Hydrologie 3 Flashcards

Question

Warum ist Grundwasser wichtig

Answer 1

1. • größter verfügbarer Süßwasserspeicher der Erde: 94 % der globalen Ressource • 24 % der globalen Wasserversorgung basieren auf GW 2. • entscheidende Steuergröße des Wasserkreislaufs (Speicherfunktion) 3. • ca. 50 % des GW liegen innerhalb der obersten 800 m unter der Erdoberfläche • an vielen Stellen der Erde ist GW die einzige Süßwasserquelle 4. • oftmals mit guter Qualität zu fördern (Trinkwasser) 5. • benötigt sorgfältigen Umgang wegen Gefährdungen durch Kontaminationen

Answer 2

**Grundwasserleiter** (***Aquifer***) sind lockere oder feste Schichten im Untergrund, in denen Grundwasser zirkulieren kann.

Answer 3

Davon abgegrenzt werden Grundwassernicht- leiter (***Aquiclude***).

Answer 4

Häufiger sind Geringleiter, so genannte ***Aquitarde***.

Answer 5

Liegen mehrere Aquifere durch Aquiclude oder Aquitarde hydraulisch voneinander getrennt übereinander, spricht man von **Grundwasserstockwerken**. [https://www.dropbox.com/s/v33vbdkz1lfylnu/Screenshot%202014-01-21%2019.17.41.png](https://www.dropbox.com/s/v33vbdkz1lfylnu/Screenshot%202014-01-21%2019.17.41.png)

Answer 6

... bestehen aus Locker- und Festgestein, dessen Porenraum vom GW durchflossen wird. Grund- wasser zirkuliert nur über Poren bzw. wird nur in Poren gespeichert. Die Wasserleitfähigkeit von Sand beträgt z.B. bis 300 cm/d; bei Lehm- und Ton dagegen nur 3-30 cm/d; die Folge sind bei Sand häufig geringe Verweilzeiten im Untergrund.

Answer 7

... bestehen aus Festgestein, das durchflusswirksame Klüfte und Gesteinsfugen enthält. Die Klüfte besitzen unterschiedliche Trennflächengefüge und verschiedene Öffnungsweiten. Es gibt kristalline Kluftaquifere, solche aus Kalken, Dolomiten oder aus Sandstein. Vor allem kristalline Kluftaquifere sind Speicher mit hohen Verweilzeiten des GW im Untergrund.

Answer 8

... bestehen aus verkarstungsfähigem Gestein, in welchem sich durchflusswirksame Lösungshohl- räume entwickelt haben. Weil in Karstregionen die Fliessgeschwindigkeit des GW sehr hoch und die Filterwirkung sehr gering ist, ist das Risiko für eine GW-Kontamination sehr hoch.

Answer 9

* direkter vertikaler Kontakt mit der Atmosphäre * potenzielle GW-Neubildungszone * bei EntnahmeAbsenkungstrichter

Answer 10

undurchlässig Schicht im Hangenden verhindert den GW Aufstieg Wasser steht unter artesischem Druck Neigung der Grundwasserdruckfläche bestimmt Fließrichtung

Answer 11

* undurchlässige Schicht im Liegenden * GW-Sättigungszone über der Sperrschicht • Austritt an Quellhorizonten (Schichtquellen)

Answer 12

[https://www.dropbox.com/s/or9mxkzifjtinvq/Screenshot%202014-01-21%2019.21.31.png](https://www.dropbox.com/s/or9mxkzifjtinvq/Screenshot%202014-01-21%2019.21.31.png)

Answer 13

*Φ* ..... wird als Verhältnis des **Volumens aller Hohlräume eines porösen Bodens oder Gesteins zu dessen äußerem Volumen** angegeben. (Faktoren: Körnung und Klüftig- keit). Sie ist ein Maß dafür, wie viel Wasser in einem Gesteinskörper gespeichert werden kann. Porosität wird üblicherweise in Prozent oder als Fraktion (Bruchteile von 1 = 100%) angegeben. Sandstein ca. 30% Kalk 5 bis 25% Schieferton kleiner als 10% Löß 50-55%

Answer 14

. gibt Auskunft über die Fließgeschwindigkeit von GW in einem GW-leitenden Gestein. Sie lässt sich aus dem Darcy‘schen Gesetz ableiten und berechnet sich K = (Q\*n\*l)/(∆p\*A) K = Permebiltät in m^2 Q = Durchflussmenge m^3/s n = dynam. Viskosität des FLuids in NS/m^3 l = durchströmte Länge ∆p = Druckdifferenz in N/m^2 A = durchströmte Querschnittsfluache in m^2 Einheit [m^2] oder 1 Darcy normalerweise Millidarcy (mD)

