Umwelt- und Hydrogeologie
Umwelt- und Hydrogeologie
Umwelt- und Hydrogeologie
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<strong>Umwelt</strong>- <strong>und</strong> <strong>Hydrogeologie</strong><br />
VO 1,0 SS 2013<br />
LVA Nr. 203.094<br />
Univ.-Prof. Dr. E.H.Tentschert
Kreislauf des (v.a. unterirdischen) Wassers<br />
Themenkreise:<br />
Wasserwege (Poren-, Kluftvolumen, Locker- bzw. Festgesteine)<br />
Wasserleiter (Aquifer) , Wasserstauer (Aquiclude)<br />
Speicher- (Retentions-) vermögen von Gesteinen<br />
Inhaltsstoffe des Wassers, Mineralwässer, Tracermethoden, Isotopen,<br />
Auswirkung Gestein auf Wasser: geogene Mineralisierung, „natürliche“ Tracer<br />
Auswirkung Wasser auf Gestein; Quellung, Lösung, Korrosion, Wasserdruck<br />
Geolog. Input für GW-Modellierung<br />
Quellmechanismen, geolog. bedingte Einzugsgebiete, Quellschutz, Arteser<br />
Wassergewinnung (Brunnen, Drainagen, Bohrungen, Stollen)<br />
Karsthydrogeologie, Wiener Wasser<br />
Wasser im Stollenbau - Zutritte, Verluste, Wechselwirkungen<br />
Talsperren/Wasserfassungen – Umläufigkeiten, Abdichtungen, Injektionen<br />
Geologie im Ökosystem, Wechselwirkungen, technische Eingriffe<br />
Bodenbildung, Wasser <strong>und</strong> Verwitterung<br />
Erosion, Sedimenttransport, Sedimentbewirtschaftung – Verlandungen<br />
Versickerung von Schadstoffen <strong>und</strong> Abwässern<br />
Deponien: geologisch-hydrogeologische Erk<strong>und</strong>ung, natürliche Baustoffe f. Drain bzw. Abdichtung,<br />
Gr<strong>und</strong>wasserkontamination
Literatur<br />
BRASSINGTON, R. (2007)<br />
BUSCH, F.K., LUCKNER,L.,<br />
THIEMER,K. (1993)<br />
FELL,R.; MACGREGOR, P.;<br />
STAPLEDON, D.; ,G. (2005)<br />
Field hydrogeology 3rd. Ed. J. Wiley &sons Chichester<br />
Lehrbuch der <strong>Hydrogeologie</strong> , Bd. 3;G. MATTHESS (Ed.),: Geohydraulik. 497<br />
pp. Borntraeger, Stuttgart.<br />
Geotechnical Engineering of Dams. CRC Press, Taylor & Francis, Balkema<br />
2005<br />
HEITFELD, K.H. (1991)<br />
Lehrbuch der <strong>Hydrogeologie</strong> , Bd. 5 (Talsperren) G. MATTHESS (Ed.),<br />
HÖLTING,B.,COLDEWEY,G (2013) <strong>Hydrogeologie</strong>. Spectrum Verl., 8. Aufl.<br />
KARRENBERG, H. (1981) <strong>Hydrogeologie</strong> der nichtverkarstungsfähigen Festgesteine. Springer<br />
MÜLLER, T. (1999)<br />
Wörterbuch <strong>und</strong> Lexikon der <strong>Hydrogeologie</strong>. Springer-TB<br />
LANGGUTH, H.R.,VOIGT,R. (2004) Hydrogeologische Methoden. 2. Aufl. Springer<br />
RICHTER, W. & LILLICH, W. (1975) Abriß der <strong>Hydrogeologie</strong>. Schweizerbart 1975<br />
STINI, J. (1932) Die Quellen - historisches Standardwerk !!<br />
STINI, J. (1950)<br />
Tunnelbaugeologie. Springer-Verl.Wien, 366 pp. Alt, aber gut!<br />
STOBER, I. (1986)<br />
Strömungsverhalten in Festgesteinsaquiferen mit Hilfe von Pump- <strong>und</strong><br />
Injektionsversuchen. Geol. JB Reihe C, Schweizerbart Stuttgart.<br />
ZÖTL, J. & GOLDBRUNNER, J.E.<br />
(1993)<br />
ZÖTL, J. (1974)<br />
Die Mineral- <strong>und</strong> Heilwässer Österreichs. - 324 S., Springer, Wien.<br />
Karsthydrogeologie - 291 S., Springer, Wien.
