HU - Hydrogeologie und Umwelt

Zeitschrift des Lehr- und Forschungsbereichs Hydrogeologie und Umwelt (ISSN 09309-3757)

Redaktion: BGI, Greisingstr. 8, D-97074 Würzburg

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Heft-Nr. 7 (1994)



Inhalt



Heft 7: 


INHALT - 1. Würburger Hydrogeologisches Kolloquium:





Kurzfassungen - 1. Würzburger Hydrogeologisches Kolloquium



Heft 7, S. 1-11: 

Zusammenwirken zwischen Wasserwirtschaft und universitärer Forschung

H. Frisch


Schlagwörter:
Forschungszusammenarbeit, Kluftgrundwasserleiter, Strömungsmodell, Grundwasser, Arsen, Karst, Thermalwasser

Kurzfassung: Das Zusammenwirken von Wasserwirtschaftsverwaltung und Forschungseinrichtungen spielt eine wichtige Rolle bei der Umsetzung von wissenschaftlichen Erkenntnissen in der Hydrogeologie zu deren praktischer Anwendung. Es werden drei Beispiele für die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den genannten Institutionen aufgeführt und kurz erläutert.

Veröffentlichung auf: deutsch



 Heft 7, S. 13-20:

Semiarides Klima in Unterfranken als Ursache erhöhter Stoffkonzentrationen im Grundwasser

P. Udluft



Schlagwörter:
Niederschläge, Stofftransport, Infiltration

Kurzfassung: Durch Niederschläge in den Boden eingetragene gelöste Stoffe unterliegen einer Konzentrationszunahme durch die aktuelle Verdunstung. Diese wird gesteuert einerseits durch klimatische Parameter, wie das Sättigungsdefizit der Luft und die Lufttemperatur, andererseits durch Bodenparameter und Vegetation. Der Konzentrationsfaktor K läßt sich durch den Quotienten von Infiltration und aktueller Verdunstung beschreiben.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 21-34: 

Modell zur Bestimmung des Wasserhaushaltes und der Grundwasser-Neubildung mit Hilfe deckschichtenphysikalischer Kenngrößen der Ungesättigten Zone

R. König


Schlagwörter:
Grundwasserbilanzierung, Grundwasserneubildung, ungesättigte Zone, Bodenphysik, -K( )-Beziehung, Computermodell

Kurzfassung: Der Wasserhaushalt der ungesättigten Zone kann mit Hilfe stochastischer Modellrechnungen und einfacher Lösungsansätze beschrieben werden. Als Datengrundlage für die Berechnungen dienen meteorologische Parameter und umfangreiches bodenphysikalisches Datenmaterial. Die vorhandenen meteorologischen Daten wurden unter dem Gesichtspunkt der den Deckschichten eigenen Charakteristik aufbereitet, um sie als dynamische, zeitbezogene Größen in das Modell einfließen lassen zu können. Zahlreiche bodenphysikalische Messungen und Berechnungen bilden die Basis dieser Untersuchungen.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 35-43: 

Stofftransport an bewirtschafteten Steilhängen (Rebhängen)

F. Bärle


Schlagwörter:
Stofftransport, ungesättigte Zone, Saugkerzen, Tensiometer

Kurzfassung: An zwei fränkischen Weinbergen, im Buntsandstein und im Muschelkalk, wurde über 2,5 Jahre der Stoffbestand des Sickerwassers bestimmt. Jahreszeitlich bedingte starke Schwankungen im Stoffbestand und im Wasserdargebot konnten durch bodenphysikalische und chemische Untersuchungen erfaßt werden. Am Beispiel ausgewählter Elemente kann Stoffeintrag, Transport bzw. Akkumulation dieser Elemente in bestimmten Bodentiefen gezeigt werden.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 45-56: 

Geogener Stoffbestand oberflächennaher Grundwässer Frankens

H. Strätz


Schlagwörter:
Oberflächennahe Grundwässer, CO2-gesäuerte Lösungsversuche, Stoffbilanzen

Kurzfassung: Durch die Entwicklung eines Kreislauf-Lösungsversuches soll die CO2-gesteuerte Lösungsdynamik in angewitterten Gesteinshorizonten simuliert werden. In diesem Versuchsaufbau werden rein geogene Grundwässer unter besonderer Berücksichtigung unterschiedlicher CO2-Partialdrücke erzeugt. Somit können die Grundwassertypen der Trias Frankens charakterisiert und quantifiziert werden. In einem nächsten Schritt werden diese "reinen Grundwässer" mit oberflächennahen Grundwässern aus verschiedenen stratigraphischen Einheiten der Trias verglichen. Bei dieser Gegenüberstellung lassen sich anthropogene Beeinflussungen, die zum Teil durch den atmogenen Eintrag bedingt sind, erkennen.