Answer 15

oder Durchlässigkeitsbeiwert/Strömungswiderstand quantifiziert die Durchlässigkeit des Untergrundes für Wasser k_f= (K\*p\*g)/n K = Permeabilitäty in m^2 oder Darcy p = Dichte des Medium (Wasser = 1000 kg/m^3) n - dynam Viskosität in Ns/m^2 g = Erdbeschleunigung

Answer 16

**Pumpversuche** empirisch bestimmt. Dabei handelt es sich um einen unter kontrollierten Bedingungen durchgeführten **Feldversuch**, bei dem zeitlich befristet mit einer konstant arbeitenden Pumpe Grundwasser über ein Entnahmerohr abgepumpt und nicht im Einflussbereich des Entnahmelochs wieder zur Versickerung gebracht wird. Die Reaktion des Grundwasserspiegel im Entnahmerohr wird über entsprechende Pegelmessungen als **Grundwasserstandsganglinie** registriert und graphisch analysiert.

Answer 17

Faktoren, wie z.B. Niederschlag, Relief, Vegetation, Verdunstung und geologische Formationen Hauptlieferant für die Grundwasservorräte ist **versickerndes** **Niederschlagswasser**. Es sorgt dafür, dass die GW-Vorkom- men der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im **Winter**, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten **verdunstet** dage- gen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Ober- fläche (**Evaporation**) oder wird von Pflanzen wieder aufge- nommen (**Transpiration**). Die Grundwasserneubildung ist nicht überall gleich. Sie hängt unter anderem von der **Niederschlagsmenge** und -**verteilung**, den **Durchlässigkeiten** der Böden, dem **Bewuchs** und dem **Relief** der Bodenoberfläche sowie dem **Grundwasserflurabstand** ab.

Answer 18

G = N -A₀- E ± ∆S + Q_ZU- Q_AB N = Niederschlag A = oberirdischer Abfluss E = Evatranspiration ∆S = Speicherterm QAB = Abfuhr Grundwasserneubildung ist dast nur im Winter möglich

Answer 19

[https://www.dropbox.com/s/7k3id3nvkj08mxq/Screenshot%202014-01-21%2019.34.22.png](https://www.dropbox.com/s/7k3id3nvkj08mxq/Screenshot%202014-01-21%2019.34.22.png)

Answer 20

Pegelmessung Höhenunterwschied

Answer 21

- **chlorid**haltige Grundwässer (Auftausalze, chloridhaltiger Dünger) - **sulfat**haltige Grundwässer (Gips, Anhydrit, schwefelhaltige Brennstoffe) - **nitrat**haltige Grundwässer (stickstoffhaltiger Dünger) - Grundwasser mit **coliformen Keimen** (ungeklärte Abwässer) - **calcium-** und **magnesium**haltige Grundwässer (Wasserhärte in „Deutschen Grad“)

Answer 22

sind in nahezu allen GW in unterschiedlicher Menge enthalten. Am geringsten sind die Mengen in den Arealen des Grundgebirges, am höchsten in den Gebieten mit Muschel- bzw. Jurakalken oder Kreidekalken (daher auch Carbonathärte). Der Begriff Wasserhärte "Deutscher Grad" ist üblich, sollte aber heute in **mmol/l Erdalkali-Ionen** angegeben: *1*°*dH = 10 mg/l CaO = 0,179 mmol/l*

Answer 23

durch zunehmende Bebauung dringt immer weniger Niederschlagswasser in den Untergrund ein (**Bodenversiegelung**), durch **Flussregulierungen** wird die Neigung zur Erosion verstärkt. Falls das Flussbett vertieft wird, wird der GW-Spiegel abge- senkt. Ähnliche Auswirkungen können auch die Entnahme von GW durch **Brunnen** haben. Über verschiedene **Emissionsquellen** können auch Chemikalien das Grund- wasser gefährden. Konsequenter **Grundwasserschutz** sowie die regelmäßige Grundwasserbeobachtung schließt die Kontrolle von möglichen Vergiftungsquellen und die Analyse eingetretener Schadensfälle mit ein. In Gebieten, in denen Grundwasser zur Nutzung als Trinkwas- ser gefördert wird, werden **Wasserschutzgebiete** ausgewiesen.

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