Konzeption und Einsatz ionenselektiver Bohrlochmesssonden

Rohler, Hendrik

kassel university press, ISBN: 978-3-933146-03-8, 1997, VIII, 103 Pages

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Content: Im Rahmen dieser Arbeit wird ein neues Ein-Bohrloch-Messverfahren zur Aufnahme von Konzentrationstiefenprofilen von Ionen gelöster Salze in einem Grundwasserleiter entwickelt. Dazu wird eine Bohrlochmesssonde (ISE-Sonde) konstruiert. Sie wird die kontinuierliche, während der Sondenfahrt durchgeführte Aufnahme von Konzentrationsprofilen in der Wassersäule eines Bohrlochs ermöglichen.

Es wird eine Eingliederung der neuen Methode in bestehende bohrlochgeophysikalische Messprogramme zur Bestimmung von Wasserleit- und Wassergüteparametern vorgeschlagen. Anhand durchgeführter Feldmessungen wird die gute Übereinstimmung von Konzentrationswerten aus tiefenorientiert gewonnenen Wasserproben und aus den Messwerten der neuen Sonde aufgezeigt.

Profilmessungen in fördernden Messstellen während eines Pumpversuchs liefern die nötigen Daten zur rechnerischen Bestimmung von Schichtkonzentrationsprofilen in einem Grundwasserleiter. Es wird ein robustes mathematisches Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe die Berechnungen im Falle stark variierender Ergiebigkeitsprofile entlang der Bohrung gelingt.

Fahrtmessungen in einem eigens konstruierten Bohrlochsimulator, der ein Bohrloch mit Kluftzuflüssen im natürlichen Massstab nachbildet, werden zeigen, dass die Messmethode Schichtkonzentrationsprofile mit einem vertikalen Auflüsungsvermögen im Dezimeterbereich abbilden kann.

Quantitative Ausdrücke für verschiedene messtechnisch bedingte Dispersionseffekte, die das Auflösungsvermögen beschränken, werden hergeleitet. Der so gefundene Wert für den Dispersionskoeffzienten des messtechnisch wichtigen Sensorfahreffekts wird durch Messungen mit der ISE-Sonde im Simulator bestätigt.

Es wird die Kombination der ISE-Sondenmessung mit einem speziellen Probenahmeverfahren, dem Dipol-Pumpversuch, diskutiert werden. Das neue Messverfahren kann dabei die Teufenauflösung der im Dipol-Pumpversuch gewonnen Schichtkonzentrationsprofile wesentlich verbessern und im Falle von vorhandenen Ruheströmungen in der Messstelle deren Bestimmung erst möglich machen.

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