasser-Strömungs-Prototypensonde (Geschwindigkeit und Richtung) vor. Im Rahmen des Forschungsprojektes „GeoWSP“, in welchem die Prototypensonde entwickelt wird, wird diese (1) zum Monitoren und zur Optimierung von sich in der Entwicklung befindlichen geothermalen Energiespeichern sowie (2) zum Langzeit-Monitoren des sich möglicherweise von diesen beeinflusstem Grundwasser genutzt. Weitere mögliche Anwendungsbereiche der Sonde sind unter anderem auch in der Ermittlung der Strömungsrichtung und der Modellierung im Sinne eines Grundwasser Ressourcen Managements oder eines Grundwasserschutzes zu finden. Basierend auf einer fundierten Recherche über die mathematischen und physikalischen Grundlagen einer Grundwasserströmung in der Nähe einer Bohrung sowie über den aktuellen Stand der Technik derartiger Messsysteme, wird in Kombination mit den vorgegebenen Anforderungen ein Messkonzept definiert. Das entwickelte und anschließend gebaute Single-Wellbore-Messverfahren benötigt zur Messdurchführung keinen substanziellen Tracer, sondern arbeitet auf thermaler Basis. Hiermit kann eine möglichst geringe Störung der natürlichen Grundwasserdynamik gewährleistet werden. Die Messsystems-Funktionalität wird anhand eines Test- und Kalibrierstandes im Orignalmaßstab zur Nachbildung einer Grundwasserströmung in einem unkonsolidierten Sediment nachgewiesen. Testserien unter kontrollierten Bedingungen zur Bestimmung des Messbereichs, der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messergebnisse bei verschiedenen Fließraten und Filterrohrgeometrien (ungefähr 3 Zoll und 5 Zoll) werden in der Arbeit vorgestellt.

Details

Titel in ÜbersetzungEntwicklung und Bau des Prototyps einer Sonde zur Messung der horizontalen Grundwasserfließgeschwindigkeit und Richtung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung24 Okt. 2014
StatusVeröffentlicht - 2014