Allgemeine Hydrogeologie - Hydrogeologie - page 18

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• durch unterschiedliche Sedimentation ent-

standene Schichtflächen ,

An den Kluftwandungen werden wie an den Kör-
nern eines Lockergesteins Wasserteilchen adhäsiv
gebunden. Die maximale Schichtdicke des elek-
trostatisch gebundenen Haftwassers beträgt
4 μm (= 4 · 10 -3 mm), wird aber von zahlreichen
Faktoren beeinflusst, die die Haftwasserdicke ver-
ringern können. Da die Dicke maximal 4

• durch flächige Absonderung in Sedimentge-

steinen, Magmatiten und Metamorphiten als
Folge von Kristalleinregelungen oder Ent-
spannungsvorgängen durch Abkühlung ent-
standene Bankungsflächen ,

/m be-
trägt, kann davon ausgegangen werden, dass
Klüfte, deren Öffnungen kleiner als das Doppelte
der Haftwasserdicke, also 8 μm sind, nicht mehr
vom Grundwasser durchflossen werden. Feine
Haar-Risse, wie sie in Tonschiefern häufig ausge-
bildet sind, lassen deshalb kein Wasser durch. Der
Anteil des Kluftvolumens, der vom Grundwasser
zu durchfließen ist, wird als effektives oder
durchflusswirksames Kluftvolumen bezeichnet.
Der speichernutzbare Hohlraumanteil ist der
Quotient aus dem Volumen der bei der Höhen-
änderung der Grundwasseroberfläche entleer-
baren oder auffüllbaren Klufthohlräume und
dessen Gesamtvolumen und entspricht im frei-
en Grundwasser dem durch Pumpversuche zu
ermittelnden Speicherkoeffizienten (Abschn.
3.3.6).
Die Kenntnis des Kluftvolumens ist bei
Grundwassererschließungen, dem Ansatz von
Brunnenbohrungen und dem Schutz des Grund-
wassers höchst wichtig. Allerdings bereitet die Er-
mittlung des Kluftvolumens Schwierigkeiten.
Die einfachste Methode ist es, in Steinbrüchen
Öffnungsweiten und Kluftabstände zu messen
und so mittlere Kluftvolumina zu ermitteln. So
stellte z.B. P ICKEL (1974) in Sandsteinen aus dem
Unteren Buntsandstein im nordwestlichen Hes-
sen Kluftanteile von 1,0 bis 1,7 % fest. In gleicher
Weise maß schon S TINY (1933) in Tagesaufschlüs-
sen die Anzahl der Klüfte auf den laufenden Me-
ter und ermittelte so eine Klüftigkeitsziffer , die
größenordnungsmäßige Vergleiche ermöglicht.
Jedoch kann eine solche Methode, die umfangrei-
che Erfahrung in geologischer Feldarbeit voraus-
setzt, nur Anhaltspunkte ergeben, zumal nicht
bekannt ist, wie sich die im Aufschluss gemesse-
nen Werte auf das nach den Seiten und die Tiefe
anschließende Gebirge übertragen lassen.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Ab-
schätzung der Kluftvolumina durch die Brun-
nenleistungen. Hierzu bedarf es allerdings einer
gewissen hydrogeologischen Erfahrung. Das
Kluftvolumen lässt sich unter bestimmten Vo-
raussetzungen durch Pumpversuche

μ

• durch Lösung entstandene Absonderungsflä-

chen ,

• durch Hangzerreißen (Talhänge) entstandene

Klüfte .

Gelegentlich sind in demselben Gestein sowohl
Poren- als auch Klufthohlräume ausgebildet, z.B.
in manchen Sandsteinen des Mittleren Buntsand-
steins.
Durch anthropogene Einwirkungen (z.B.
beim Bau von Tunneln, Kavernen, Stollen etc.,
Abschn. 3.2.4) kann es zur Auflockerung des Ne-
bengesteins durch Druckentlastung und damit
zur Erhöhung der Durchlässigkeiten kommen.
Ausschlaggebend für die Durchlässigkeit ist die
Öffnungsweite der Trennflächen und der Durch-
trennungsgrad . Letzterer gibt an, ob die Gesteine
in den Trennflächenebenen vollständig durch-
trennt sind oder ob noch Materialbrücken beste-
hen. Andererseits kann die Durchlässigkeit der
Trennflächen durch Zuschlämmung mit Sedi-
ment oder auch durch Ausfällung reduziert wer-
den. Hinweise auf die geohydraulische Wirksam-
keit der Trennflächen geben Verfärbungen, die
auf die oxidierende Wirkung von zirkulierenden
Grundwässern zurückzuführen sind (z.B. Eisen-
und Manganoxide/-hydroxide).
Gleich dem Porenvolumen (Hohlraumanteil in
Lockergesteinen) wird der gesamte Hohlraum der
Klüfte eines Festgesteinskörpers als Kluftvolumen
V Kl (Kluftraumvolumen) bezeichnet. Entspre-
chend dem Porenanteil (Gl. 9) ist der Kluftanteil
n Kl der Quotient des Kluftvolumens V Kl zum Ge-
samtvolumen des Festgesteinskörpers V ges :

V
V

Kl
ges

n

Gl. 9

Kl

n Kl = Kluftanteil (1),

Kluftvolumen (m 3 ), V Kl =

Gesamtvolumen (m 3 ).

V ges =

Wie im Lockergestein werden nicht alle Trennflä-
chen bzw. Klüfte vom Grundwasser durchflossen.

(Abschn.