Allgemeine Hydrogeologie - Hydrogeologie - page 84

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Die Berechnung der (tatsächlichen) Evapotrans-
pirationsrate erweist sich als schwierig, zumal es
wenig Möglichkeiten gibt zu kontrollieren, ob die
Rechenwerte den tatsächlichen Verhältnissen ent-
sprechen, da die echten Verdunstungswerte nur
selten zu erfassen sind.

stimmt. Es handelt sich hierbei um mit gestörtem
oder ungestörtem Boden gefüllte Behälter, wobei
der Boden bewachsen oder unbewachsen sein
kann. Das Sickerwasser wird aufgefangen und die
Sickerwasserabflussrate (Abschn. 4.1.3.2) be-
stimmt. Außerdem kann das aufgefangene Was-
ser anschließend chemisch untersucht werden.
Lysimeter sind für die Ermittlung der Grundwas-
serneubildung ein wichtiges Instrumentarium
(F RIEDRICH , 1954, 1961).
Es gibt mehrere Lysimetertypen; einige Bei-
spiele zeigt Abb. 41. Ausführliche Anweisungen
sind den „Empfehlungen zum Bau und Betrieb
von Lysimetern“ (DVWK, 1980) zu entnehmen.
Zum Einbau wird ein 1,5 m bis 2 m tiefer Boden-
körper mit einer Oberfläche von 1 m 2 in seiner
natürlichen Lagerung durch Ausgraben als Mo-
nolith freigelegt und mit einer Hülle (Blechman-
tel) versehen. Das durch den Monolithen versi-
ckernde Wasser wird durch eine entsprechende
Einrichtung an dessen Sohle aufgefangen. Der
Einbau erfolgt im freien Feld (Acker- oder Grün-
land). Um Messergebnisse und entsprechende
Auswertungen auch für kurze Zeiträume zu er-
halten, werden wägbare Lysimeter gebaut, wobei
der Wassergehalt des Monolithen durch tägliches
Wiegen gemessen wird. Die sich ändernden Was-
sergehalte können auch durch Neutronensonden
ermittelt werden, sodass der Bau kostspieliger
wägbarer Lysimeter entfallen kann. Als Großlysi-
meter werden solche mit Auffangflächen von
mehr als 100 m 2 bezeichnet. Für Standorte mit
oberflächennahem Grundwasser wird die Ver-
dunstungsrate aus dem Grundwasser selbst mit
besonderen Grundwasserlysimetern (S CHENDEL ,
1968) erfasst. Methoden zur Auswertung von Ly-
simeteruntersuchungen, besonders durch EDV,
beschrieb O LBRISCH (1975).
Die Bestimmung der Evapotranspirationsrate
geht von der allgemeinen Wasserhaushaltsglei-
chung (Abschn. 4.1.3):

3.7.3.2 Messung
Zur direkten Messung der Verdunstung werden
u.a. folgende Methoden bzw. Geräte eingesetzt:

• Evaporimeter,

• Lysimeter,

• Messtunnel.

Bei Evaporimetern werden wassergetränkte po-
röse Körper (z.B. Fließpapier- oder Tonscheiben)
der Verdunstung ausgesetzt. Die Messung erfolgt
volumetrisch oder gravimetrisch. Hierzu gehört
auch die „Briefwaage“ nach WILD, auf der sich
(in Analogie zum H ELLMANN -Niederschlagsmess-
gerät) eine 200 cm 2 große Schale mit Wasser be-
findet. Die verdunstete Wasserhöhe wird als Ge-
wichtsverlust registriert (20 g Gewichtsverlust
entsprechen 1 mm Verdunstungshöhe).
Eine besondere Form der Evaporimeter stellen
die Verdunstungskessel dar, die es sowohl für den
Betrieb an Land als auch auf freien Wasserflächen
gibt. Hierbei wird der Wasserstand mittels eines
Stechpegels oder einer elektrischen Registrierein-
richtung bestimmt. Eine seit Jahrzehnten welt-
weit verbreitete Form stellt der Land ver duns -
tungs kessel „Class A-Pan“ des U.S. WEATHER
BUREAU dar. Bei all diesen Methoden gilt es, den
Einfluss des Niederschlags auf den Wasserstand
zu berücksichtigen.
Allen Evaporimetern ist der Nachteil gemein-
sam, dass ihre Messwerte nur in grober Näherung
die tatsächliche Evapotranspiration derjenigen
Land- oder Wasserflächen repräsentieren kön-
nen, auf denen sie eingesetzt werden. In der Regel
wird die tatsächliche Verdunstung durch Evapo-
rimeter überschätzt (sog. „Oasen-Effekte“).
Lysimeter sind Anlagen zur Erfassung von Si-
ckerwässern für Mengen- und Stoffbilanzen in
Abhängigkeit von geologischen, klimatischen
und ökologischen Bedingungen. Die tatsächliche
Verdunstung wird aus der Differenz zwischen
Niederschlagsrate und Sickerwasserrate be-

hhhhh
N

(Gl. 46)

o V RB

aus. Die Anwendung auf nicht wägbare Lysimeter
mit ebener Oberfläche führt unter der dann zu-
lässigen Vernachlässigung der Rate des Oberflä-
chenabflusses h · Ao und ohne Berücksichtigung des

Speichergliedes ( h ·

R1 - h ·

Ab ) zur vereinfachten Ly-

simeter-Gleichung: