Die Bedeutung von Fluss-Grundwasser-Interaktionen für die Grundwasserdynamik in alpinen Tälern (Murtal, Österreich)

Johannes Christoph Haas1, Steffen Birk1
1 Institut für Erdwissenschaften, NAWI Graz Geocenter; FWF-DK Climate Change, Karl Franzens Universität Graz

O 9.12 in Grundwasser-Oberflächenwasser Interaktionen: Prozesse und Methoden

22.03.2018, 16:00-16:15, 1

Anhand von standardisierten hydrologischen Zeitreihen untersuchen wir am Beispiel des österreichischen Murtals die Interaktionen zwischen Grundwasser und Oberflächenwasser sowie deren Relation zu Niederschlag und Evapotranspiration [1].


Hierbei zeigen sich Unterschiede zwischen den verschiedenen Teilregionen entlang des Tals. Im alpinen Bereich zeigt sich erwartungsgemäß, dass das flussnahe Grundwasser höher mit dem Fluss korreliert ist als das flussferne. Innerhalb eines inneralpinen Beckens finden sich jedoch auch Grundwassermessstellen, die vom Oberflächenwasser weitgehend entkoppelt scheinen und einem tieferen Aquifer zugeordnet werden können. In einem engen Talabschnitt fallen diese Messstellen weg, aber auch hier zeigt sich ein Einfluss der Positionierung der Messstellen, welche der Besiedlung und Industrie im Tal und damit dessen breiteren Becken folgt.


Im weiteren Verlauf erreicht die Mur die großen voralpinen Becken des Grazer und Leibnitzer Feldes, wo sich eine erhöhte Korrelation der Grundwasserstände mit dem Niederschlag und eine abnehmende Korrelation zwischen Grundwasser und Fluss zeigt. Dementsprechend zeigen die Grundwassermessstellen auch untereinander höhere Korrelationen als im alpinen Teil des Tals. Insbesondere im Grazer und Leibnitzer Feld sind die Oberflächengewässer allerdings nur spärlich mit langjährig betriebenen Pegelmessstellen ausgestattet, sodass für die hier durchgeführten Langzeitbetrachtungen kaum lokale Daten vorhanden sind.


Eine detailliertere Betrachtung der einzelnen Zeitreihen erlaubt wesentliche Rückschlüsse in Bezug auf die Auswirkungen von Hochwässern und flussbaulichen Maßnahmen. Insbesondere in den engen, alpinen Talbereichen spiegelt sich deren Einfluss deutlich in den Grundwasserständen wider. Inwieweit nur flussnahe oder auch weiter entfernte Grundwassermessstellen auf Extremereignisse ansprechen, wird einerseits durch die Ereignisdauer und andererseits durch die Diffusivität des Aquifers bestimmt. Darüber hinaus spielt auch die Wirkung des Talrandes als Aquiferbegrenzung eine große und bislang wenig beachtete Rolle. Flussbauliche Maßnahmen wie die Errichtung von Wasserkraftwerken beeinflussen nicht nur den Wasserstand im Fluss, sondern auch die Dynamik der Wasserstände der umliegenden Aquiferbereiche. Ohne genaue Kenntnisse der Bauorte und Zeiträume, kann dies bei der Datenanalyse zu Fehlinterpretationen führen, insbesondere bei Untersuchungen in Bezug auf Extremereignisse.



[1] Haas, J. C. & Birk, S.
Characterizing the spatiotemporal variability of groundwater levels of alluvial aquifers in different settings using drought indices
Hydrology and Earth System Sciences, 2017, 21, 2421-2448



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