Normen<br />
NOR Ausg Kurztitel<br />
M<br />
B 2261 05/00 Brunnenbauarbeiten - Werkvertragsnorm<br />
B 2270 05/96 Injektions- <strong>und</strong> Verpreßarbeitenarbeiten,<br />
Werksvertragsnorm<br />
B 2274 04/92 Bodenaufschlußarbeiten in Locker- <strong>und</strong> Festgestein ,<br />
WV-Norm<br />
B 2279 07/06 Spezialtiefbauarbeiten: Aufschluss, Brunnenbau- <strong>und</strong><br />
Gr<strong>und</strong>bauarbeiten<br />
B 2400 01/03 Hydrologie-Hydrographische Fachausdrücke <strong>und</strong><br />
Zeichen. Ergänzende Bestimmungen zu EN ISO 772.<br />
B 06/04 Hydrologie-Hydrographische Fachausdrücke <strong>und</strong><br />
2400/A Zeichen. Ergänzende Bestimmungen zu ÖNORM EN<br />
1<br />
ISO 772 <strong>und</strong> ÖN EN ISO 772/A1 (Änderung)<br />
B 2500 05/98 Abwassertechnik; Entstehung <strong>und</strong> Entsorgung von<br />
/1<br />
Abwasser; Begriffsbestimmungen <strong>und</strong> Zeichen<br />
B 1977 Wasserversorgung ; Begriffe, T. 2: Sinnbilder<br />
2530/ 1<br />
B 2009 Wassergewinnung: Quellwasser. T. 2: Uferfiltrate<br />
2536/1<br />
B 2009 Wassergewinnung: Oberflächenwasser T. 4: Zisternen<br />
2536/3<br />
B 2601 02/04 Wassererschließuung: Brunnen – Planung, Bau <strong>und</strong><br />
Betrieb<br />
B 2602 06/04 Quellfassungsanlagen – Planung, Bau <strong>und</strong> Betrieb<br />
B 4400-<br />
1<br />
EN ISO<br />
14689<br />
06/10 Geotechnik: Benennung, Beschreibung <strong>und</strong><br />
Klassifizierung von Böden (Regeln z. Umsetzung der ÖN<br />
EN ISO 14688-1 <strong>und</strong>-2<br />
05/04 Geotechnik: Benennung, Beschreibung <strong>und</strong><br />
Klassifzierung von Fels: Benennung <strong>und</strong> Beschreibung<br />
B 4400-2 06/10 Geotechnik: Benennung, Beschreibung <strong>und</strong><br />
Klassifizierung von Fels (Regels z. Umsetzung der<br />
ÖN EN ISO 14689-1 <strong>und</strong>-2<br />
EN 08/99 Ausführung spez. geotechnischer Arbeiten -<br />
12063 Sp<strong>und</strong>wandkonstruktionen<br />
EN 12/01 Ausführung spez. geotechnischer Arbeiten:<br />
12715 Injektionen<br />
EN 01/02 Ausführung spez. geotechnischer Arbeiten:<br />
12716 Düsenstrahlverfahren<br />
EN<br />
25.667/<br />
1,2<br />
EN<br />
27888<br />
EN ISO<br />
22475/1<br />
EN ISO<br />
5667-3<br />
S 2005<br />
S 2070<br />
S 2074-<br />
1<br />
S 2074-<br />
2<br />
ISO<br />
5667-<br />
01/1996<br />
01/94 Wasserbeschaffenheit: Probennahme , -protokolle u. -<br />
technik (=ISO 5667/1,2)<br />
12/93 Wasseruntersuchung: Bestimmung der elektrischen<br />
Leitfähigkeit (=ISO 7888)<br />
12/06 Probenentnahmeverfahren <strong>und</strong> Gr<strong>und</strong>wassermessungen:<br />
T.1: Technische Gr<strong>und</strong>lagen der<br />
Ausführung<br />
02/96 Wasserbeschaffenheit: Probennahme T. 3:Anl. z.<br />
Konservierung u. Handhabung v. Proben<br />
03/98 Abfallwirtschaft - Deponie - Benennungen <strong>und</strong><br />
Definitionen<br />
09/04 Hydrogeologische <strong>und</strong> geotechnische Klassifizierung<br />
von Standorten<br />
05/04 Geotechnik im Deponiebau - Teil 1:<br />
Standorterk<strong>und</strong>ung<br />
