Hydrogeologie

Die Lebensnotwendigkeit des Wassers führte dazu, daß die unterirdische Wasserführung frühzeitig auch in der Literatur Beachtung fand, und zwar zu nächst in den Lehrbüchern der Geologie, wo die Haupttypen der Quellen und das Grundwasser in Lockergesteinen in Wort und Bild dargestellt wurden. Doch erst im Jahre 1912 erschienen die grundlegenden Bücher von K. KEILHACK, "Lehrbuch der Grundwasser- und Quellenkunde", und von H. HÖFER, "Grundwasser und Quellen". Beide enthalten wertvolle Erkenntnisse, die vielfach heute noch Gültig keit haben. Ihnen folgten Werke von O. LUEGER und R. WEYRAUCH (1914), von W. KOEHNE (1928) und von PRINZ-KAMPE (1934), in denen sich bereits die Spezia lisierung anbahnt und die notwendige Zusammenarbeit mit dem Techniker her vorgehoben wird. J. STINI aber blieb es vorbehalten, zum erstenmal in seinem Buch "Die Quellen" (1933) auf die Mannigfaltigkeit der Quellen aufmerksam zu machen und besonders die Bedeutung der unterirdischen Wasserwege zu betonen. Während des zweiten Weltkrieges und unmittelbar darnach vermittelten die zahlreichen neu erbauten Hohlgänge und Wasserversorgungsanlagen neue Er kenntnisse. Heute steht weniger die Quelle selbst im Vordergrund der Unter suchungen als vielmehr die gesamte Wasserführung in einem Gesteinskörper. Wichtig sind die Zusammenhänge von Einzugsgebiet, unterirdischer Wasser führung und Austrittsstelle, so daß der Mechanismus der unterirdischen Wasser bewegungen als Gesamtheit erfaßt wird. Bei meiner langjährigen geologischen Aufnahmsarbeit in den Ostalpen konnte ich reichliche Erfahrungen über diese Zusammenhänge sammeln und sie während des zweiten Weltkrieges erweitern, als ich Gelegenheit hatte, die verschiedensten Wasserführungen im In-und Ausland kennenzulernen und zu studieren.

