Angewandte Hydrogeologie - Hydrogeologie - page 244

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hen, mittlere Monats- und Jahrestemperatur,
Oberflächenabfluss, Bewuchs bzw. Flächennut-
zung, Bodenart und Flurabstand des Grundwas-
sers. Generell ist bei der Verwendung von Lysime-
terdaten zur Bestimmung von Grundwasserneu-
bildungsraten zu beachten:

Pflanzen erreichbar ist, aber noch in der ungesät-
tigten Zone, werden die zur Berechnung der
Grundwasserneubildungsrate erforderlichen Pa-
rameter Wassergehalt und Matrixpotenzial
(Abschn. 3.4.1) in Abhängigkeit von der Zeit und
der Tiefe bestimmt. Die Wassergehaltsänderun-
gen werden entweder durch Wägung des Lysime-
terblocks bzw. Wassergehaltsbestimmungen lau-
fend entnommener Bodenproben, durch Neutro-
nenmessungen in flachen Bohrlöchern oder über
die Änderung der Dielektrizitätszahlen des Bo-
dens als Folge unterschiedlicher Wassergehalte
( TDR = time-domain-reflectrometry-Verfah-
ren = Zeitbereichsreflektometrie-Verfahren )
bestimmt. Das Matrixpotenzial wird mit Tensio-
metern (H ARTGE , 1991) ermittelt. Ferner werden
die Sickervorgänge durch Markierungsversuche
(z.B. Impfung mit dem radioaktiven Wasserstoff-
Isotop Tritium 3 H) verfolgt; damit können die
räumlichen Größen durch Simulation der Vor-
gänge in mathematischen Modellen zur Erfas-
sung der Bodenwasserbewegungen bestimmt
werden.
In längeren Messreihen an 20 verschiedenen
ebenen Standorten unterschiedlicher Nutzung
konnten R ENGER & S TREBEL (1980) die Grundwas-
serneubildung über Wassergehalts- und Matrix-
potenzialmessungen (Abschn. 3.4.1) ermitteln.
Aus den Messungen der Saugspannungen lässt
sich die Richtung der Wasserbewegung (der hy-
draulische Gradient) ermitteln. Während der Ve-
getationsperiode ist dieser hydraulische Gradient
häufig in einer Tiefe unterhalb des Wurzelraumes
gleich Null. Da in der Zone über dieser Grenze die
Wasserbewegung nach oben, in der Zone darunter
nach unten gerichtet ist, stellt diese Grenze eine
„Wasserscheide“ dar. Für Messperioden ohne
„Wasserscheide“ (abwärts gerichtete Wasserbewe-
gung in der gesamten ungesättigten Bodenzone)
wird die Grundwasserneubildung aus der Diffe-
renz zwischen Niederschlag und Summe von
Evapotranspiration und Wassergehaltsänderung
zwischen Boden- und Grundwasseroberfläche
berechnet. R ENGER & S TREBEL (1980) stellten
bei ihren Untersuchungen einen engen Zusam-
menhang zwischen der Grundwasserneubil-
dungsrate und der Niederschlagsrate h · N , der

• Lysimeter sind nur in Lockergesteinen einsetz-

bar.

• Wegen gestörter Lagerungsverhältnisse im Ly-

simeter sind systematische Fehler möglich.

• Verfälschungen der Messungen durch Bauten

von Würmern, Insekten und Nagern sowie
Wurzelröhren müssen ausgeschlossen werden.

• Auf grundwasserfernen Standorten müssen

Lysimeter so tief ausgelegt sein, dass zwischen
Wurzelraum und Kapillarraum (Abschn.
3.4.1) eine nicht durchwurzelte, immer feuch-
te Zone bleibt.

• Die aus langjährigen Lysimeterdaten erhalte-

nen Verdunstungswerte bzw. Sickerwasserra-
ten können nur unter Berücksichtigung der
Art des Untergrundes, des Klimas, der Vegeta-
tion und anderer beeinflussender Faktoren
näherungsweise auf größere Flächen übertra-
gen werden.

• Zur Berechnung der Grundwasserneubildung

fehlt bei Lysimetermessungen der Oberflä-
chenabfluss, auch die Berücksichtigung gerin-
ger Flurabstände ist schwierig.

4.1.3.3 Bestimmung der
Grundwasser-Neubildungsrate aus
dem Bodenwasserhaushalt

Da im humiden Klimabereich die Grundwasser-
neubildung weitgehend durch Versickerung (In-
filtration) der Niederschlagsanteile von der Erd-
oberfläche durch die grundwasserungesättigte
Zone im Boden (Abschn. 3.4.1) in die gesättigte
Zone des Grundwassers erfolgt, besteht die Mög-
lichkeit, die Änderungen des Wasserhaushalts in
der grundwasserungesättigten Zone kontinuier-
lich zu verfolgen. Der Teil des infiltrierten Nie-
derschlags, der nicht durch Evapotranspiration
verbraucht wird, erreicht, sofern kein Oberflä-
chenabfluss stattfindet, das Grundwasser. Im Be-
reich unterhalb des Wurzelraumes und damit un-
terhalb des Raumes, der durch Transpiration der

potenziellen Evapotranspirationsrate h ·

ETp nach
H AUDE (1955) sowie des pflanzenverfügbaren Bo-
denwassers W pfl (mm) (Summe aus nutzbarer
Feldkapazität des effektiven Wurzelraumes in mm