09/04 Geotechnik im Deponiebau - Teil 2: Erdarbeiten<br />
1996 Water quality-Sampling-Part 1: guidance on the<br />
design of sampling Programs
Gesetze , Verordnungen<br />
BGBl. I Nr. 123/2006 2006 Wasserrechtsgesetz 2006<br />
BGBl. I Nr. 155/1999 1999 08 17 WRG-Novelle 1999<br />
BGBl. Nr181/1976 1976 05 05 Vermessungsverordnung<br />
BGBl. II Nr. 309/1999 1999 09 09 Mineralwasser- <strong>und</strong> Quellwasserverordnung<br />
BGBl. I Nr. 59/1997 1997 06 19 Wasserrechtsgesetznovelle Deponien<br />
BGBl. I Nr. 157/1999 1999 08 17 B<strong>und</strong>esgesetz, mit dem das Lebensmittelgesetz 1975 geändert wird<br />
BGBl. II Nr. 235/1998 1998 07 23 Verordnung der BM für Frauenangelegenheiten u. Verbraucherschutz über die Qualität<br />
von Wasser für den menschlichen Gebrauch<br />
BGBl. II Nr. 309/1999 1999 09 09 Mineralwasser- <strong>und</strong> Quellwasserverordnung<br />
BGBl. II Nr. 352/1999 1999 09 21 Trinkwasser-Informationsverordnung<br />
BGBl. Nr. 338/1991 1991 06 27 Wassergüte-Erhebungs-verordnung - WGEV<br />
BGBl. Nr. 359/1995 1995 05 31 Oberflächen-Trinkwasserverordnung<br />
BGBl. Nr. 448/1991 : 1991 08 20 Trinkwasser- Pestizidverordnung<br />
BGBL 304/2001: 2001 TWV Trinkwasserverordnung: Verordnung des búndesministers für soziale Sicherheit<br />
<strong>und</strong> Generationen über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch.<br />
BGBl I. Nr. 102 2002 Abfall-Wirtschafts-Gesetz: AWG 2002<br />
BGBl. Nr. 39/2008 2008 01 30 Deponieverordnung 2008<br />
BGBl 227/1969<br />
Strahlenschutzgesetz 1969: B<strong>und</strong>esgesetz über Maßnahmen zum Schutz des Lebens<br />
oder der Ges<strong>und</strong>heit von Menschen einschließlich ihrer Nachkommenschaft vor<br />
Schäden durch ionisierende Strahlen<br />
BGBl 47/1972<br />
Strahlenschutzverordnung: Verordnungüber Maßnahmen zum Schutz des lebens oder<br />
der Ges<strong>und</strong>heit von menschen einschließlich ihrer Nachkommenschaft vor Schäden<br />
durch ionisierende Strahlen
Regelblätter, links<br />
ÖWAV RB 201-2<br />
ÖWAV RB. 208<br />
ÖWAV RB 205<br />
ÖWAV-RB 207 -2<br />
ÖWAV-RB 215<br />
ÖWAV-RB 401<br />
ÖWAV RB 211<br />
ÖWAV-RB 213<br />
ÖWAV-RB 214:<br />
2007 Leitlinie für die Nutzung <strong>und</strong> den Schutz von Karstwasservorkommen für Trinkwasserzwecke.<br />
1993 Bohrungen zur Gr<strong>und</strong>wassererk<strong>und</strong>ung<br />
1990 Nutzung <strong>und</strong> Schutz von Quellen in nicht verkarsteten Bereichen.<br />
2009 Thermische Nutzung des Gr<strong>und</strong>wassers <strong>und</strong> des Untergr<strong>und</strong>s – Heizen <strong>und</strong> Kühlen 2. Aufl.<br />
2010 Nutzung <strong>und</strong> Schutz von Thermalwasservorkommen<br />
1992 GW-Untersuchungen von altlastenverdächtigen Altablagerungen<br />
2000 Nutzung artesischer <strong>und</strong> gespannter Gr<strong>und</strong>wässer<br />
2002 Tiefbohrungen zur Wassergewinnung<br />
2007 Markierungsversuche<br />
Links <strong>Hydrogeologie</strong><br />
Öst. Vereinigung f. Hydrogeolologie www.oevh.org/<br />
Deutsch. Ges. <strong>Hydrogeologie</strong> www.fh-dgg.de Schweiz Ges. Hyrdogeol.: www.hydrogeo.ch<br />