Durch Stoffbilanzierungen, sowohl für Hauptinhaltsstoffe als auch für Nebeninhaltsstoffe, gewinnt man Kenntnis über die Herkunft der Ionen im Grundwasser. Das atmogene Stoffeintrag weist vor allem für das Nitrat- und Sulfation erhöhte Werte auf. Der Gehalt der Stoffeinträge der Schwermetalle, vor allem für die Elemente Eisen und Zink, können die der Hauptinhaltsstoffe erreichen. Vor allem bei der Bilanz der Schwermetalle wird die Rückhaltefunktion der obersten Bodenschicht sehr gut sichtbar. Als Ergebnis dieser Untersuchungen kann sowohl der atmogene als auch der geogene Stoffeintrag in das Grundwasser quantifiziert werden.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 57-71: 

Arsen im Grundwasser Nordbayerns

G. Heinrichs


Schlagwörter:
Keuper, Mittelfranken, Arsen, Geochemie, Regionale Geostatistik, Hydrochemie, Paläogeographie

Kurzfassung: Anhand von regionalstatistischen Erhebungen wird das flächenhafte Auftreten erhöhter Arsenkonzentrationen im Grundwasser des Keupers in Franken / Bayern dargestellt. In einem zweiten Schritt werden die Arsenkonzentrationen des Wassers auf die geologisch-stratigraphische Zuordnung der Aquifere bezogen. Erste Ergebnisse geochemisch-hydrochemischer Untersuchungen an Bohrkernen werden vorgestellt.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 73-83: 

Unterschiede der ungesättigten Zone von Locker- und Festgesteinen in Bezug auf Bodenphysik und hydraulische Eigenschaften

E. Harzer


Schlagwörter:
Grundwasserneubildung, ungesättigte Kluftdurchlässigkeit, Kluftmodelle

Kurzfassung: Die Grundwasserneubildung läßt sich über den Wasserhaushalt der ungesättigten Zone bestimmen. Voraussetzung dafür ist die Ermittlung der unterschiedlichen bodenphysikalischen und hydraulischen Parameter. In Festgesteinen besteht eine enge hydraulische Wechselwirkung zwischen Kluftraum und Porenraum. Die Eigenschaften des Porenraums lassen sich mit Lockergesteinsverhalten vergleichen. Unterschiede zwischen dem Poren- und Kluftraum sowie dem Gesamtfestgestein werden anhand einer Literaturstudie theoretische erläutert. Es zeigt sich, daß bei hohen Wassergehalten die Kluftdurchlässigkeit über die Porendurchlässigkeit der Matrix dominiert. Bei abnehmenden Wassergehalten dagegen trägt die Porendurchlässigkeit den Hauptanteil an der Gesamtgesteinsdurchlässigkeit. Schließlich wird die Vorgehensweise zur Ermittlung der notwendigen Durchlässigkeitsparameter vorgestellt.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 85-106: 

Tracermessungen im Muschelkalk - Ergebnisse und Erfahrungen

K. Albert


Schlagwörter:
Tracermessungen, Muschelkalk, Karst

Kurzfassung: Im Einzugsgebiet der Mittelstreuer Quellen (Unterer Muschelkalk), Blatt 5526 Mellrichstadt, und im Einzugsgebiet des Gerchsheimer Grabens, Rödersteingrabens und Grünbaches (Mittlerer und Oberer Muschelkalk), Blatt 6324 Tauberbischofsheim-Ost, wurden Markierungsversuche durchgeführt, um Versickerungen und Fließvorgänge von abwasserbelastetem Oberflächenwasser im Untergrund zu verfolgen. Die Untersuchungen sollten mögliche hydraulische Verbindungen zu Grundwasseraufschlüssen aufzeigen. Das Einzugsgebiet der Mittelstreuer Quellen liegt in einer Halbmulde mit Nordwest-Südost streichender Achse. Untergeordnet kommen rheinisch streichende Querverwerfungen, wie die Heustreuer Störungszone, vor. Die Mittelstreuer Quellen liegen auf der Südwest-Flanke dieser Halbmulde. Das Blatt Tauberbischofsheim-Ost ist geprägt von Nordost-Südwest streichenden Hoch- und Tiefzonen, Störungen und Klüften. Daneben tritt die Südost-Nordwest- bzw. Nordnordost-Südsüdwest-Richtung auf.

