Original paper

Assessment of channel–aquifer interactions of open waste water channels in the Emscher area (Ruhr district, Germany) – introducing a simple mapping method for environmental and restoration assessments on the spot

[Erfassung der Grundwasser–Oberflächengewässer-Beziehungen offener Abwasserkanäle des Emscher-Gebietes (Ruhrgebiet, Deutschland) – Vorstellung einer einfachen Vor-Ort-Kartierungsmethode für Umweltfragestellungen und Renaturierungsplanungen]

Ertl, Harald; Meßer, Johannes; Wiegand, Jens

Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft Band 155 Heft 1 (2004), p. 91 - 100

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published: Aug 1, 2004

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ArtNo. ESP171015501006, Price: 29.00 €

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Abstract

This study describes the special characteristics of channel-aquifer interactions of open waste water channels in the eastern Emscher area (Ruhr district, Germany) and introduces a simple mapping method for assessing channel-aquifer interactions on the spot. In the largely altered landscape of the Emscher area, early sewage systems were built as above ground channels. This was necessary since the surface subsidence, caused by underground coal mining activities, required easy access to waste water channels. Therefore, natural creeks were modified for use as sewers. In the mean time subsidence has mainly terminated. The open waste water channels are being replaced with underground sewage systems, while the original creeks get restored to a more natural state. In this study, special characteristics of channel–aquifer interactions were investigated on a present waste water channel in the eastern Emscher area. Five different types of channel–aquifer interactions (relating to outfall, ‘hanging bed’ and bank filtration) are described. Indications are given for environmental assessments and restoration. Furthermore a simple mapping method for assessing channel–aquifer interactions is introduced. This method is based on a mapping of the quality of the joints between the bed plates and the occurrence of slope springs.

Kurzfassung

Diese Arbeit beschreibt die speziellen Eigenschaften der Grundwasser–Oberflächengewässer-Beziehungen offener Abwasserkanäle des östlichen Emscher-Gebietes (Ruhrgebiet, Deutschland) und stellt eine einfache Vor-Ort-Kartiermethode zur Erfassung der Grundwasser–Oberflächengewässer-Beziehungen vor. Im stark bergbaulich-anthropogen beeinflussten Emscher-Gebiet wurden Abwasserkanäle früher als oberirdische, offene Kanäle angelegt. Dies war notwendig, da der Untertage-Kohlebergbau starke Bergsenkungen verursachte, die eine einfache Zugänglichkeit der Abwasserkanäle verlangten. Natürliche bzw. naturnahe Bäche wurden zu Abwasserkanälen umgebaut. Inzwischen kommt es in diesem Teil des Ruhrgebietes kaum noch zu Bergsenkungen. Daher werden die offenen Abwasserkanäle durch unterirdische Kanäle ersetzt und die ursprünglichen Bäche werden in einen naturnahen Zustand versetzt (Renaturierung bzw. ökologische Umgestaltung). An einem ausgesuchten Kanal im östlichen Emscher-Gebiet wurden die speziellen Eigenschaften der Grundwasser–Oberflächengewässer-Beziehungen dieser offenen Abwasserkanäle untersucht. Als Ergebnis werden fünf verschiedene Typen der Grundwasser–Oberflächengewässer-Beziehungen definiert und Hinweise für umweltbezogene Begutachtungen und die ökologische Umgestaltung gegeben. Zudem wurde eine einfache Vor-Ort-Kartiermethode zur Erfassung der Grundwasser–Oberflächengewässer-Beziehungen erprobt. Diese Methode basiert auf der Erfassung der Ausprägung der Fugen zwischen den einzelnen Platten der Kanal-Sohlschalen und des Auftretens von Hangquellen.

Keywords

groundwater/surface-water relationsopen waste water channelsurban groundwatergroundwater monitoringmapping methodgroundwater protectionrestorationcontamination