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Hydrogeologie Geo Explorers Ltd Wasserturmplatz 1 4410 Liestal +41 61 821 60 40 www.geo-ex.ch [email protected]

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Page 1: Schutzzone alt - geo-ex.ch · Modellierung der Abwärmefahnen: Grundwassermodellierung Rückgabebrunnen Sickerschacht Die Kälte- und Wärmenutzung ungespannter Grund-wässer im Lockergestein

Hydrogeologie

Geo Explorers Ltd Wasserturmplatz 1

4410 Liestal +41 61 821 60 40

www.geo-ex.ch [email protected]

Page 2: Schutzzone alt - geo-ex.ch · Modellierung der Abwärmefahnen: Grundwassermodellierung Rückgabebrunnen Sickerschacht Die Kälte- und Wärmenutzung ungespannter Grund-wässer im Lockergestein

Schutzzone alt Schutzzonen

Schutzzone neu

Die Umnutzung bestehender Quell- und Grund–wasserfassungen oder neue Erkenntnisse der hydrogeologischen Verhältnisse können eine Neudefinition von Schutzzonen erfordern. Mit bedarfsgerechten Untersuchungsmethoden zum Verständnis der hydrogeologischen Verhältnisse und der Abklärung aller umweltrelevantern Aspekte erarbeiten wir bewilligungsfähige Lösungen.

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Modellierung der Abwärmefahnen: Grundwassermodellierung

Rückgabebrunnen

Sickerschacht

Die Kälte- und Wärmenutzung ungespannter Grund-wässer im Lockergestein wird an Bedeutung gewinnen. Vorrangig bleibt der Schutz der Trinkwasserreserven im speziellen und der Gewässerschutz im allgemeinen. Mittels Grundwassermodellierungen und der laufendern Überprüfung angenommener Modelle, wird der Schutz und die nachhaltige Nutzung unserer Grundwasser-ressourcen gesichert.

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Grundwassererschliessung und -überwachung

HD MOH: Itingen/BrunnenausbauAutor: M.O. Här ing, Jan. 02

Geothermie-Doublette Solar One, Itingen BL

Brunnenausbau Doublette ItingenFigur 3

0

50

100

150

200

250

300

350

350

300

250

200

150

100

50

0

Tiefeab OKT

Kotem ü.M

Aquifer: Oberer Muschelkalk

Ruhewasserspiegel-30m (317 m ü.M)

Tiefe (along hole)ab OKT

Förderpumpe auf100 m (247 m ü.M.)

OKT 347 mü.M

RückgabebrunnenIT2

EntnahmebrunnenIT1

51/2" bis 280 m (95 m ü.M) 51/2" bis 252 m (95 m ü.M)

Endtiefe 310 m (37 m ü.M)

Endtiefe 360 m (20 m ü.M)

185 m

159 mm

Beispiel Thermalwasser-Doublette Itingen 1 & 2

Solar One, Itingen 1 Seite 1 von 1

Häring Geo-Project, 8162 Steinmaur Analytikresultate 15.01.14

in mAeq/l mAeq%

Aquifer IT1 IT1 Eptinger Arisdorf IT1 IT1 Eptinger Arisdorf IT1 IT1 Eptinger Arisdorf

Probenahme 28.8.98 30.9.98 13.10.94 25.2.87 28.8.98 30.9.98 13.10.94 25.2.87 28.8.98 30.9.98 13.10.94

Natrium Na 220 241 3 18 mg/l 9.57 10.48 0.13 0.78 m(eq)/l 6.4 15.0 0.3 3.3 mol%

Kalium K 18 16 mg/l 0.46 0.41 0.08 m(eq)/l 0.3 0.3 mol%

Magnesium Mg 655 254 127 95 mg/l 53.88 20.90 10.45 7.82 m(eq)/l 36.1 29.9 27.3 32.6 mol%

Calcium Ca 1'710 765 555 307 mg/l 85.33 38.17 27.69 15.32 m(eq)/l 57.2 54.6 72.4 63.8 mol%

Eisen Fe 54.40 8.00 mg/l m(eq)/l

∑ Kat. 149.24 69.96 38.27 24.00 100.0 99.4 100.0 100.0

Fluorid F 1.7 1.8 1.3 mg/l 0.09 0.00 0.09 0.07 m(eq)/l

Chlorid Cl 3'554 817 2 5 mg/l 100.25 23.04 0.05 0.15 m(eq)/l 67.3 32.9 0.1 0.6 mol%

Bromid Br mg/l 0.00 0.00 0.00 m(eq)/l 0.0 0.0 0.0 mol%

Nitrat NO3 1.20 0.50 0.93 mg/l 0.00 0.00 0.02 m(eq)/l 0.0 0.0 0.1 mol%

H'karbonat HCO3 622 389 281 238 mg/l 10.19 6.38 4.61 3.90 m(eq)/l 6.8 9.1 11.9 16.2 mol%

Sulfat SO4 1'845 1'952 1'630 960 mg/l 38.41 40.64 33.94 19.99 m(eq)/l 25.8 58.0 87.9 83.1 mol%

∑ An. 148.85 70.06 38.59 24.06 100.0 100.0 100.0 100.0

Schwefelw. stoff H2S mg/l

Leitfähigkeit LF 11'050 4'660 1'630 µS/cm

pH pH 6.9 7.5 6.9

Dichte bei 20°C g/ccm

Gesamtmin. 8.7 5.3 2.6 1.6 g/l

Temperatur 20.3 21.5 24.0 °C

Labor 981166/1 VSB

16172 Bachema VSB

Hydraulik

Analytik

Die periodische Analyse der wichtigsten geo-chemischen und mikrobiologischen Parameter ist Voraussetzung zum Erkennen von Veränderungen in Grundwassersystemen. In Zusammenarbeit mit renom-mierten Analytik-Laboratorien erarbeiten wir Beprob-ungsprogramme. Anhand der Resultate überprüfen wir Anpassungen in der Nutzung und erarbeiten allfällige Schutz- und Sanierungsmassnahmen.