Internat. Ges. <strong>Hydrogeologie</strong>:<br />
http://www.iah.org/<br />
öst. Verein gas-wasserfach<br />
www.ovgw.at<br />
ARC Seibersdorf research Geschäftsfeld Wasser<br />
www.arcs.ac.at<br />
Geologische B<strong>und</strong>esanstalt<br />
www.geologie.ac.at<br />
Joanneum Research, Inst. f. Wasserresourcenmanagement www.joanneum.at<br />
Ost. Ges. Hydrologie<br />
http://www.oegh.ac.at<br />
Lebensministerium Wasser:<br />
www.lebensministerium.at/wasser<br />
Öst. Wasser- z. Abfallwirtschaftsverband www.oewav.at<br />
Öst. Vereinigung für das Gas- u. Wasserfach www.ovgw.at<br />
<strong>Umwelt</strong>b<strong>und</strong>esamt<br />
www.umweltb<strong>und</strong>esamt.at<br />
Wien Wasser<br />
www.wien.gv.at/wienwasser<br />
WHO (world health organisation): www.who.org/ UNESCO www.unesco.org
Anm<br />
Geologische Karten
Hydrogeol. Einheiten Österreich<br />
Blau: Kalkalpen, gelb: quartäre Schottefelde´r (Wr. Becken, Marchfeld, Tullner Feld, Machland, Eferdinger<br />
Becken, Grazer becken, Alpenvorland). Blaue schraffen: Tiefengr<strong>und</strong>wässer; braun: gesteine d. böum. Masse <strong>und</strong><br />
zentralalpen
Hydrogeolog. Karte Österreich
Klufthohlräume v. Locker-Gesteinen<br />
Lockergesteine: Porenwasser<br />
Festgesteine (Fels): Kluft- , z.T. auch<br />
Porenwasser (Sandsteine,<br />
Konglomerate, Rauwacken, Vulkanite,<br />
alle verwitterten G.…)<br />
Kalkhohlräume Karst<br />
Tone: trotz hohen Poren-Volumens<br />
wasserdicht (viel Haftwasser wg. Spez.<br />
Oberfläche <strong>und</strong> elektr. Ladung!!<br />
Größte Nutzung: Sand-Kiesgemische
Kluftwasser<br />
Fotos<br />
E.Tentschert
Klufthohlräume v. Fest-Gesteinen<br />
Tentschert, 1980
Klufthoh lräume in %<br />
Sandstein Schwarzwald<br />
Amphibolit Kühtai<br />
Schluffstein<br />
Sandstein Spessart<br />
Amphibolit Kaunertal<br />
Granitgneis Kaunertal<br />
Granit Capivari Cachoeira<br />
Granitgneis Silz<br />
Dolomit<br />
Kalk Schneealpe<br />
Kalk Rhein. Sch.<br />
Klufthohlräume v. Fest-Gesteinen<br />
3 8 6,5<br />
1<br />
0,9<br />
8<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,05 0,05<br />
0,10 0,13<br />
0,17<br />
0,25 0,25 0,27<br />
0,30<br />
0<br />
Gestein
Hydrologische Parameter<br />
Einflussfaktoren für GW-Erneuerung<br />
Niederschlag, Verteilung über das Jahr<br />
Starkregen (Intensität, Anteil, Verteilung)<br />
Schneedecke (Dauer, Ablation)<br />
Relief<br />
Bodenbildung, Mutterboden , Bewuchs,<br />
Evapotranspiration, Vegetationsphase<br />
Schuttbedeckung<br />
Verwitterungsprofil,<br />
Felsdurchlässigkeit
Quelltemperaturen<br />
Quell- <strong>und</strong> GW-Temperaturen sind abhängig von:<br />
mittlerer Seehöhe<br />
Klima (v.a.Temperatur) im Einzugsgebiet<br />
Bodentemperatur<br />
Menge <strong>und</strong> Temp. des Niederschlags<br />
Verweildauer im Untergr<strong>und</strong><br />
Exposition (N – S !!)<br />
Schüttungsmenge<br />
Bei Tiefe > mehrere m nimmt Gr<strong>und</strong>wasser etwa die mittl. Jahrestemperatur an. Große Schwankungen weisen<br />
auf oberflächennahe Einflüsse oder Mischwässer hin.
