Original paper

Die Anwendung radioaktiver Isotope in der Hydrologie

Batsche, H.

Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft Band 119 Heft 1-4 (1970), p. 580 - 581

published: Apr 1, 1970
published online: Sep 1, 2017

DOI: 10.1127/zdgg/119/1970/580

BibTeX file

ArtNo. ESP171011900078, Price: 14.00 €

Download preview PDF Buy as PDF

Kurzfassung

Zur Verfolgung der Wege des Wassers im Boden oder in Oberflächengewässern markiert man das Wasser mit Tracern, heute vielfach mit radioaktiven Isotopen. Diese Isotope können auf Grund ihrer radioaktiven Strahlung selbst in geringster Konzentration überall nachgewiesen werden. Zum Beispiel ist eine Messung des Tracers direkt in einem Bohrloch möglich. Gegenüber den früher verwendeten Indikatoren Steinsalz und (Fluoreszenz-)Farbstoff sind die zur Markierung benötigten Mengen bei einem radioaktiven Isotop etwa um den Faktor 10-6 geringer. Mit diesen geringen Tracermengen werden Störungen der natürlichen Wasserströmung durch Dichteunterschiede zwischen Wasser und Tracerlösung vermieden. Mit radioaktiven Isotopen können heute viele Probleme der Hydrologie und des Wasserbaues untersucht werden. Die für diese Untersuchungen entwickelten Methoden und die dabei erzielten Ergebnisse wurden im Vortrag an 15 Beispielen näher erläutert. Geben wir einem Fluß an einer geeigneten Stelle einen radioaktiven Tracer bei und messen an einer unterstromigen Stelle, an der sich der Tracer ausreichend mit dem Wasser vermischt hat, seine Konzentrations-Zeit-Verteilung, so können wir daraus die Fließgeschwindigkeit und die Wasserführung des Flusses berechnen. In Klärbecken, Flüssen und Seen wird die Verteilung und die Aufenthaltszeit eingeleiteter Abwässer mit den modernen Isotopenmethoden sehr genau bestimmt. Zweck ist die Verbesserung der Reinigungswirkung durch entsprechende bauliche Maßnahmen. Im stark verschmutzten Wasser sind die radioaktiven Isotope anderen Tracern weit überlegen. In Trinkwassertalsperren ist die Verteilung des zufließenden Wassers wichtig für die Qualität des Trinkwassers. Erst mit den radioaktiven Isotopen war es möglich, hier genaue und detaillierte Untersuchungen durchzuführen. Beim Grundwasser interessiert besonders die Ergiebigkeit des Grundwasserleiters, die sog. Filtergeschwindigkeit. Mit den radioaktiven Isotopen können wir diese Filtergeschwindigkeit in einem einzelnen Filterpegel messen: man impft das Wasser im Pegelrohr mit dem Isotop und mißt die Abnahme der Konzentration mit der Zeit; diese Abnahme ist proportional der Geschwindigkeit des Grundwassers, das durch das Filterrohr fließt. Verfolgt man mit einem teilweise abgeschirmten Zählrohr, das also nur nach einer Richtung messen kann und das sich um seine vertikale Achse dreht, in welcher Richtung der Tracer aus dem Filterrohr abfließt, so kann in einem einzelnen Pegel auch die Fließrichtung des Grundwassers bestimmt werden. Von großer Bedeutung ist die Untersuchung der Sickerwasserströmung in und unter Staudämmen, wie sie z. B. am Sylvensteindamm in den bayerischen Alpen durchgeführt wurde. Hier konnte u. a. gezeigt werden, wie die Wasserströmung in den luftseitigen Beobachtungspegeln von der Höhe des Stauspiegels und dem Stand des Unterwassers abhängt.

Keywords

OberflächengewässerTracerIsotoperadioaktivWasserströmungFiltergeschwindigkeitTrinkwassertalsperrenGrundwasserSylvensteindammGermany