Markierversuche – auf den Spuren des Wassers
Die GEOTEST AG hat bei Lurtigen im Herbst 2022 kombinierte Markierversuche für drei Wasserversorger mit insgesamt neun Grundwasserfassungen im Rahmen der Schutzzonenausscheidung durchgeführt. Hierzu wurde ein Markierversuchskonzept erarbeitet, ein spezifischer Tracercocktail ausgewählt und in Abstimmung mit den Wasserversorgern ein Überwachungsprogramm ausgearbeitet (Multitracerversuche angepasst an lokale Verhältnisse). Dabei wurde einerseits eine Überwachung mittels Probenahme und Laboranalytik angewandt, andererseits wurden drei Feldfluorometer vor Ort zur hochauflösenden Überwachung der Markierstoffe (Tracer) in situ in den Fassungen eingesetzt.
Ein Kernaspekt war die Überprüfung der Vulnerabilität von Grundwasserfassungssträngen, welche historisch bedingt z.T. oberflächengewässernah lokalisiert sind und in neuerer Zeit saniert wurden. Dazu wurde der lichtunempfindliche, konservativer Markierstoff Amidorhodamin G quellnah in den Lurtigenbach eingegeben, und gleichzeitig zwei weitere Fluoreszenztracer in der ungesättigten Zone im landwirtschaftlich genutzten Teilen des Zuströmbereichs – d.h. im Einzugsgebiet der Grundwasserfassungen – mit reichlich Wasser eingespült.
Fluoreszenztracer bieten neben einer hohen Nachweisempfindlichkeit eine hohe chemische Stabilität und ein konservatives – d.h. ein dem Stoff «Wasser» vergleichbares – Transportverhalten im Grundwasser. Zusätzlich zum Fliesswegnachweis liefern diese Multitracerversuche eine gute Abschätzung von Stoffrückerhalt und hydraulischen Parametern wie Dispersivität (Mischungsverhalten), effektiver Porosität und Transportgeschwindigkeiten (u.a. maximale und mittlere Abstandsgeschwindigkeiten). Der Stoffrückerhalt des Tracers Amidorhodamin G im Unterlauf des Baches sowie in den Grundwasserfassungen ist für die Abschätzung der Grössenordnung der Infiltration des Oberflächengewässers ins Grundwasser aufschlussreich. So kann grob die zusätzliche lokale Grundwasserneubildung aus Uferfiltrat bzw. die Intensität des Austauschs zwischen Fliessgewässer und Grundwasser ermittelt werden.
Markierversuche dienen folgenden Zwecken:
Erkundung von Grundwasserströmungsverhältnissen (Aquiferparameter, Dispersion; Fliessgeschwindigkeit; 10-Tages-Isochrone)
Erkundung möglicher Gefährdungen für Grundwasserfassungsanlagen (z.B. durch Havarien, Industrie / Abwasserleitungen)
Ermittlung von unterirdischen Einzugsgebieten bzw. Wasserscheiden (z.B. Fassungseinzugsgebiet bzw. unterirdischer Zuströmbereich)
Nachweis und Lokalisierung hydraulischer Verbindungen bzw. Wechselwirkungen zwischen Fluss und Grundwasser (z.B. Trinkwasserfassung)