Temperaturen Tiroler Messstationen
Niederschlags-Gradienten<br />
Beispiel: Quelltemperaturen in verschiedenen Bereichen Tirols. eine lineare Abhängigkeit von<br />
der Meereshöhe gibt es nicht, man muss auch die anderen Faktoren (Niederschlagsherkunft<br />
z.B. Westwetter oder Südföhn, Exposition, Luv/Lee-Lagen etc. berücksichtigen) die<br />
Niederschlags/Höhengradienten gelten somit immer nur lokal !!
Poren – Gr<strong>und</strong>wasser, Wasseralter
Maillet 1905<br />
Trockenwetter-Auslaufkurve
Gr<strong>und</strong>wasser - Ganglinien<br />
a) Kluftgr<strong>und</strong>wasserkörper<br />
b) – d) Lockergestein-GW-K.<br />
e) Karst-Gr<strong>und</strong>wasserkörper
Trockenwetterabfluss<br />
Lfd.<br />
Nr.<br />
Abschnitt Datum Datum Uhrzeit Qo Qt Qo - Qt a<br />
Qox - Qtx Qo Qt (hh:mm) [l/s] [l/s] Tage [d]<br />
1 Qo1 - Qt1 03.06.1992 02.07.1992 12.00 130 111 29 0,0054<br />
2 Qo3 - Qt3 09.07.1992 31.08.1992 12.00 100 74 53 0,0057<br />
3 Qo3 - Qt3 20.12.1992 08.03.1993 12.00 79 55 78 0,0046<br />
Gesamt: 130 55 160 0,0054<br />
Beispiel: Trockenwetterabfluß<br />
Stubbachquelle (Karwendel, Tirol)<br />
Summe Basisabfluß Qs [Mio m3]: 2,089<br />
Abflußfähige Restmenge M [Mio m3]: 0,884
Wienfluss bei Hietzing, Kennedybrücke<br />
Hochwasser (1987) Niederwasser (Nov. 2005)<br />
Fotos<br />
E.Tentschert
Geol. Einflussfaktoren f. oberird. Abfluss<br />
Wienfluss:<br />
L= 34 km, E= 230 km², mittl. Höhe 470 hm.<br />
15 km / 57 % E im Stadtgebiet Wien.<br />
Niederschlag: 1998<br />
im Wienerwald (3/4 des E) hN 800 mm,<br />
Wien Stadt<br />
hN 600 mm.<br />
Pegel Kennedybrücke: Q mittel 1,3 m³/s. Q max 27.7.: 70 m³/s.<br />
seit 1980: HHQ 7.7.1997 193 m³/s.<br />
HQ 100: 320 m³
„Unschärferelation“<br />
Unschärfe<br />
Phase1:<br />
Rasteruntersuchung<br />
n. WVT 1993<br />
Phase2:<br />
Schwerpunktuntersuchungen<br />
Phase3:<br />
Daueruntersuchungen<br />
Zeit<br />
Bohrungen<br />
Spez.. Kartierungen<br />
Spez.. Beprobungen<br />
Spez. Messungen<br />
Schüttungsmessungen<br />
Dauerbeprobung<br />
Forschungsprogramme<br />
Messungen<br />
Beprobungen<br />
Kartierungen<br />
Berechnungen<br />
Darstellungen<br />
Dies soll darstellen, dass man in der ersten Untersuchungsphase einen rel. Großen Wissenszuwachs<br />
hat, danach mit gleichem Aufwand immer weniger 100 % Gewissheit erreicht man doch nie !!
