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
→
Karst-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.
Bild: Mögliche Stockwerkbildung bei
Grundwasserleitern (schematisch)
Bild:
Kluftgrundwasserleiter
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: Kluftquelle, Kalksandstein,
Leerbachquelle, Münsterland
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