Grundwasserfassungs KELLERHALS standort «Oberi Au» +HAEFELI AG 541.00

U10 U12 GEOLOGEN - 3011 Kapellenstrasse 22 Telefon ++41 (0) 31 381 90 07 Fax ++41 (0) 31 381 92 75 E-mail: [email protected] www.k-h.ch 541.17 541.24 RB8 Nummer 21, Oktober 2013 RB5 541.47

182’000 Horizontalfilterbrunnen Amerikaegge (Uetendorf) Liebe Leserin, lieber Leser (Wasserversorgung Region AG, WARET) Zuerst sah es nach einem ganz normalen U47 Auftrag aus: Die neu gegründete Wasser- 541.47 versorgung Region Thun AG, WARET, U47.1 RB7 Ausgangslage benötigt zur Sicherstellung ihrer Ver- 541.56 541.50 sorgungssicherheit einen zusätzlichen Im Gebiet Uetendorf - , linksseitig der , besteht seit dem 24. April 2002 Wasserbezugsort. Da die Grundwasser- U47.2 Militärdepot Aare das Grundwasserschutzareal «Oberi Au», welches im Norden an die Schutzzone fassung Burgerguet wegen dem Bau des der Grundwasserfassungen Aaretalwerk I des Wasserverbundes der Region Bern Bypasses Thun Nord vorübergehend Uttigen stillgelegt werden muss, sollte die neue mit den Fassungen Kiesen grenzt. B´ Wasserfassung im Frühjahr 2014 bereit- stehen. A32 Die Definition des Schutzareals «OberiAu» basiert auf umfangreichen hydrogeo- 541.85 1 logischen Unterlagen, die vorwiegend in den sechziger Jahren erarbeitet wurd- Bereits kurz nach Beginn der Detailpro- 541.69 en. Diesen Abklärungen konnte entnommen werden, dass dort die Voraus- spektion zeigte es sich, dass es sich doch A31 setzungen für die Entnahme von rund 25'000 l/min Grundwasser vorhanden sein nicht um einen normalen Auftrag hand- 541.98 RB11 dürfte. elte: 541.93 Das Untersuchungsgebiet liegt im Be- RB5 A5 Die früheren Untersuchungen konzentrierten sich vorwiegend auf den aare- nahen Bereich. Aus Sicherheitsgründen (Qualität) und wegen der geplanten reich des ehemaligen Kanderdeltas. 541.95 541.99 Aareverbreiterung im Rahmen der Hochwasserschutzmassnahmen sollten zu- Vor genau 300 Jahren wurde die RB1 künftige Grundwasserfassungen weiter von der Aare entfernt erstellt werden. dann direkt in den Thunersee Horizontalfilterbrunnen Wegen dieser Verschiebung in westlicher Richtung wurden für die Festlegung geleitet (siehe Abb. A). Amerikaegge RB2 A9 des genauen Fassungsstandortes Detailuntersuchungen durchgeführt. N 541.96 Das Grundwasservorkommen Ameri- 542.09 542.00 kaegge wird primär aus dem alten Diese Zusatzabklärungen führten zur Festlegung eines geeigneten Fassungs- AE 03 Kanderdelta gespiesen. Bei grossen B standortes im Gebiet Amerikaegge nördlich von Uetendorf. Aufgrund der ange- Entnahmemengen infiltriert zudem 542.33 strebten Entnahmemenge von 25'000 l/min wurde der Bau eines Horizontalfilter- auch noch Aarewasser ins Grundwas- AE 06 brunnens beschlossen (Lage vgl.Abb. H). ser. Diese spezielle Konstellation führt 542.17 zu einer ausserordentlichen Felder- giebigkeit von mehreren 10'000 l/min (Feldergiebigkeit = mögliche dauern- AE 07 542.50 de Grundwasserentnahme). 542.49 Dank der grossen Feldergiebigkeit 5 kann nicht nur das Versorgungsgebiet AE 08 542.58 der WARET mit Grundwasser belie- 542.80 fert werden, sondern es kann auch 6 noch dem Wasserverbund der Region 542.97 542.58 Bern Trinkwasser abgegeben werden. 3 2 Da zudem das Militärdepot Uttigen nörd- Amerika - Egge 542.79 lich der Fassung Amerikaegge liegt und Legende AE 02 die Planung weiterer Grundwasserfas- 543.07 sungen (Standort «Oberi Au») weit fort- Horizontalfilterbrunnen Amerikaegge 4 geschritten ist, machte das vorliegende 542.99 Projekt zusätzlich spannend. Rammkernbohrung neu für Beobachtung mit Nr. 543.00 Wie diesem neuen Georama entnommen Sondierbohrung alt mit Nr. werden kann, wurde im Amerikaegge die 181’000 vermutlich ergiebigste Grundwasserfas- Datalogger sung der Schweiz realisiert. Rammsondierung mit Piezometer und Nr. Amerikaegge Jürg Wanner Abstich Oberflächengewässer mit Nr. Uetendorf 541.93 Kote Grundwasserspiegel in m ü.M. vom 26. Februar 2013

612’000 0 50 100 150 200 PS: 542.00 Isohypsen des Grundwasserspiegels in m ü.M. vom 26. Februar 2013, mit Fliessrichtung Meter Für die Erlaubnis, die Ergebnisse der Untersuchungen zu publizieren, danken Abbildung A: Kanderdelta vor dem Kanderdurchstich 1713 (grosses Bild); wir der WARET (Hr. T.Pieren) bestens. Abbildung H: Situation mit Messstellennetz, Ruhewasserspiegel und Profilspur B-B´ das kleine Bild zeigt die Situation nach dem Kanderdurchstich. 6 m unter Terrain. Die Grundwasser- Etappen betoniert. Nach jeder Etappe BB'spiegelschwankung beträgt im Normal- wird das Material im Schacht ausge- WSW ENE fall ca. 2 m (ohne Extremereignisse). hoben. Dabei senkt sich der Schacht m ü. M. m ü. M. langsam nach unten. Nächste Etappe: Aare Brunnenbau betonieren, ausheben, usw. bis die ge- wünschte Tiefe erreicht ist. Anschlies- 550 550 Das Ziel beim Bau des Horizontalfilter- send wird die Sohle (Schachtboden) be- brunnens war es, die Entnahmemög- toniert. mittl. GW-Spiegel lichkeiten nicht einzuschränken, d. h. der Die Gesamttiefe des Schachtes beträgt Fassungsbrunnen sollte möglichst gross ab Bohrplanum 19 m; die Sohle weist 540 540 dimensioniert werden. Aufgrund der eine Gesamtdicke von 3.5 m auf. Randbedingungen wurde folgender Aufbau beschlossen: Filterstränge: Die Filterstränge wurden auf 2 Ebenen 530 530 Zentralschacht: angeordnet, nämlich auf 8 und auf 12 m Wegen des Einbaus einer Heberleitung unter dem Bohrplanum(vgl. Abb. C) . Die für den Wasserverbund Bern AG, Filterstränge wurden jeweils im Press- Abbildung D: Blick in den Zentral- Abbildung E: Blick in den Zentral- WVRB, musste der Innendurchmesser vortrieb erstellt(siehe Abb. D) . schacht: Pressvortrieb eines Hori- schacht: Öffnung der Horizontalfilt- 520 520 von der Standartausführung von 4 auf 5 Bohrung zontalfilterstranges auf der oberen erstränge auf der oberen Ebene (mit m ausgeweitet werden. Bei einer Wand- Ebene. Wasserzutritten und Heberleitung). Sandiger Kies Lehmiger Sand stärke von 0.5 m ergibt das einen Aus- Ablagerungen der Kander Seeablagerungen sendurchmesser von 6 m. Sand Lehm Der Schacht wurde im Gleitschacht- Langzeitpumpversuch verfahren erstellt. Vereinfacht heisst das: Abbildung B: Geologisches Profil (Lage siehe Abb. H) Vor Ort wird der Schacht in mehreren Zur Bestimmung der möglichen dauer- haften Entnahmemenge wurde ein Langzeitpumpversuch durchgeführt. Name «Amerikaegge» Horizontalfilterbrunnen Amerikaegge Dieser dauerte von Ende Februar bis Um 1900 mussten viele verarmte Mit einer maximalen Entnahmemenge von rund 60'000 l/min dürfte der Hori- Anfangs Mai 2013. Die maximale För- Schweizer nach Amerika auswandern. zontalfilterbrunnen Amerikaegge die grösste Einzelfassung der Schweiz dermenge lag bei rund 53'000 l/min Um den Leuten das Schiffbillet zu sein. Total wurden 593 m Filterrohre installiert. (Ende April); die Absenkung des Grund- bezahlen, verkaufte die Gemeinde wassers betrug zu diesem Zeitpunkt Uetendorf Land im Gebiet des heutigen