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Bemessungsverfahren für Brunnen - Teil 2: Technische Grundlagen und Anforderungen

Treskatis, Christoph

(Forts. aus Heft (05)11/12, S. 42-45) Während der Teil 1 über die wirtschaftlichen Aspekte und die Ziele der Bemessung von Brunnen informierte, werden im Teil 2 die hydrogeologischen und hydraulischen Grundlagen näher beschrieben. Grundsätzlich wird zwischen Locker- bzw. Porengrundwasserleitern und Festgesteinsgrundwasserleitern unterschieden. Die wichtigsten geohydraulische Größen für die Brunnenbemessung sind: Transmissivität, Durchlässigkeitsbeiwert und Speicherkoeffizient des Grundwasserleiters. Die wichtigsten geohydraulischen Gesetze sind: Gesetz von DARCY und Kontinuitätsgesetz zur Grundwasserströmung. Zur mathematischen Beschreibung der Brunnenanströmung werden folgende DUPUIT-Annahmen getroffen: die Grundwasserströmung ist über die gesamte Mächtigkeit horizontal, die Strömungsgeschwindigkeit ist über die gesamte Mächtigkeit konstant und die horizontale Geschwindigkeit ist dem Gefälle der ungespannten Oberfläche entsprechend der DARCY-Beziehung proportional. In Abhängigkeit von der Richtung der angreifenden Kräfte und Spannungen werden unterschieden: axiale Zug- und Druckkräfte mit Wirkung auf die Streckgrenze des Materials, radial von außen und innen angreifende Kräfte sowie tangential angreifende Biegespannungen. Ein mechanisches Versagen des Brunnens kann bedingt sein durch: geologische Faktoren, den Erddruck des anstehenden Gesteins sowie den hydrostatischen Druck.