Als Markierungsstoff wurde bei den Tracerversuchen Uranin verwendet. Beim Rödersteingraben, der gleichzeitig mit dem Gerchsheimer Graben markiert wurde, kam Natriumbromid zur Anwendung. Die Auswertung zeigt hohe maximale Abstandsgeschwindigkeiten. Während beim Tracerversuch der Mittelstreuer Quellen 91,5 % des Farbstoffs zurückgewonnen werden konnte, lagen die Rückgewinnungsraten bei den Tracerversuchen auf Blatt Tauberbischofsheim-Ost unter 0,001 %.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 107-123: 

Die Porengeometrie einer Rotliegend Sandsteinkernprobe Norddeutschlands

C. Bärle


Schlagwörter:
Porengeometrie, Rotliegendes, Bildanalyseverfahren, Porendaten, Porenmodell

Kurzfassung: In einem Modell wurde das Porensystem eines ca. 20 cm langen Kernabschnittes eines Rotliegende, norddeutschen Erdgasspeichers dargestellt. Das Modell wurde durch statistisch ausgewertete, individuell erfaßte Porendaten ergänzt. Die Daten zeigen die Komplexität des untersuchten Porensystems. obwohl im beprobten Kern das gesamte Spektrum an Porengeometrien vorliegt, treten charakteristische Häufigkeitsmaxima auf. Das Porensystem ist zu komplex und inhomogen, um eine "Durchschnittspore" ermitteln zu können, es ist jedoch die Festlegung einer "dominanten Porenspanne" möglich. Dies bedeutet, daß, obwohl die Größe, gegenseitige Anordnung und Verknüpfung der Poren untereinander vielfältig ist, das Porensystem statistischen Gesetzmäßigkeiten unterliegt, an Hand derer es beschrieben werden kann.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 125-140: 

Halogenverteilung anthropogen belasteter Böden

R.W. König, H. Strub


Schlagwörter:
Halogenkonzentration, Bodenkontamination, Lösungsverhalten von Halogenen

Kurzfassung: An drei verschiedenen Lokalitäten wurden die Halogengehalte anthropogen belasteter Böden untersucht. Die Ergebnisse unterstreichen den Einfluß räumlicher Standortfaktoren auf die Zusammensetzung der ungesättigten Zone. Die mit den Niederschlägen eingetragenen atmosphärischen Depositionen unterliegen einer Aufkonzentration durch die aktuelle Verdunstung. Während bei sandigen Böden mit relativ hohen Durchlässigkeiten die atmogenen Salze relativ schnell ausgewaschen werden, kommt es bei schluffigen und tonigen Böden in Abhängigkeit der klimatischen, morphologischen und bodenphysikalischen Randbedingungen zu zeitlich und räumlich wechselnden Akkumulationshorizonten.

Veröffentlichung auf: deutsch



Heft 7, S. 141-152: 

Einfluß organischer Chemikalien auf Tonsteine

D. Pötzl


Schlagwörter:
Stofftransport, hydraulische Parameter, organische Schadstoffe, geologische Barriere, Tonsteine, Laborversuche

Kurzfassung: ungestörte Tonsteinproben aus sechs verschiedenen geologischen Schichten des bayerischen Raumes werden mit destilliertem Wasser, einer Salzlösung und künstlichen organischen Sickerwässern durchströmt. Für die Bewertung der chemischen und hydraulischen Stabilität der Proben wird eine genügend lange Kontaktzeit zwischen Tonstein und Sickerwasser nötig. Die Versuchsdauer ist auf mindestens 200 Tage angesetzt. Für die Versuche wurde eine Durchströmungsapparatur angefertigt, die den Anforderungen an die chemische Beständigkeit der Materialien gegenüber den organischen Sickerwässern und der Verhinderung einer Randumläufigkeit der Proben gerecht wird. Die Proben werden hierzu in Stahlbüchsen mit Paraffin vergossen. Es stehen insgesamt 36 Meßplätze zur Verfügung.

Veröffentlichung auf: deutsch





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