Trinkwasserverbrauch
GW-Erk<strong>und</strong>ung<br />
ÖWAV Regelblatt 208
ÖWAV Regelblatt 208
Wasserbohrungen<br />
ÖWAV Regelblatt 208
Geologische Karten<br />
Problematik: Massstab ,<br />
Thematik (Schwerpunkt z.B. auf Lagerstätte, Tunnel, Bauwerk, etc.)<br />
Qualität (Diplomarbeit, Voruntersuchung, oder detaillierte Bearbeitung)
Wiener Hochquell-Leitungen<br />
Behälter Wien<br />
Rosenhügel<br />
2. HQL<br />
1.<br />
HQL<br />
Rohrnetz 3000 km, 100.000 Hausanschlüsse<br />
Tagesverbrauch 390.000 m³, max. 580.T. 97 % aus Quellen,<br />
Nur 2 % müssen gepumpt werden.<br />
Kraftwerke an Leitung erzeugen 85 % mehr als sie verbrauchen.<br />
Waldbesitz der Stadt Wien: für Quellschutz: 32.000 ha (3/4 der Fläche Wien)<br />
Schutz- u. Schongebiete 900 km² (doppelte Fläche Wiens !!)<br />
1. Leitung: 1870-73, 3 a Bauzeit, 90km + späterer Ausbau auf 120 km, 16 Mio Gulden<br />
Fliesszeit: 36 h, 180.000 m³/d,<br />
2. Leitung: 210.000 m³/d, 800 Mio l in den Hochbehältern. 170 km im freien Gefälle
Schutzgebiete Wiener Wasser<br />
Waldbesitz der Stadt wien: 32.000 ha<br />
(3/4 der Fläche Wien)<br />
Schutz- u. Schongebiete 900 km²<br />
(doppelte Fläche Wiens !!)<br />
http://www.wien.gv.at/wald/foamt/images/karte.jpg
Kaiserbrunn<br />
„Kaiserbrunn“ (im Schwarzach-Tal): von hier<br />
ließen sich die Kaiser frisches Quellwasser mit<br />
Pferdekutschen an den Hof nach Wien bringen.<br />
Geschichte des Wiener Wassers :<br />
Römer leiteten 5000 m³/a aus dem Raum Perchtoldsdorf <strong>und</strong> Gumpoldskirchen nach Vindobona.<br />
Mittelalter: Bis ins 16. Jahrh<strong>und</strong>ert ausschließlich über Hausbrunnen. Die erste belegte Wasserleitung<br />
"Siebenbrunner Hofwasserleitung" (heute 5. Bez.) wurde 1553 errichtet. Diese versorgte kaiserliche Burg +Teile<br />
der Inneren Stadt. 1565 die "Hernalser Wasserleitung“, . 1500 m³/dWasser kam aus dem heutigen 17. Bezirk bis<br />
zum Brunnenhaus am Hohen Markt.<br />
18. Jahrh<strong>und</strong>ert: "Wassermann" <strong>und</strong> das "Wasserweib", verkauften Wasser aus einem Faß (typische Figuren im<br />
Stadtbild - die ca 10.000 Hausbrunnen waren oft verseucht, immer wieder traten Epidemien auf)<br />
"Albertinische Wasserleitung" (1804; von Hütteldorf nach Wien <strong>und</strong> versorgte vier Vorstädte) <strong>und</strong> die "Kaiser-<br />
Ferdinands-Wasserleitung" (1841/46; erste Wasserleitung mit verzweigtem Rohrnetz, Gr<strong>und</strong>wasser aus dem<br />
Donaukanalbereich)<br />
1864: Beschluss I. Wiener Hochquellenleitung, Vom Geologen <strong>und</strong> Stadtrat Eduard Suess geplant, deckt noch<br />
heute ca. 40 Prozent des Wiener Wasseraufkommens. 1873 mit der Inbetriebnahme des Hochstrahlbrunnens am<br />
Schwarzenbergplatz eröffnet. 120 Kilometer lang, kostete 16 Millionen Gulden.
