Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 16, Heft 5 Mai 1970 [Reprint 2021 ed.] 9783112517383, 9783112517376

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ZEITSCHRIFT FÜR ANQEWANDTE QEOLOQIE H E R A U S Q E Q E B E N VOM ZENTRALEN Q E O L O Q I S C H E N INSTITUT IM AUFTRAQ DES STAATSSEKRETARIATS. FÜR QEOLOQIE

AUS DEM INHALT

F. Stammberger Die Stellung der ökonomischen Geologie im gesellschaftlichen Reproduktionsprozeß Aus Anlaß des Erscheinens der „Politischen Ökonomie des Sozialismus und ihre Anwendung in der D D R " F. Choukir Anwendungsmöglichkerten und Grenzen der gegenwärtig in der Grundwassererkundung eingesetzten geophysikalischen Verfahren J . Pommerenke & G. Gruber Berechnung von Mehrbrunnenanlagen nach Paavel auf dem Rechner ZRA 1 G. Tischendorf, S. Lächelt & J . Reritzsch Zu Problemen der Metallogenie in der Deutschen Demokratischen Republik II. Einige Bemerkungen zur Methodik und zu den nächsten Aufgaben E . K. Ustijew Gegenwart und Zukunft der Petrologie

B A N D 16 / H E F T

AKAD EM ÌE -VERLAG

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MAI 1970

BERLIN

SEITE 2 1 7 - 2 6 8

INHALT

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Die Stellung der ökonomischen Geologie im gesellschaftlichen Reproduktionsprozeß Aus Anlaß des Erscheinens der „Politischen Ökonomie clcs Sozialismus und ihre Anwendung in der D D R

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Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 16 ( 1 9 7 0 ) , H e l t 230

5

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Ergebnisdruck

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Kontrollmessungen g e f o r d e r t ?

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der A b s t ä n d e sämtlicher b i Kontrollpunkte zu sämtlichen Brunnen Rechteck matrix

J=

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n

Ermittlung der Pegelstände in den Kontrollpunkten

hj = y H 2 -...' Ausgabe:

j = 1.2

Vor der Berechnung muß sowohl die Lage aller Brunnen als auch der Meßstellen in ein beliebiges ebenes Koordinatensystem eingeordnet werden. Für die Anwendung des Programms wurde die Anzahl der Brunnen auf 20 und die der Meßstellen auf 15 begrenzt, da für eine größere Anzahl von Brunnen und Meßstellen der ökonomische Einsatz des ZRA 1 nicht gegeben ist. Für die Berechnung auf dem ZRA 1 wurden die Gleichungen von P a a v e l aufbereitet. Damit der Rechenaufwand auf ein Minimum beschränkt wird, sind die Grundsatzuntersuchungen aus P o m m e r e n k e (1969) ausgeErmittlung der ( ; • hj ) und der wertet worden. Für die Vorgabe der Vorzahlen rfijj fü n . n - Matrix Wassermenge q wird von der Bruni - 1. 2 n . j = 1,2 n nenfördermenge des Einzelbrunnens ausgegangen. J e nach Lage und Anzahl der Brunnen sind vom Anwenl'i.iSij der des Programms aus den in zwei L ö s u n g der Matrix nach Tabellen aufgeführten Faktoren G a u ß - Banachiewicz und x auszuwählen und den entsprechenden Brunnen im Eingabeformular zuzuordnen. Die Abmindeqj = q|+Aq, rungsfaktoren Aj sind in Abhängigkeit von der Brunnenanzahl bei reihenförmiger Anordnung mit gleichem Brunnenabstand aufgestellt worden. In Abb. 1 wird der Verlauf

Ergebnisdruck (hj).

i = 1.2

.STOP.

4*

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3. Programmerläuterung

m

Abb. 3. Programmablaufplan, Schema des Rechenganges

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 16 ( 1 9 7 0 ) , Heft 5 POMMERENKE & GRTJBER / B e r e c h n u n g v o n

238

• Brunnen

50

wird. Als S c h r a n k e können ¡ ¿ 0 , 0 5 m bis i 0 , 5 0 m Differenz von dem vorgegebenen W a s s e r s t a n d im B r u n nen zugelassen werden. W e i l PAAVEL seine Mehrbrunnengleichung für die Wasserversorgung und nicht für die Grundwasserabsenkung entwickelt h a t , t r e t e n Schwierigkeiten in der B e r e c h n u n g bei geringen R e s t w a s s e r s t ä n d e n im B r u n nen auf. Sollte der Wurzelausdruck für den W a s s e r s t a n d n e g a t i v werden, dann wiederholt der R e c h n e r m i t einer geringeren Fördermenge der B r u n n e n die B e r e c h n u n g , wenn ein entsprechender B e i w e r t vorgegeben ist.

