Hydrogeologie_Abschnitt_001

TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie

Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 1-1

Abschnitt 1 - Einfhrung in die Allgemeine Hydrogeologie

Gliederung der geologischen Wissenschaften

Allgemeine Geologie Geochemie / Mineralogie Strukturgeologie Historische

Geologie Regionale Geologie

Petrologie / Petrographie

Angewandte Geologie (Praktische Geologie)

Ingenieurgeologie Ingenieurgeochemie Hydrogeologie konomische Geologie

Umweltgeologie Lagerstttenlehre

Erkundungsgeologie

Bauwesen Umweltschutz Wassernutzung Wasserschutz

Bergbau Rohstoffwirtschaft

Beziehungen der Hydrogeologie zu anderen Fachdisziplinen [1-1]

Aufgaben der Hydrogeologie

Erkundung und Erschlieung von Grund-

wasser als Trinkwasser und Brauchwasser (Bevlkerung, Industrie, Landwirtschaft)

Grundwasserschutz als Teil des Umweltschutzes

Wasserhaltung im Bauwesen und Bergbau Speicher- und Deponiewirtschaft Unter-

und bertage (Talsperrenbau, Abfallde-ponierung)

Erschlieung von Mineralwssern, Heil-wssern und Thermalwasser

Fr jeden Komplex stehen drei Untersuchungsaufgaben: Untersuchung des Grundwasserspeichers Grundwassergte Grundwasserhaushalt



Hydrogeologie - Begriffsbestimmung [1-2]

Wissenschaft von den Erscheinungsformen des Wassers, insbesondere in der Erdkruste als

Grundwasser (unterirdisches Wasser) dessen Bildung, rumliche Verteilung, Verbreitung, Austritt, Beschaffenheit, die Relation zwischen den Einzugsgebieten und der Grundwasserqualitt, Wechselwirkungen Grundwasser und Gesteinsmatrix, Beschreibung des Wassers im hydrologischen Kreislauf

Hydrologie - Begriffsbestimmung [1-2] Arbeitsgebiet der Geologie, Lehre von den Erscheinungsformen des Wassers, seiner Verbreitung und seinen biologischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie seiner Verteilung im hydrologischen Kreislauf (Zyklus), Erforschung des Wasserhaushaltes der Erde (Vorkommen, Verbrauch, Rckgewinnung

des Wassers) (Wasserschutz) (ber und unter der Erdoberflche)

Hydrogeologie - Geschichte - Philosophen der Antike (SENECA, 4 - 65) Klassifizierung des Wassers in:

- Wasser des Ozeans, - unterirdische Gewsser in Hhlen, Spalten und Gesteinsadern, - Oberflchenwasser (stehende und flieende Gewsser) - Wasserdampf der Atmosphre

erste Vorstellungen vom Wasserkreislauf

Hydrogeologie - Geschichte - 16. bis 19. Jahrhundert B. PALISSY (1510 - 1589)

- Ergnzung des GW durch ver-sickerndes Regenwasser

P. PERRAULT (1608 - 1680) - Messung des Regens - Schtzung des Abflusses der Seine - Vergleich von beiden Werten

E. MARIOTTE (1620 - 1684) - Grundwasserneubildung durch Infil-

tration von Niederschlag

E. HALLEY (1656 - 1742) - Verdunstungsmessung - Beschreibung des Wasserkreislaufes

H. DARCY (1803 - 1858) - hydraulische Zusammenhnge - Gesetz von DARCY - hydraulische Leitfhigkeit



Fachdisziplinen der Hydrogeologie

Allgemeine Hydrogeologie

Regionale Hydrogeologie

Hydrogeologie des Grundwasserschutzes

Geohydraulik HYDROGEOLOGIE Hydrogeochemie

Palohydrogeologie

Hydrogeothermie Montanhydrogeologie Isotopenhydrogeologie

Wasserkreislauf

Antriebskrfte Lufthlle Wasserhlle

Strahlungsbilanz Treibhauseffekt

Wrmehaushalt Luftstrmungen

Wasserstrmungen Driftstrme

Wassertransport Wrmetransport

Wasserkreislauf

Klimabereiche

Niederschlagsangebot Temperaturverlauf nival humid arid nival humid arid

Wasserkreislauf

Schematische Darstellung des globalen Wasserkreislaufes [1-3].