rund 5 m. Amerika - Eggen; daher der Name. Für dieAbleitung des gepumpten Grund- wassers in die Aare musste eine tempo- Hydrogeologie räre Leitung erstellt werden. Die Abbil- dung F verdeutlicht die Dimension der Unter einer geringmächtigen Deck- 700er Leitung mit den fünf Pumpenan- schicht – diese besteht oft nur aus der schlüssen. Humusdecke – folgt der eigentliche Grundwasserleiter, d. h. ein sandiger Die Pumpmenge, die Pumpzeit sowie Kies mit wechselndem Siltgehalt und die Ganglinien einzelner ausgewerteter einzelnen, stellenweise zahlreichen Messpunkte bildet die Abbildung G. Die Steinen. Vereinzelt exisitieren Sand- Auswertung ergab, dass aus dem er- linsen im cm- bis dm-Bereich. Es handelt stellten Horizontalfilterbrunnen je nach sich um so genannte Kanderschotter: Wasserstand zwischen 40'000 und Bis ins Jahr 1713 floss die Kander näm- 60'000 l/min Grundwasser , entnommen Abbildung F: Ableitung zurAare während des Pumpversuches lich durch das Glütschbachtal westlich werden können (= dauernde Feldergieb- von Gwatt und mündete erst im Gebiet obere Ebene igkeit). östlich von Uetendorf in dieAare. m ü.M. m ü.M. Diese Kanderschotter reichen meistens Einzelfilterstrang 545 545 bis in eine Tiefe von 16-25 m und werden bis 47 m lang Ausgewählte Grundwasserganglinien im Liegenden von einer Sandschicht Grundwasserqualität 544 544 abgelöst, die eine Stärke von 1-1.5 m aufweist. Darunter folgt der eigentliche Die Grundwasserqualität wurde währ- 543 543 Grundwasserstauer, der aus feinkörnig- Pegel Aare 1 end des Langzeitpumpversuches inten- 542 542 en Seeablagerungen (Silten, Tonen) ge- siv überwacht (z. T. mit on-line Geräten). bildet wird(siehe Abb. B) . Sämtliche Analysen entsprachen den 541 541 Vorschriften für einwandfreies Trink- Bohrung RB2 In den gut durchlässigen Kanderschot- wasser. Untersucht wurden neben den 540 540 tern zirkuliert ein Grundwasserstrom, der «normalen» Parameter auch allfällige 539 Horizontalfilterbrunnen 539 aus dem ehemaligen Kanderdelta untere Ebene Gehalte von Herbiziden, Kohlenwasser- kommt. Bei hohem Wasserstand wird stoffen, Schwermetallen und Explosiv- 538 538 das Grundwasser zudem durch infiltrier- stoffen. Pumpmenge in m3 /min endes Aarewasser alimentiert. Daneben 60 60 tragen das versickernde Meteorwasser Folgende Hauptparameter wurden er- 50 50 40 40

1 - 15 zu und weitere seitliche Zuflüsse zur Grund- mittelt: 30 30 wasserneubildung bei. - Gesamthärte: 20.8 - 28.3 °frz 20 20 - Nitrat: 6 - 11 mg/l 10 10

Stränge 1 0 0 Das Grundwasser fliesst im Allgemein- - Sulfat: 30 - 33 mg/l 27. 28. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 1. 2. 3. 4. 5. en nach NNE bis N und weist einen Gra- - Chlorid: 6 - 9 mg/l Febr. März 2013 April 2013 Mai 2013 dienten von 1.9 - 2.5 ‰ auf. Der Grund- - DOC: 0.19 - 0.29 mg/l wasserspiegel liegt fast durchwegs 4 bis Abbildung C: Systemskizze Horizontalfiterbrunnen - Sauerstoffsättigung: 66 % Abbildung G: Aufzeichnung von Ganglinien (Absenkkurven) und Pumpmenge