Kontrollpunkt

100

200

150

Abb. 4. Lageskizze, M =

Das P r o g r a m m liefert als Ausdruck Wasserspiegelstand und F ö r d e r m e n g e für n B r u n n e n innerhalb der gewünschten vorgegebenen Genauigkeitsschranke f sowie die Ordinaten des Wasserspiegels für m ausgezeichnete K o n t r o l l p u n k t e .

250

1:250

+ — Brunnen, O — Kontrollpunkt

Zusammenfassung

Tabelle: Eingabewerte

Allgemeine Kennwerte Bez. Dim.

R 7 E k 1 H r< n m

m m m m/s m

i

Betr. 500 0,35 9,0 0,0008 0,3 0,87 0,9 7

1 2 3 4 5 6 7 9

Koordinaten der Brunnen

H

Vi

240 210 160 120 50 50

20 20 20 30 30 90

SollWert [m]

Ci

2,00 2,00 2,00 2,00 3,80 3,80

Beiwert

h 0,83 0,71 0,74 0,83 0,97 0,95

Koordinaten der Kontrollpunkte

H

Vi 45 45 45 35 60 110 50 -

-

-

-

-

235 185 135 90 55 55 30

-

-

-

-

-

Ergebnis :

hx = h, h3 = h, = h, = h, =

2,08 m

Mehrbrunnenanlagen

2,04 m

î i - 0,0141 m3/s Î ! = 0,0114 m'/s

1,94 m

?S

= 0,0110 m3/s

1,75 m

di-

3,64 in

îs

3,73 m

y« = 0,0118 m3/s

0,0121 m3/s

= 0,0109 m3/s

Ai = 5,33 m 2= 4,94 m

h h,= h.= h,,= ha= Tt,=

4,69 m 5,07 m

F ü r die B e r e c h n u n g v o n M e h r b r u n n e n a n l a g e n sind die G l e i c h u n g e n v o n PAAVEL o h n e die Glieder des H e b e l e i t u n g s s y s t e m s für die e l e k t r o n i s c h e D a t e n v e r a r b e i t u n g a u f b e r e i t e t w o r d e n . E s w i r d v o n der B r u n n e n f ö r d e r m e n g e des E i n z e l b r u n n e n s a u s g e g a n g e n , u n d j e n a c h L a g e u n d A n z a h l der B r u n n e n sind A b m i n d e r u n g s f a k t o r e n z u z u o r d n e n . Der P r o g r a m m a b l a u f wurde beschrieben. Der P r o g r a m m a u s d r u c k liefert die F ö r d e r m e n g e der B r u n n e n u n d d e n W a s s e r s t a n d in den B r u n n e n sowie für g e w ü n s c h t e K o n t r o l l punkte.

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5,42 m 5,94 m 5,83 m

der K u r v e für den F a k t o r Aj bei einer Brunnenreihe m i t 15 B r u n n e n dargestellt. Der A b m i n d e r u n g s f a k t o r x wird von dem Verhältnis L ä n g e der B r u n n e n r e i h e zu Reichweite abgeleitet. A b b . 2 zeigt die graphische Darstellung für eine B r u n nenreihe m i t sechs B r u n n e n . E i n e K o r r e k t u r der Abminderungsfaktoren wird bei n i c h t reihenförmiger Anordnung und ungleichmäßigen Abständen der B r u n n e n vorgenommen. Das Berechnungsverfahren bringt auch eine Lösung für A,- = x = 1, aber die R e c h e n z e i t hängt hauptsächlich von der Lösung der K o e f f i z i e n t e n m a t r i x ab. B e i der Konvergenz des Verfahrens m u ß in j e d e m Zyklus eine ?i,rc-Matrix (n = Anzahl der B r u n n e n ) durchlaufen werden. E s wird daher empfohlen, für den ökonomischen E i n s a t z des P r o g r a m m s die F a k t o r e n zu wählen. Die Zahl der Iterationen h ä n g t von dem vorgegebenen W e r t ab, der als S c h r a n k e dem R e c h n e r eingegeben

Summary PAAVEL'S e q u a t i o n s o m i t t i n g t h e t e r m s for the s y s t e m of lifting line h a v e b e e n p r e p a r e d w i t h a v i e w t o c a l c u l a t i n g i n s t a l l a t i o n s c o n s i s t i n g of s e v e r a l wells b y m e a n s of elect r o n i c d a t a processing. P r o c e e d i n g f r o m t h e well o u t p u t f a c t o r s of d i m i n u t i o n m u s t be assigned in a c c o r d a n c e w i t h t h e position a n d n u m b e r of wells. T h e flow of p r o g r a m m e is d e s c r i b e d . T h e t e r m of t h e p r o g r a m m e p r o v i d e s t h e o u t p u t of wells a n d t h e w a t e r level in t h e wells as well as for c o n t r o l p o i n t s desired.

