Uni-Bayreuth

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Auswirkungen von Hangzerreißungsklüften auf die Grundwasserströmung im Buntsandstein

Bernd Hanauer1
1 HG Büro für Hydrogeologie und Umwelt GmbH

O 2.4 in Hydrogeologie von Hardrock und Kluftgesteinen / Grundwasser und Karst

29.05.2014, 11:20-11:40, H17, NW II

In vielen Buntsandstein-Gebieten ist festzustellen, dass entlang von Talstrukturen und talparallelen Hangzerreißungszonen in Folge verstärkter Klüftung eine erhöhte Gebirgsdurchlässigkeit gegeben ist. Im Einzugsgebiet der Trinkwasserbrunnen der Gemeinde Mömlingen in Unterfranken ist dies in besonders klarer Weise durch Erkundungsergebnisse und Geländebeobachtungen nachvollziehbar.

Hydraulische Versuche belegen die erhöhte Gebirgsdurchlässigkeit entlang der Talstruktur und der talparallelen Hangzerreißungszonen und die drastische kf-Wert-Reduzierung zur Bergseite hin.

Die hohe Durchlässigkeit der Hangzerreißungszone führt zur Ausbildung einer Grundwasserkaskade auf der Nordseite des Mömlingtals. Auf der südlichen Talseite erfolgt über die Hangzerreißungsklüfte die Entwässerung des regionalen Buntsandstein-Aquifers über starke Quellen (Quelltöpfe mit sichtbarem Aufquellen und erkennbarer Erosionswirkung des aufsteigenden Grundwassers). Es sind hier Phänomene sichtbar, wie sie aus Karstgebieten bekannt sind. 

Die starke Vorflutwirkung der Hangzerreißungsklüfte auf der südlichen Talseite führt in Verbindung mit der abschnittsweisen Entkopplung von Fließgewässer und Aquifer dazu, dass die im regionalen Maßstab als Vorfluter anzusehende Mömling bereichsweise unterströmt wird und die Entwässerung des Buntsandstein-Aquifers südwestlich von Mömlingen primär über die oben beschriebenen Quelltöpfe erfolgt. Dies lässt sich sowohl anhand von Grundwasserstands- und Wasserspiegelmessungen von den Fließgewässern nachvollziehen (Grundwassergleichenpläne), als auch anhand von hydrochemischen Messungen. Diese belegen für den maßgeblichen Trinkwasserbrunnen als auch für die oben beschriebenen Quellen einen qualitativ prägenden Einfluss von kalkhaltigem Gestein. Diese kommen nur nördlich der Mömling vor, wo Löß/Lößlehm und Löß-/Lößlehm-haltige Buntsandsteinschotter flächenhaft verbreitet sind. Zudem belegen hydrogeologische Kartierergebnisse (abschnittsweise NW-Abflussmessungen), dass in diesem Bereich ein schwebendes Nebengewässer der Mömling in den Untergrund infiltriert. 

Die hydrochemischen Messungen belegen in Verbindung mit den Ergebnissen eines Markierungsversuchs (Markierung der Mömling mit SF6, dass entlang der Mömling keine Infiltration innerhalb des Einzugsgebietes des maßgeblichen Trinkwasserbrunnens und der o. g. Quellen erfolgt bzw. hier kein Uferfiltrateinfluss feststellbar ist.

Insgesamt zeigt sich in diesem Gebiet eine komplexe Grundwasserströmung im Buntsandstein, die entscheidend durch die Wirksamkeit hochdurchlässiger Hangzerreißungszonen geprägt ist. Die quantitative Analyse dieser Grundwasserströmungsverhältnisse erforderte die gesamthafte Bewertung hydraulischer und hydrochemischer Daten sowie hydrogeologischer Kartierergebnisse (Geländebegehungen, Feldmessungen). Hierdurch konnte ein konsistentes hydrogeologisches Modell für das Untersuchungsgebiet entwickelt werden, das bis Ende 2013 durch ein numerisches Grundwassersmodell überprüft wird.

 



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Letzte Änderung 09.08.2013