Bauzeit 2. Hochqu.Leitung 1906-1910<br />
Eingegrabene Leitung<br />
Tunnel<br />
Siphon<br />
Fotos<br />
R.Poisel
Karlgraben Siebenquellen<br />
Messwehr am Überlauf<br />
Fotos<br />
E.Tentschert
Luftbild Schneeberg<br />
Gattinger 1973
<strong>Hydrogeologie</strong> Schneeberg<br />
Gattinger 1973
Gattinger 1973<br />
Schneealpenstollen (1963-1966)<br />
Grün: Schiefer der Grauwackenzone, braun: Werfener Schichten (tonreich, Stauer) blau:<br />
Gutensteiner- <strong>und</strong> Wettersteinkalk (verkarstet, Aquifere)
Fassungsbereich Siebenquellen<br />
Gattinger 1973
Monitoring von Spaltbreiten<br />
Schäden an Stollen der 2. HQL durch Hangbewegungen in der Flyschzone<br />
Fotos<br />
R.Poisel
Inklinometer-Messungen an 2. HQ-Leitung
Karst<br />
Verkarstung wirkt erst unterirdisch, wenn geologische Trennflächen<br />
(Schichtfugen, Störungen, Klüfte etc.) als wasserwegsame Initialfugen wirksam<br />
sind <strong>und</strong> zu Karstaquiferen erweitert werden Unterirdische Entwässerung
Karst Schema<br />
CO 2 hältiges Wasser (aus<br />
Verbrennung, Atmung,<br />
Vulkanen) trifft auf Boden.<br />
Beim Durchsickern des<br />
Bodens kann es zur<br />
zusätzlichen Aufnahme von<br />
CO 2 kommen<br />
http://www.esi.utexas.edu/outreach/ca<br />
ves/pdf/Whatiskarst.pdf
Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht<br />
Sättigung hängt vom Gleichgewicht ab. D.h. auch bei hohem Kalkgehalt kann Wasser<br />
noch aggressiv oder bei geringem Kalkgehalt bereits übersättigt sein !!<br />
Bei Mischwässern (W1 /W2) können aus Gleichgewichts-Wässern aggressive Wässer<br />
entstehen.
Karstwasserquellen<br />
Karstquelle (Totes Weib, Stmk)<br />
Kläfferquellen<br />
Fotos<br />
E.Tentschert
Prospekt Skocianske jame
Karstformen<br />
Rillenkarst<br />
Höhlensystem<br />
Doline
Karstwasser<br />
Doline (Schluckloch)<br />
Foto<br />
G.Horninger<br />
Karstsystem
Karst im Tunnelbau<br />
Fotos<br />
ILF
Ausfällungen<br />
Versinterung Drainage<br />
Tropfsteinhöhle<br />
Fotos<br />
E.Tentschert
See im Karst<br />
(oben) offene Karstspalten, offensichtlich aber dicht<br />
(Fanes See, Dolomiten)<br />
Fotos<br />
E.Tentschert
„Detektionseffizienz“<br />
Ziegler 2005
Markierung<br />
Färbeversuch mit Uranin<br />
Fliesswege im Dachsteinmassiv<br />
Markierungsversuch Dachsteinmassiv, G. Völkl, 1998<br />
Fotos<br />
E.Tentschert
Donauversinkung
Donauversinkung LS
Wasserchemismus<br />
Beimengung Vorkommen Einfl. a. Nutzung Conc (mg/l)<br />
Sulfate (SO 4<br />
)<br />
Schwefelwasserst.<br />
(H 2<br />
S)<br />
Hydr.- Carbonat<br />
(HCO 3<br />
)<br />
Gips, Anhydrit, Pyrit, S<br />
haltige Gesteine,<br />
Alaunschiefer<br />
Bitterer Geschmack,<br />
laxative Wirkung<br />
mit Ca: harter Kesselstein<br />
Betonaggr.ess. (Ettringit(<br />
300-400<br />
(Geschmack)<br />
600-1000<br />
(abführend)<br />
Grenzwe<br />
TW (mg/l)<br />
Betonagg<br />
(mg/l)<br />
Stahlag.<br />
(mg/l)<br />
150 > 200 >300<br />
s.o. > 1<br />
Karbonatlösung<br />
Säurenneutralis.<br />
Karbonathärte<br />
(Kesselstein); CO 2<br />