Literatur BOSOLD, H.: Beitrag zur Theorie des vollkommenen Brunnens. — Dissertation an der Hochschule für Bauwesen, Leipzig 1963. FOUCHHEIMEU, P.: Hydraulik. - Verlag Teubner Leipzig und Berlin 1930. HUMMEL, H. Gr. : Methode zur Berechnung einer Gruppe sich gegenseitig beeinflussender Brunnen nebst Heberleitung. — Wasserwirtschaft, Wassertechnik, 8. Jahrgang, 7 (1968). KOCH: Berechnung von Brunnengalerien mit Heberleitung. — Bohrtechnik, Brunnenbau, Kohrleitungsbau, 8 (1962). PAAVEL, V. : Berechnung von Brunnengalerien mit Heberleitungen. — Dissertation an der Technischen Hochschule, Braunschweig 1947. P.OMMERENICE, J . : Beitrag zur Theorie von Mehrbrunnenanlagen in freiem Grundwasser. — Dissertation an der Hochschule für Bauwesen, Leipzig 1969.

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 1 6 ( 1 9 7 0 ) , Heft 5 SEMENOW & KONOPL.JANTSCHEW / I n f o r m a t i o n s - u n d P r o g n o s e k a r t e n

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Informations- und Prognosekarten über das Regime unterirdischer Wässer S . M . SEMENOW & A . A . KONOPLJANTSCHEW,

UdSSR

In der Hydrogeologie wurde bis in die jüngste Zeit das Hauptaugenmerk auf die Erarbeitung von Karten stagnierender oder sich langsam verändernder hydrogeologischer Prozesse gerichtet. Bekanntlich werden die unterirdischen und besonders die Grundwässer durch eine bedeutende Veränderlichkeit und Dynamik charakterisiert. In der Veränderung des natürlichen Spiegels unterirdischer Wässer werden säkulare, langjährige, jährliche und saisonbedingte Schwankungen unterschieden sowie episodische Schwankungen, die im Ergebnis von Veränderungen der Lufttemperatur, des Luftdruckes, der Transpiration des Pflanzenwuchses u. ä. vor sich gehen. Solche Veränderungen des Regimes unterirdischer Wässer lassen sich auf flächenmäßig unterschiedlichen Territorien beobachten und unterscheiden sich in ihrer absoluten Größe wesentlich voneinander. Zur Lösung wissenschaftlicher und praktischer Aufgaben sind deshalb Karten erforderlich, die die jährlichen und langjährigen Veränderungen des Spiegels der unterirdischen Wässer im regionalen Plan widerspiegeln und anhand derer sich der Spiegelstand in vergleichbaren Größen darstellen läßt. Die Veränderung der Schwankungsamplituden des Spiegelstandes wird durch eine Reihe von Faktoren und in erster Linie durch die Lagerungsteufe der Grundwässer bestimmt. Im Zusammenhang damit erhält man selbst in benachbarten Beobachtungspunkten unkorrelierbare Werte der Niveauänderung der Grundwässer im mehrjährigen Schnitt. Die Karten des relativen Spiegelstandes gestatten, die zu kartierenden Kriterien nicht in absoluten, sondern in genormten relativen Kennwerten darzustellen, wodurch sie horizontal vergleichbar gemacht werden und die Möglichkeit geschaffen wird, die Lage der Merkmale im langjährigen Schnitt zu bewerten. Diese Karten können bei der Planung und Projektierung von Ingenieuranlagen (Industriebau, Wohnungsbau, Wegebau, hydrotechnische und andere Bauten) sowie bei der Planung der Anordnung landwirtschaftlicher Kulturen und ihrer Ertragsfähigkeit Hilfe erweisen.

Die Prinzipien der Konstruktion von Karten des relativen Spiegelstandes von Grundwässern Zur Konstruktion von Informations- und Prognosekarten des Grundwasserregimes ist es erforderlich, einen Kennwert (ein Kriterium) des Wasserstandes zu finden, der folgenden Anforderungen genügt: Er muß bequem auszurechnen sein, muß anschaulich sein, muß Aus: „Itaswedka i ochrana nedr", H. 2, S. 4 3 - 4 8 (1969). libers.: BERNHARD REH, Mittenwalde

die Möglichkeit territorialer Verallgemeinerung besitzen, darf nicht von lokalen und zufälligen Faktoren abhängen und muß die regionalen Hauptgesetzmäßigkeiten widerspiegeln. Diesen Forderungen genügt ein Kennwert, den wir als Koeffizient des relativen Grundwasserspiegels An bezeichnen wollen. Er wird bestimmt nach der Formel: /Iff —

Iii

''min (1)

wobei I i i — der Spiegel des gegebenen Jahres, "max u n d ^min — der maximale und minimale Spiegel während der gesamten Beobachtungsperiode sind. Wenn man zur Charakteristik des Regimes die Beobachtungen der Quellenergiebigkeit benutzt, ergibt sich

Ao =

Qi-Qn Qmâx Q

(2)

wobei Ql — die Wassermenge im jeweiligen Jahr,