Inhalt
Erster Teil Einführung in die Grundbegriffe.- A. Die Aufgaben der Hydrogeologie.- B. Das unterirdische Wasser.- I. Begriff Grundwasser.- II. Die Herkunft des unterirdischen Wassers.- C. Die Niederschläge.- I. Die Niederschlagsarten.- II. Die Niederschlagsmengen.- III. Regendichte, Regenhäufigkeit, Regendauer.- IV. Die Abhängigkeit der Niederschläge.- D. Die Verteilung der Niederschläge auf dem Boden.- I. Die Verteilung.- II. Der Abfluß.- 1. Begriff.- 2. Messen des Abflusses.- a) Messen mit Eimern.- b) Thompson-Überfall.- c) Rehbockscher Meßüberfall.- d) Messen der Abflußmenge eines Baches.- 3. Die Abflußmenge.- 4. Die Abhängigkeit des direkten Abflusses.- a) Von der Größe des Einzugsgebietes.- b) Von der Niederschlagshöhe.- c) Von der Morphologie.- d) Von der Pflanzendecke.- e) Von den bodenkundlichen und geologischen Verhältnissen.- Zusammenfassung.- III. Die Verdunstung.- 1. Die Abhängigkeit der Verdunstung.- 2. Zahlenangaben über die Verdunstung.- a) Rechnerisch.- b) Die Lysimeter-Versuche.- c) Angaben über die Verdunstung.- IV. Die Versickerung.- 1. Allgemeines.- 2. Die Abhängigkeit der Versickerung.- 3. Zahlen über die Versickerung.- 4. Die Beziehungen zwischen Wald und Grundwasser.- E. Die Zusammenhänge: Einzugsgebiet unterirdische Wasserwege Austrittsstelle.- Das Einzugsgebiet.- 1. Das Einzugsgebiet für oberirdisches Wasser.- 2. Das Einzugsgebiet für unterirdisches Wasser.- 3. Die Größe des Einzugsgebietes.- II. Die unterirdischen Wasserwege.- 1. Allgemeines.- 2. Die Formen der Wasserwege.- 3. Die Auswirkung der Wasserwege auf das Wasser.- a) Temperatur.- b) Seihung.- c) Chemismus.- d) Das Speichervermögen oder die Retention.- 4. Die Erneuerung der unterirdischen Wasservorräte.- 5. Die unterirdischen Wasserwege.- a) Klüfte und Spalten.- b) Zerrüttungszonen.- c) Die Brüche (Verwerfungen) als Wasserwege.- d) Die Schichtflächen.- e) Rutschflächen.- f) Schläuche, Röhren, Höhlen als unterirdische Wasserwege (Karsterscheinungen).- g) Die Poren.- 6. Zusammenfassung der unterirdischen Wasserwege.- III. Die Austrittsstellen des unterirdischen Wassers.- 1. Morphologische Kennzeichen einer Quelle.- 2. Die Austrittsöffnungen (Größe und Form).- 3. Die Ergiebigkeit (Schüttung).- 4. Die Temperatur des Wassers.- F. Die chemisch-bakteriologischen Eigenschaften des Wassers.- I. Der chemisch-bakteriologische Befund.- II. Einfache chemische Untersuchungsmethoden.- 1. Sinnesprüfung.- a) Klarheit und Durchsichtigkeit.- b) Farbe.- c) Geruch.- d) Geschmack.- 2. Die chemische Untersuchung.- a) Die Reaktion des Wassers.- b) Ammoniak (NH3).- c) Salpetrige Säure (N2O3).- d) Salpetersäure-Nitrate.- e) Chlorid.- f) Calciumsulfat (CaSO4)-Schwefelsäure (H2SO4).- g) Schwefelwasserstoff (H2S).- h) Eisen.- i) Die Härte des Wassers.- j) Ermittlung organischer Verunreinigungen im Wasser.- k) Der Sauerstoffgehalt.- 1) Die Kohlensäure (CO2).- m) Die elektrische Leitfähigkeit.- n) Angreifendes oder aggressives Wasser.- 3. Beeinflussung des Chemismus.- 4. Die bakteriologische Untersuchung.- Zweiter Teil Bas unterirdische Wasser und die Quellen.- A. Die Einteilung.- Nach Stini.- Einteilung des unterirdischen Wassers (Grundwasser im allgemeinen) nach Thurner.- I. Wasser und Quellen in Hartgesteinen.- 1. Wasser in Klüften, Spalten, auf Schichtflächen und in Karsthohlräumen.- a) Wasser in Klüften und Spalten.- b) Wasser auf Schichtflächen (Schichtquellen und Schichtstauquellen, Grenzflächenquellen).- c) Rutschflächenquellen.- d) Wasser in Karsthohlräumen (Karstquellen).- 2. Wasser in unterirdischen Wasserwegen in Verbindung mit Lagerungsformen.- a) Wasser in Zerrüttungsstreifen (Zerrüttungsstreifenquellen).- b) Wasser in Bruch- und Verwerfungszonen (Bruch- und Verwerfungsquellen)..- c) Wasser in gefalteten Schichten.- d) Aufsteigendes Wasser (Wallerquellen).- II. Wasser in Lockergesteinen (spezielles Grundwasser oder Porengrundwasser).- 1. Porengrundwasser mit einem Grundwasserspiegel.- 2. Porengrundwasser ohne Grundwasserspiegel.- a) Wasser in Verwitterungs- und Gehängeschutt.- b) Wasser in Schutthalden (Schutthaldenquellen).- c) Schuttkegelquellen.- d) Bergsturzquellen.- e) Talschuttquellen.- f) Moränenschuttquellen.- III. Wasser mit verschiedenen Wasserwegen.- 1. Kombinierte Quellen, Folgequellen.- 2. Quellen nach morphologischen Gesichtspunkten.- 3. Quellen mit volkstümlichen Namen.- IV. Zusammenfassung der unterirdischen Wässer.- B. Die Untersuchungsmethoden für die Zusammenhänge von unterirdischen Wässern.- I. Salzungs-, Färb-, Triftmethoden und Messungen mit Radio-Isotopen.- 1. Die Färbmethoden.- 2. Die Salzungsmethoden.- 3. Messungen mit Radio-Isotopen.- 4. D ie Sporentriftmethode.- 5. Die Triftung mit Bakterien (nicht pathogenen Keimen).- II. Das Aufsuchen von Quellen und unterirdischem Wasser.- 1. Aufsuchen von Quellen.- 2. Aufsuchen von unterirdischem Wasser, das nicht durch Quellen gekennzeichnet ist.- a) Die petrographische Methode.- b) Die tektonische Methode.- c) Die stratigraphische Methode.- d) Physikalische Methoden.- III. Hydrogeologische Untersuchung von Quellen.- C. Das Schutzgebiet Schongebiet.- I. Verunreinigungen.- II. Richtlinien für die Abgrenzung der Schutzgebiete bei Quellen.- III. Schutz vor unbefugter Entnahme.- IV. Die Größe des Schutzgebietes.- D. Ein geologisches Gutachten über eine Quelle.- Dritter Teil Das Porengrundwasser mit Grundwasserspiegel.- A. Grundlegende Eigenschaften.- I. Definition und Grundbegriffe.- 1. Definition.- 2. Grundbegriffe.- 3. Das Grundwasserfeld.- 4. Der Grundwasserstauer.- 5. Der Grundwasserleiter.- a)Das Porenvolumen.- b)Die Korngrößen.- c)Die Kornverteilungskurve.- d)Die Kornform.- e)Die Kornoberfläche.- f)Untersuchung des petrographischen Bestandes.- g)Der Durchlässigkeitswert (k-Wert).- h)Der Wasserentzug.- i)SkelettkornFüllkornDistanzkorn.- j) Entstehungsgeschichte und stratigraphischer Befund.- II. Niederschläge, Verdunstimg, Versickerung.- 1. Verdunstung.- 2. Versickerung.- III. Die Grundwasserbewegungen.- 1. Der Grundwasserspiegel.- 2. Die Grundwasserschwankungen und deren Ursachen.- 3. Die Grundwasserschwankungen im Laufe der Zeit.- a) Die jährlichen Spiegelschwankungen.- b) Langjährige Schwankungen des Grundwasserspiegels.- …

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