„sanierung der siedlungsentwässerung und...

Sächsisches Oberbergamt

6. Bergbaukonferenz 7. Mai 2008

Bergbaubedingte Folgeschäden an der Infrastruktur:

„Sanierung der Siedlungsentwässerung und Grundwasserhaltung im Bereich des Grundwasserdepressionstrichters Zwickau-Schedewitz“

Dr. Rainer Bergner, Sächsisches Oberbergamt, Referat 12, AltbergbauDr. Regina von Fircks, Wasserwerke Zwickau GmbH, Bereich Betrieb


Geländemodell


Gestein Stratigraphie Mächtigkeit

Auffüllung, rezente Ablagerungen, Boden (aQh) GWL1 0,5 m bis 50 m

- - - - - - -

- - - - - - - Auelehm (lfQh) GWSt1 0,5 m bis 2 m

°. ° . ° . ° . ° .

. ° . ° . ° . ° . ° Auensand- und -kies (kfQWh-h) GWL2 1 m bis 5 m

Leukersdorf-, Planitz-, Härtensdorf- Rotliegendformation (P1)

GWSt2

-

Geologisches NormalprofilHydrogeologie dominiert durch GWL 2 – „Muldenschotter“Auelehm lokal stark gestörtAuffüllung besitzt nachgeordnete Bedeutung / kaum Messstellen

„Hauptgrundwasserleiter“

Geologie / Hydrogeologie


Unterströmung der Mulde nach LfUG 2005:

Gemäß Isotopenanalyse an Vorhandenen Grundwasser-messstellen


Modellgebiet:

1280 m (NS) x 1180 m (WE)

324 Zeilen x 159 Spalten

1,5 km²

5 Layer

257.580 Zellen

Netzauflösung bis 5 m (in Depression)

LfUG Modell Zwickau

Lupe Schedewitz

Modellgebiet und Diskretisierung


Kalibrierung

Mittlerer Fehler bei stationärer Kalibrierung <5%

Entspricht +/- 0,32m

(Das heißt Abweichung zwischen modellierten und gemessenen Grundwasserständen)


Ausgangssituation

Modell „Lupe Schedewitz“ wurde auf der Grundlage des Visual Modflow-LfUG Modells Zwickau erstellt

speziell detaillierte Nachbildung der Drainagewirkung der Abwassersammler, Angepasste Diskretisierung

Modell wurde kalibriert und Istzustand nachgebildet (stationär / instationär)Variantenberechnungen wurden durchgeführt

Variante 0: 0.1 - Grundvariante bzw. Referenzvariante / 0.2 - zusätzliche Dichtwand

Variante 1: 1.1 - Brunnenvariante / 1.2 - zusätzliche Dichtwand

Variante 2: 2.1 - Horizontalfilterbrunnen / 2.2 - zusätzliche Dichtwand


Bisherige Lage der Dichtwand

(Variante 0.2):

Umströmung im N und S

verbleibender Eintrag Wasser aus Richtung Mulde in Entwässerungssystem:

Niedrigwasser: 500 – 700 m³/d

Hochwasser: 800 – 900 m³/d

Ziel der Optimierung:

o.g. Mengen reduzieren


Optimierte Lage der Dichtwand (Var 0.2):

Ausdehnung von Rotliegendhochlage (Höhe Breithauptstraße) im N bis zur Rotliegendhochlage(Kreuzung Bahnstraße / SchedewitzerStraße / Äußere Schneeberger Straße) im S

Zusätzliche Abwinkelung zur vollständigen Abriegelung der Zuströme notwendig

(Mengen wie vorher)


Anpassung der Variante 1.2 – Brunnengalerie + Dichtwand:

Reduzierung der Anzahl der Brunnen durch reduzierte Wassermengen möglich

Noch zwei Bereiche mit insgesamt 7 Brunnen notwendig (gegenüber 3 Bereichen mit 16 Brunnen bei kürzerer Dichtwand)

Auswirkungen analog zu Var. 0.2


Anpassung der Variante 2.2 – Horizontalfilterbrunnen + Dichtwand:

Reduzierung der Anzahl der Filterstränge durch reduzierte Wassermengen möglich

Noch zwei Bereiche mit insgesamt 6 Filtersträngen notwendig (gegenüber 14 Filtersträngen mit insgesamt 18 Schächten bei kürzerer Dichtwand)

Auswirkungen analog zu Var. 0.2


Differenz Var. 0.2 zu Referenzzustand:

Veränderung der Grundwasserstände

Zusätzliche weiträumige Absenkung

Bei Hochwasser ist Absenkung analog


Auswirkungen der optimierten Dichtwand Var. 0.2:

Ausdehnung des Absenkungstrichters

Verstärkte Absenkungen unmittelbar westlich der Spundwand (1 m bis 4,4 m) *)

Weitere Absenkungszone zwischen der Äußerer Schneeberger Straße und Bahnstraße (um etwa 0,4 bis 2,4 m) *)

Auch weitere Absenkung im Zentrum um bis zu 2 m *)

östlich Spundwand – Aufstau von ca. 0,2 m bis 0,9 m (Maximum auf Höhe der Schedewitzer Brücke) *)

*) Weitere Untersuchungen sind erforderlich (Genehmigungsfähigkeit!)


Ergebnisse der Optimierung:Unter der Annahme vollständig gegebener Funktionsfähigkeit kann mit neuer Lage der Dichtwand Zustrom aus Richtung Mulde nahezu vollständigunterbunden werden.Im Bereich der gegenwärtigen Absenkung sind noch ca. 300 – 400 m³/d zu heben (gegenüber 1000 – 1200 m³/d bei kürzerer Dichtwand)Dazu sind alle betrachteten Varianten in der Lage.Bei den Varianten Brunnengalerie und Horizontalfilterbrunnen kann die Anzahl der Elemente aufgrund der geringeren Wassermenge jeweils reduziert werden.Die optimierte Dichtwand führt zu größeren Absenkungen und damitErhöhungen des Flurabstandes westlich der Dichtwand.

Schlussfolgerungen:Variantenbetrachtung sollte auf die optimierte Dichtwand (und die unterschiedlichen Kombinationen) beschränkt werden.


Ergebnisse des Variantenvergleiches

Alle betrachteten Varianten sind technisch machbar

Sie unterscheiden sich durch:

Investitionskosten und

Betriebskosten

Spezifische Betriebskosten für Wasserhebung und Wasserbehandlungnotwendig

Separate Betrachtung der Instandsetzung Siedlungsentwässerung möglich


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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