Hydrogeologie: Einführung in die allgemeine und angewandte Hydrogeologie ; 46 Tabellen
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Stuttgart
Enke
1996
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Inhalt
Abkürzungen; ohne chemische Formelzeichen
(meist gebräuchliche Einheiten in Klammern) . 1
1 Einleitung . 6
2 Historischer Rückblick . 10
3 Definition des Begriffes „Grundwasser" . 12
4 Allgemeine Hydrogeologie . 14
4.1 Grundwasserneubildung - Grundwasserdynamik . . 14
4.1.1 Grundwasserneubildung . 14
4.1.1.1 Der hydrologische Zyklus - Wasserhaushalt . 15
4.1.1.2 Niederschlag (N) . 19
4.1.1.3 Verdunstung (V) . 24
4.1.1.4 Abfluß (A) . 35
4.1.1.4.1 Ermittlung des Abflusses. 38
4.1.1.4.2 Hydrogeologische Auswertung von
Abflußmessungen . 42
4.1.1.5 Die Quellen . 57
4.1.1.6 Unterirdischer Abfluß (Au) . 62
4.1.1.6.1 Grundwasserabstrom (Agw) . 62
4.1.1.6.2 Grundwasservorratsänderungen . 64
4.1.1.6.3 Grundwasserneubildung . 65
4.1.2 Die Bodeninfiltration versickernder
Oberflächenwässer . 75
4.1.2.1 Bodeninfiltration des Niederschlagswassers. 75
4.1.2.2 Uferfiltration. 80
4.1.3 Grundwasserdynamik . 82
4.1.3.1 Die Hohlräume im Untergrund . 82
4.1.3.1.1 Poren-Hohlräume . 83
4.1.3.1.2 Kluft-Hohlräume. 87
4.1.3.1.3 Karst-Hohlräume . 91
4.1.3.2 Der Grundwasserleiter . 93
4.1.3.3 Hydraulische Leitfähigkeit der Gesteine -
Durchlässigkeit . 105
4.1.3.3.1 Hydraulische Leitfähigkeit von Poren-
(Locker-)Gesteinen. 106
XII
Inhalt
4.1.3.3.2 Hydraulische Leitfähigkeit von Kluftgesteinen . 114
4.1.3.3.3 Bestimmung der geohydraulischen Leitfähigkeit in
Lockergesteinen . 117
4.1.3.3.4 Bestimmung der geohydraulischen Leitfähigkeit in
Kluftgesteinen. 145
4.1.3.3.5 Der Speicherkoeffizient. 153
4.1.3.4 Die Grundwassermorphologie. 155
4.1.3.5 Grundwasserhöffigkeit . 161
4.1.3.6 Geohydraulische Grundwassermodelle . 163
4.1.3.7 Bodeninformationssystem (BIS) . 164
4.2 Grund Wasserbeschaffenheit. 165
4.2.1 Einleitung . 165
4.2.2 Physikalische und chemische Grundlagen . 166
4.2.2.1 Die isotopische Zusammensetzung des Wassers . 166
4.2.2.2 Isotopenhydrologie . 170
4.2.2.3 Physikalische Eigenschaften des reinen Wassers . 174
4.2.2.4 Die Löslichkeit von Stoffen im Wasser . 179
4.2.2.5 Die Löslichkeit von Gasen in Wasser . 186
4.2.2.6 Veränderungen der Löslichkeiten (Aktivitäten) . . . 188
4.2.2.7 Das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht. 192
4.2.2.8 Der Einfluß des pH-Wertes auf die Löslichkeit ----- 201
4.2.2.9 Der Einfluß des Redox-Potentials auf die
Löslichkeit . 203
4.2.2.10 Elektrische Leitfähigkeit . . :. 214
4.2.3 Physikalisch-chemische Prozesse beim
Grundwasserfließen . 218
4.2.3.1 Auflösung - Ausfällung. 219
4.2.3.2 Adsorption, Desorption und Ionenaustausch. 222
4.2.3.3 Diffusion - Ionensiebeffekt in Tongesteinen . 228
4.2.3.4 Oxidation - Reduktion . 229
4.2.3.5 Eintrag und Transport organischer Stoffe im
Untergrund . 233
4.2.3.6 Thermodynamik . 237
4.2.4 Mikrobiologie des Grundwassers. 241
4.2.4.1 Geohygiene des Grundwassers . 243
4.2.4.2 Mikrobielle Abbauprozesse. 246
4.2.5 Die geohydrochemische Analyse und ihre
Auswertung. 250
4.2.5.1 Die Einheiten . 251
4.2.5.2 Die physikalischen und chemischen Parameter einer
Wasseranalyse . 255
4.2.5.3 Berechnungen analytisch nicht bestimmter
Parameter . 268
4.2.5.4 Plausibilitätskontrollen . 272
Inhalt
XIII
4.2.5.5 Auswertung und Darstellung von
Analysenergebnissen. 272
4.2.5.5.1 Einzeldiagramme . 272
4.2.5.5.2 Sammeldiagramme . 277
4.2.5.5.3 Geohydrochemische Karten . 287
4.2.5.5.4 Auswertung von Grundwasserbeschaffenheitsdaten
über die EDV . 290
4.2.5.6 Typisierung von Grundwässern . 298
4.2.5.6.1 Typisierung nach dem grundwasserleitenden
Speichergestein . 299
4.2.5.6.2 Typisierung nach geohydrochemischen
Eigenschaften unabhängig vom Speichergestein . . . 299
4.2.5.6.3 Einteilung nach Nutzungsmöglichkeiten . 305
5 Angewandte Hydrogeologie . 310
5.1 Einleitung . 310
5.2 Die Erschließung von Grundwasser . 311
5.2.1 Voruntersuchungen . 312
5.2.2 Die Grundwassererschließung. 317
5.2.2.1 Erschließung durch Brunnenbohrungen . 317
5.2.2.1.1 Bohrverfahren. 32}
5.2.2.1.2 Geophysikalische Bohrlochmessungen . 325
5.2.2.1.3 Brunnenausbau . 331
5.2.2.1.4 Pumpversuche. 338
5.2.2.2 Erschließung durch Quellfassungen und Stollen . . . 339
S3 Der Grundwasserschutz . 340
5.3.1 Ursachen der Grundwasserbelastung. 340
5.3.2 Beseitigung von Belastungen (Schadstoffen) . 370
5.3.3 Trinkwasserschutzgebiete . 383
5.3.4 Heilquellenschutzgebiete. 391
5.4 Folgen der Grundwasserentnahme . 392
5.4.1 Land- und forstwirtschaftliche
Ertragsminderungen . 392
5.4.2 Baugrundschäden . 397
5.5 Das Wasserrecht . 399
6 Anmerkungen . 403
7 Literatur . 409
8 Sachregister . 432 |
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