Wasserkreislauf - Wasservorrte der Erde [1-4]

Gesamt 1386 Mio. km Weltmeere (96,5 %) 1338 Mio. km Polareis / Gletscher / Eis im Dauerfrostboden und Schneedecke

24,4 Mio. km (1,76 %)

66 m Anstieg Atmosphre und Landflchen (ohne Pole) 23,9 Mio. km (1,72 %)

davon im Swasserkreislauf 10,68 Mio. km (0,77 %)



Wasserkreislauf - Wasserhaushaltsgleichung

Beschreibung des Wasserkreislaufes mit der Wasserhaushaltsgleichung [1-1].

Wasserbilanz fr Deutschland [1-3]

Bundeslnder [mm] alt neu

Gesamt [mm] 1961-1990

P 837 (550 - 2500)

662 (521 - 1609)1) (346 - 1972)2)

790

ET 319 517 492 R 318 145 298 RO 59 53 64 RU 259 92 233 Erluterungen zur Tabelle Wasserbilanz fr Deutschland:

1) - 521 mm Magdeburg; 1609 mm Brocken; 660 mm Dresden Klotzsche 2) - fr 1989; 346 mm Magdeburg; 1792 mm Brocken; 681 mm Dresden Klotzsche

P - Niederschlag ET - Verdunstung R - Abfluss (RO - oberirdisch, RU - unterirdisch)



Einflussfaktoren auf die Wasserbilanz eines Gebietes

KLIMA

- Wasserangebot - Temperaturen - Windverhltnisse

STRMUNGSGESCHWINDIGKEIT

- Vegetation - Oberflchengestalt - geologischer Bau

EINGRIFFE DURCH DEN MENSCHEN - Bebauung - Landwirtschaft - Forstwirtschaft - Bergbau

Eingriffe des Menschen in die Wasserbilanz

Manahme Wirkungen

Eingriffe in das Gewsserbett - Deiche, Begradigungen - Talsperren - Wasserkraftanlagen - Schiffbarmachung

Umverteilung der Abflussmengen - Verringerung des RU - Erhhung von ET - Entzug des RO - Vernderung der Strmungsgeschwin-

digkeit (Erosion, Sedimentation)

Beispiel - Korrekturen der Rheinlaufes

Vernderungen des Rheinlaufes vom 14. bis zum 17. Jahrhundert [1-5].

Planung zur Korrektur des Rheinlaufes durch Johann Gottfried Tulla [1-6].

Zu Beginn des 19. Jh. war der Rhein mit seinen zahlreichen Seitenarmen 3 bis 4 km breit. Zwischen Basel und Karlsruhe lagen ber 2000 Inseln. Es kam zu einer stndigen Verlagerung des Flussbettes. In der Zeit der Schneeschmelze wurde er zu einem 12 km breiten Strom, der die Siedlungs- und Ackerflchen berschwemmte. Eine breite Auenzone war entstanden mit feuchtigkeits- und nhrstoffliebender Vegetation. An eine geordnete Bodennutzung war jedoch nicht zu denken.




Sdliches Gebiet der Rheinkorrektur durch TULLA, Stand 1917 [1-5].

Die Rheinaue bei Griheim um 1840 [1-5].

Die Rheinniederung bei Griheim 1980 [1-5].

Ausbau des Oberrheins mit dem Rheinseiten-kanal [1-5].

Hochwasser ber 8 m am Pegel Maxau (nrdlich Neuburg) von 1880 bis 1990 [1-5].




Dammbauten und Rheinhochwasser [1-5].

Polder (Hochwasserrckhaltebecken) fr den Oberrhein [1-5].

Polder Flotzgrn bei Speyer [1-5].

Literatur / Quellenangaben zum Abschnitt 1

[1-1] JORDAN, H.; WEDER, H. J.: Hydrogeologie. - Enke Verlag 1995

[1-2] MLLER, T.: Wrterbuch und Lexikon der Hydrogeologie. - Springer Verlag 1999

[1-3] HLTING, B. & COLDEWAY, W. G.: Hydrogeologie. - Spektrum Verlag 2005

[1-4] LIEBSCHER, H. J.: Der Wasserkreislauf. - Geowissenschaften 2(1984)4. - S. 130 -

136

[1-5] LENZ, L.; WIEDERSICH, B.: Grundlagen der Geologie und Landschaftsformen. - Deutscher Verlag fr Grundstoffindustrie, Leipzig/Stuttgart 1993

[1-6] NESSLER, J.: Der Rhein - Europische Wasserstrae mit Zukunft. - Symposium 4.9.2001, Koblenz 2002

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