-Gase<br />
150-200 - -<br />
Sauerstoff (O) Überall > 4<br />
Nitrate (N 2<br />
O 5<br />
) Düngung >30 30 > 50 > 50<br />
Natrium (Na) Wie Cl<br />
Wie Cl; hohe Conc:<br />
>70(Pflanzen)<br />
Blutdruck, mit Ca/Mg<br />
20-170 Nahrung 100<br />
Magnesium (Mg) Dolomit, Magnesit W.-Härte, Kesselstein 25-50 >100 -<br />
Fluorid (F)<br />
Tw. Sedimente, Laven, Kl.Mengen gut, gr. Mengen<br />
O,7-1,5<br />
Magmat. Gest.<br />
schädl. (Zahnschmelz)<br />
1,5 - -<br />
Freie Kohlensäure Mineralarme, Ca-arme<br />
Geringe Men Geringe<br />
(CO 2<br />
)<br />
Wässer, Gase<br />
en<br />
Mengen<br />
Eisen (Fe)<br />
Wäsche verfärbt sich; Fe: >0,3<br />
Böden, Gesteine<br />
Mangen (Mn)<br />
Speiseeis, Bier.<br />
Mn: > 0.05<br />
Öle u. Fette - > 5-10
Chem. Parameter<br />
elektrische Leitfähigkeit : Mineralisation. 300 - 600 µS/cm normal, >750 µS/cm<br />
deuten auf spezielle Einflüsse hin. Trinkwassergrenze 2000 µS/cm.<br />
pH-Wert 7 (neutral bzw. sehr schwach sauren oder alkalisch).<br />
Sauerstoffgehalt Geringe Sauerstoffsättigung des Wassers deutet auf die O 2 -<br />
verbrauchenden Abbauvorgänge in schadstoffbelasteten Gr<strong>und</strong>wässern hin.<br />
Niedrige Sauerstoffgehalte (
Chem. Parameter II<br />
Phosphat: 200 mg/l.<br />
Chloride: Salzbelastung.
Wasserhärte:<br />
Wasserhärte: abhängig von den gelösten Mineralien,<br />
Das Waschmittelgesetz unterscheidet drei Härtestufen:<br />
I: 0 bis 10 °dH (Grad deutscher Härte)<br />
II: 10 bis 16 °dH (Grad deutscher Härte)<br />
III: über 16 °dH (Grad deutscher Härte)<br />
Dosierung von Waschmittel <strong>und</strong> Kalkschutzmittel (Enthärter).<br />
Wiener Trinkwasser: Härte von 6 bis 11 (in manchen Fällen 16) °dH<br />
Wasserhärtebereich der einzelnen Wiener Bezirke:<br />
http://www.wien.gv.at/wienwasser/haerte.html<br />
Härte: durch Ca, Mg, SO 3 etc. …<br />
1 Grad deutsche Härte (1 ° dH) =<br />
10 mmol/l<br />
Beeinflusst: Verkalkung Rohre,<br />
Waschmaschinen, Versinterung<br />
(Drainagen !), Teegeschmack !
Mineralwasser<br />
EU-Richtlinie 80/777 v. 30.8.1980 bzw. 96/70/EG v. 28.10.1996, <br />
Mineralwasserverordnung BGBL. 55/1994 bzw. BGBl. II Nr. 209/1999:<br />
Abschaffung der Mindestgrenze 1 g/kg gelöste feste Stoffe.<br />
• Mineralwasser mit sehr geringem Gehalt an Mineralien: < 50 mg/l<br />
• Mineralwasser mit geringem Gehalt an Mineralien: < 500 mg/l<br />
• Mineralwasser mit hohem Gehalt an Mineralien: >1500 mg/l<br />
• „Säuerling“: bereits ab 250 mg/l gelöste freie Kohlensäure zugelassen (früher 1000<br />
mg)<br />
Bei > 6500 mg/l ist auf physiologische Wirkung Rücksicht zu nehmen.<br />
Weitere Kriterien:<br />
• Ursprung aus unterirdischem geschützten Vorkommen<br />
• Ursprüngliche Reinheit<br />
• Bestimmte Eigenart (Mineralstoffe, Spurenelemente, sonstige – ggf.<br />
ernährungsphysiologische Wirkung<br />
• Zusammensetzung, Temp. Etc. im Rahmen nat. Schwankungen konstant.<br />
• Zugelassene Aufbereitung: Entfernung v. Fe <strong>und</strong> Mn, kurzer Transport zw.<br />
Gewinnung <strong>und</strong> Abfüllung