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PumpversucheResultate Langzeitpumpversuch Thermalwasserbohrung

HD MOH: BSAG/LZPV totalA utor : M .O . Här ing , Mai 9 7

Geothermiebohrung Bad Schinznach S3

Langzeitpumpversuch A1, Gesamtübersicht

Figur 19

-30

-20

-10

-0

m

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

Absenkspiegel

Volumenstrom

Temperatur

Leitfähigkeit

mS/cm

°C

l/s

0

5

10

15

20

25

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

35

-40

-50

-60

-70

-8028.10. 4.11. 11.11. 18.11. 25.11. 2.12. 9.12. 16.12.

28.10. 4.11. 11.11. 18.11. 25.11. 2.12. 9.12. 16.12.

28.10. 4.11. 11.11. 18.11. 25.11. 2.12. 9.12. 16.12.

28.10. 4.11. 11.11. 18.11. 25.11. 2.12. 9.12. 16.12.

Die thermische Nutzung von Felsgrundwässern, welche keine Trinkwasserqualität aufweisen ist eine wichtige lokal verfügbare und nachhaltige Energieressource. Zur Gewährung der Nachhaltigkeit und zum Schutz angrenzender Trinkwasserressourcen ist ein umfass-endes Verständnis der hydrogeologischen Verhältnisse unabdingbar. Langzeitpumpversuche und -über-wachung der Brunnen bilden die Grundlage dazu.

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Mehrkomponenten-Tracerversuch: TracerversucheSchlussbericht Tracerversuch 2 BSAG August 2011

� � � � � � � �p�

� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

Mit der Reduktion der Fliessrate konnte gezeigt werden, dass der Tracer mit Verzögerung eintrifft und dass die Rückgewinnungsrate des Tracers kleiner ist. Eine Unterbrechung der hydraulischen Kommunikation wäre möglich, allerdings auf einer wirtschaftlichen uninteressanten Pumprate. Tabelle 1 zeigt die Zusammenfassung der Resultate und den Vergleich mit den Markierversuchen 1 von März 2011.

�� � �M� � �V� � V� � V�� � � � � � � � �S� � � � e� P88� 288� 188� 1VP�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � �S� e� P88� 188� u88� 1p8�� � � � � � � � �S� e� V2� 12� 1P� 1P�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 288� VpV� Vm2� Vm2�� � � � �� � � � � �S� e� PV� mV� r u� r u�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � Mp2� M11� M88� M88�� � � � � � � � � � � � � � � � � �Sl e� MM� p� P� u�� � � � � �� �� � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� �� � � �

Wird die Pumprate von 400 l/min auf 325 l/min reduziert, so ändert sich die Durchbruchszeit nur unwesentlich (34- 35h). Die Peakzeit jedoch wird markant verzögert, d.h. die Durchgangskurve ist flacher und in der Zeitachse gestreckt. Die Tracerversuche zeigen, dass sich das System zwischen der Bohrung S2 und S3 nicht als reiner Kluftaquifer beschreiben lässt. Das Thermalwasser strömt entlang zwei verschiedener Fliesssysteme. Berechnungen mit idealen radialen Drucktrichtern sind deshalb nicht zulässig.

Das System ist von einer oder mehreren Störzonen mit stark erhöhten Durchlässigkeiten geprägt. Die kurzen Durchbruchzeiten von 24- 35 h und die hohen Abstandsgeschwindigkeiten deuten darauf hin, dass sich der Tracer entlang einer Störzone ohne grossen Widerstand ausbreiten kann. Die Verzögerung bei der Peakzeit durch die Reduktion der Pumprate, sowie das langsame Abklingen des Tracerdurchgangs zeigen aber auch, dass sich ein grosser Teil des Tracers entlang eines Kluftaquifers ausbreitet. Durch die Fliesswege in dem verzweigten Kluftsystem wird die Tracerdurchgangskurve mit Reduktion der Pumprate langgezogen (Dispersion).

Zusammenfassend lässt sich beobachten, dass die Hydraulik zwischen den Bohrungen S2 und S3 entlang der Störzone durch die Reduktion der Pumprate nur wenig beeinflusst wird, während die Hydraulik im Kluftaquifer von der Reduktion beeinflusst wird.

Abklärung der Fliesswege und der Vermischung von Thermalwasser mit ungespanntem Schottergrundwasser

Zum Verständnis komplexer Grundwassersysteme sind Tracerversuche oftmals eine notwendige Ergänzung zur Grundwasserüberwachung von Quellen, Grundwasser-fassungen und Piezometern. Die bewilligungs-pflichtigen Versuche erfolgen ausschliesslich in Ab-sprache mit der eidgenössischen Koordinationsstelle für Markierversuche INFO-TRACER.

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Laufende ProjekteKunde Ort Auftrag

Bad Schinznach AG Schinznach Bad Thermenbetrieb: Quell- und Grundwasserüberwachung Modellierung

SBB Bözberg Thermenschutz: Quell- und Grundwasserüberwachung Tracerversuche Modellierungen

EBL Itingen, BL Wärmenutzung: Grundwasserüberwachung

Pratteln Salina Raurica Planung: Wärme- Kältenutzung aus Grundwasser

Kt. Aargau Schachen Schinznach Bad Schutzzonenausscheidung