05. Zusammenfassung und Bewertung

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Aufgrund der Heterogenität und Größe des Einzugsgebietes und der somit erschwerten bzw. in diesem Rahmen unmöglichen Bestimmung der genauen Verhältnisse im Untergrund wurde anstelle eines die Bodenwasserbewegung genau beschreibenden physikalischen Ansatzes ein konzeptionelles Speichermodell gewählt. Eventuelle Fehler durch die Übertragung der an exemplarischen Standorten empirisch bestimmten Speichergrößen (Smax und K_RG1) auf Standorten mit ähnlicher Lithofazieszusammensetzung wurden daher bewusst in Kauf genommen.

In exemplarischen Modellrechnungen wurde das Verhältnis der beiden Abflusskomponenten RG1 und RG2 in Abhängigkeit von dem Wassergehalt bei verschiedenen Speichergrößen getestet. Eine größere Speicherkonstante wirkt demnach Ausgleichend auf den Bodenwassergehalt und führt zu geringeren lateralen Abflüssen. Die maximale Speicherkapazität wird dabei schneller erreicht, so dass die vertikale Versickerung früher einsetzt. Auf den Kalksteinstandorten ist die laterale Abflusskomponente RG1 gegenüber derselben auf anderen Standorten begünstigt, während die vertikale Versickerung RG2 in geringerem Maße auftritt. Das kann auf die verstärkte horizontale Kluftbildung im Kalkgestein zurückgeführt werden und spricht dafür, dass die Klassifizierung der Standorte in Lithofazieseinheiten sinnvoll ist.

Für die fünf Lithofazieseinheiten berechneten Abweichungen für RG1 und RG2 bei Einsatz der Maxima und Minima der für sie ermittelten Speichereigenschaften zeigt, dass die Variation auf den Kalksteinstandorten am größten sind, so dass hier auch die größten Fehlerquellen durch Generalisierungen auftreten können. Die Abweichungen innerhalb der Lithofazieseinheit Kalkstein sind allerdings so groß, dass sie die der anderen vier Lithofazieseinheiten annähernd umfasst und somit die Präzisierung durch die Klassifikation von Lithofazieseinheiten für die ermittelten Spannbreiten in Frage gestellt ist. Eine weitere Präzisierung könnte hier evtl. durch Einbeziehung des Zerrüttungsgrades erfolgen.

Die Retention bei der Tiefenversickerung wird mit dem Ansatz von Glugla (1993) dargestellt. Hierbei ist die gesteinsspezifische Speicherkonstante C der ausschlaggebende Parameter für die Verzögerung und Verringerung des Versickerungsvolumens, die Durchlässigkeit ist zusätzlich entscheidend für die zeitliche Verzögerung der Versickerungsmenge.

Da die Bodenwasserbewegung im Festgestein nicht wie im Lockergesteinsbereich an eine Versickerungsfront, sondern entlang von Rissen und Klüften verläuft und angrenzenden Gesteinsbereiche nicht vom Wasser durchflossen werden können, kann sich die gesättigte Zone bei großen Versickerungsmengen sehr schnell ausdehnen, d.h. der Grundwasserspiegel hebt sich. Damit verringert sich auch der maximale Speicherinhalt der ungesättigten Schicht und die Mächtigkeit der Retentionsschicht auf dem Weg zum Grundwasser. Weil die dazu benötigte Kluftverteilung nicht bekannt ist, konnte diese Verringerung in diesem Ansatz nicht berücksichtigt werden.

Die Be- und Entwässerung verläuft in dem hier vorgestellten Ansatz mit dem gleichen Kurvenverlauf. Im Lockergesteinsbereich verhält sich die Beziehung zwischen Wasserspannung und Wassergehalt bei der Be- und Entwässerung unterschiedlich (Hysteresiseffekt). Porenengpässen, Lufteinschlüssen und veränderter Benetzbarkeit bestimmen dort die Stärke der Abweichung der Be-und Entwässerungskurven voneinander (Scheffer Schachtschabel 1992). Ob der Hysteresiseffekt auch im Festgesteinsbereich auftritt, ist von dem Vorhandensein von Haarrissen abhängig, er wurde aber aus den bereits erwähnten Unkenntnissen über die Kluftanordnung und –größe ebenfalls nicht berücksichtigt. Allerdings wird sein Einfluss im Festgesteinsbereich auch als wesentlich geringer als im Lockergesteinsbereich eingeschätzt.