Erkundungsarbeiten zur Uferfiltratgewinnung in Nordvietnam

Lisa Weiß1, Thi Ngoc Anh Hoang1, Doan Thu Ha2, Thomas Grischek1
1 Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
2 Thuyloi University

6.12 in Hydrogeologie in der Praxis

Im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts AquaViet (2019-2022) werden die Vorteile und Einsatzgrenzen der Uferfiltration an zwei Teststandorten an den Flüssen Cãu River und Red River in Nordvietnam untersucht. Vorteile der Uferfiltration in Vietnam wären die Entfernung von Trüb- und Schwebstoffen sowie die Entfernung von pathogenen Mikroorganismen. Ein weiterer Vorteil kann die Entlastung der von zunehmenden Grundwasserabsenkungen betroffenen Grundwasserleiter sein. Die lokale Übernutzung der Grundwasserressourcen führt bereits zu Meerwasserintrusionen und Landabsenkungen.

In 2019 erfolgten hydrogeologische und hydrochemische Erkundungen der Teststandorte Ha Nam (Red River) und Bac Ninh (Cãu River). Dazu wurden Probebohrungen, Vermessungsarbeiten, Grundwasserstandsmessungen und Wasseranalysen durchgeführt. An beiden Standorten wurden mächtige lehmig-tonige Deckschichten festgestellt. Erst in einer Tiefe von etwa 9 m bzw. 13 m wurden sandige Grundwasserleiter angetroffen. Bei mächtigen Auelehm-Deckschichten ist eine hydraulische Kopplung von Oberflächenwasser und Grundwasser fraglich, da der Fluss bei einer zu geringen Tiefe vollständig in der Lehmschicht eingebettet ist und nicht in den sandigen Grundwasserleiter einschneidet. Eine Uferfiltration ist dann nicht möglich. Aktuell werden die Flusstiefen an den Standorten ermittelt.

Problematisch für die Uferfiltratgewinnung ist ein starker landseitiger Grundwasserzufluss, welcher zu geringen Uferfiltratanteilen im Förderwassser führt. Mittels Grundwasser­strömungssimulation mit MODFLOW-2005 wurde geprüft, bis zu welcher Entfernung vom Fluss das Förderwasser eines Entnahmebrunnens einen Uferfiltratanteil von 50% aufweist. Ein ausreichend großer Uferfiltratanteil ist notwendig, um den Anteil des durch Arsen und Ammonium belasteten Grundwassers im Förderwasser zu minimieren. Die geplante Förderrate von 50 m3/h ergab unter der Voraussetzung einer guten hydraulischen Kopplung zwischen Fluss und Grundwasserleiter in 3,5 m Entfernung zum Fluss einen maximal möglichen Uferfiltratanteil von 40%. Ein derart geringer Abstand des Brunnens vom Flussufer begrenzt die mögliche Qualitätsverbesserung des Uferfiltrats aufgrund der kurzen Aufenthaltszeit im Untergrund. Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Uferfiltratanteile und zur Vergrößerung des Abstandes zwischen Brunnen und Flussufer ist der Bau von zwei parallel zum Fluss angeordneten Brunnen in z. B. 3 – 5 m Entfernung von einander. Mit einer Aufteilung der geplanten Förderrate von 50 m3/h auf zwei Brunnen mit Förderraten von jeweils 25 m3/h kann der maximal mögliche Uferfiltratanteil von 40% auf 52,5% erhöht werden. Ein Uferfiltratanteil von 50% ist bei zwei Brunnen mit jeweils 50 m3/h noch in einer Entfernung von 21 m zum Flussufer gegeben.