Wasservorkommen
Unterirdisches Wasser
Grundwasser
befindet
sich
in
den
Hohlräumen
der
Erdrinde
und
bildet
einen
zusammenhängenden
Wassserkörper.
Es
bildet
zusammen
mit
dem
aufsitzenden
Kapillarwasser
eine
mit
Wasser
gesättigte
Bodenzone.
Grundwasser
fließt
der
Schwerkraft
folgend.
Sickerwasser
bewegt
sich
in
der
ungesättigten
Bodenzone
auf
Grund der Schwerkraft abwärts.
Kapillarwasser
wird
durch
Kapillarkräfte
in
kleinsten
Hohlräumen
gehalten.
Man
unterscheidet
aufsitzendes
und
schwebendes
Kapillarwasser.
Aufsitzendes
Kapillarwasser
steigt
vom
Grundwasserkörper
in
kleinsten
Poren
nach
oben
(kapillare
Steighöhe).
Schwebendes
Kapillarwasser
befindet
sich
in
der
ungesättigten
Zone,
wo
Bereiche
mit
kleinsten
Poren
von
einander
isoliert
mit
Kapillarwasser
gefüllt
sind,
dazwischen
befinden
sich
wasserfreie
Poren.
Bild: Aufbau eines (Poren-)Grundwasserleiters
(schematisch)
Bezeichnungen für Grundwasserleiter:
GW-Leiter
=
Aquifer
GW-Halbleiter
=
Aquitard
GW-Nichtleiter
=
Aquiclude
In der Natur liegen abhängig von der Geologie in
der Regel verschiedene Grundwasserleiter
stockwerkartig übereinander. Das Grundwasser
kann dann beispielhaft durch eine Quelle, durch
Exfiltration oder auch durch einen artesischen
Brunnen an die Oberfläche gelangen.
Das
Grundwasser
füllt
-
wie
bereits
oben
beschrieben
-
die
Hohlräume
der
Erdrinde
aus
und
bildet einen zusammenhängenden Wassserkörper.
Unter
Hohlräumen
versteht
man
hier
Poren,
Klüfte
und
Höhlen
und
unterscheidet
dementsprechend
nach dem hydrogeologischen Aufbau:
- Poren-Grundwasserleiter
- Kluft-Grundwasserleiter
- Karst-Grundwasserleiter
Einteilung der Gesteine
nach ihrer Entstehung:
o Magmatite
: aus Magma erstarrte Gesteine
o Vulkanite :
Magmatite, an der Erdoberfläche
entstanden
o Metamorphite:
mechanisch und thermisch
umgewandelte Gesteine
o Sedimentite : Ablagerungen (aus
Verwitterungsprozessen hervorgegangen)
nach ihrer Beschaffenheit:
o
Lockergesteine
mit Poren
o
Festgesteine
mit Spalten und Klüften, z.T.
verkarstet
Grundwasserleiter:
Im Lockergestein bilden sich
Porengrundwasserleiter aus.
Im Festgestein bilden sich Kluft- oder Karst-
Grundwasserleiter aus:
- kalkfrei / kalkarm →
Kluft-Grundwasserleiter
- Kalk oder andere lösliche Mineralien
→
K
a
r
s
t
-
Grundwasserleiter
Porengrundwasserleiter:
(in Lockergestein!)
(Erdzeitalter Quartär bzw. Tertiär)
enthalten
meist
geologisch
junge
Ablagerungen
aus
quartären
Kiesen
und
Sanden
(z.B.
eiszeitliche
Moränen, Endmoränen) oder aus tertiären Sanden
Beispiel: Münsterländer Kiessandzug
Das
Wasser
bewegt
sich
darin
in
den
Zwischenräumen (Poren) des körnigen Materials.
Die
Korngrößenverteilung,
speziell
der
Feinkornanteil,
ist
dabei
maßgebend
für
die
Durchlässigkeit.
Kluftgrundwasserleiter
Kluftgrundwasserleiter
treten
im
Festgestein
auf,
vor
allem
in
tertiären
und
älteren
Sedimentgesteinen,
meist
in
Sandsteinen
und
in
nicht
verkarsteten
Kalkgesteinen
und
in
Vulkaniten,
vorwiegend in Basaltgesteinen.
Festgesteine z.B.:
• Magmatite
(z.B. Granit)
• Vulkanite
(z.B. Basalt)
• Metamorphite
(z.B. Gneis)
• Sedimentite
(z.B. Sandstein, )
Granit,
Basalt
und
Gneis
sind
kalkarm,
so
dass
hier
geringe
Wasserhärten
zu
finden
sind,
z.B.
Mittelgebirge Harz, Sauerland und Eifel.
Reiner
Sandstein
ist
ebenso
kalkarm,
Kalksandstein
führt
jedoch
zu
höheren
Wasserhärten.
In
Kalkstein
und
Dolomit
bilden
sich
hohe Wasserhärten aus.
Die
Wasserbewegung
verläuft
in
den
Gesteinen
vorwiegend in
•
Schichtfugen
•
Klüften
•
Spalten
•
Störungen
Spalte und Klüfte sind entstanden durch z. B.
•
mechanische Beanspruchung
•
Abkühlen magmatischer Gesteine
Die
Durchlässigkeit
in
diesen
Grundwasserleitern
ist
sehr
ungleichmäßig
verteilt.
Quellen
aus
Kluftgrundwasserleitern
weisen
in
der
Regel
eine
höhere
Schüttung
auf
als
bei
Porengrundwassserleitern.
AQUATIKON
- Wissen über Wasser
Bild: Mögliche Stockwerkbildung bei
Grundwasserleitern (schematisch)
Karstgrundwasserleiter
Das
Grundwasser
befindet
sich
in
zusammenhängenden
Hohlräumen,
die
sich
oft
über
eine
Entfernung
von
vielen
Kilometern
erstrecken
können.
Klüfte
werden
durch
Lösevorgänge stark erweitert (Verkarstung).
Vor
allem
in
Kalk-,
Dolomit-
und
in
gipshaltigen
Gesteinen
Die
Durchlässigkeit
von
Karstgestein
ist
sehr
unregelmäßig
verteilt,
aber
dann
sehr
groß,
z.T.
finden
sich
regelrecht
unterirdische
Flussläufe.
Karstquellen
haben
dementsprechend
sehr
hohe
Schüttungen (Aachquelle 8,6 m³/s).
Große Karstquellen:
Aachtopf (Aach, Krs. Konstanz)
(siehe unter
Quellen
)
Blautopf (Blaubeuren/Ulm)
Rhumequelle (Südharz)
Buchbrunnenquelle
(gefasster Quelltopf als Rohwasser zur
Trinkwasseraufbereitung)
(Landeswasserversorgung BW, Dischingen)
Im
Wasser
von
Karstquellen
kommen
häufig
Trübungen vor, vor allem nach Regenfällen.
Bild: Kluftgrundwasserleiter
Bild: Kluftquelle, Kalksandstein,
Leerbachquelle, Münsterland