hydrogeologie_abschnitt_002
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-1
Abschnitt 2 - Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten
Klassifizierung
Wasserhaushaltsgleichung
P = ET + RO + RH + RU + S [mm]
Hydrologische Basisdaten - Niederschlag - Verdunstung - oberirdischer Abfluss
Hydrogeologische Basisdaten - unterirdischer Abfluss - Speichernderungen
Wasserhaushaltliche Basisdaten - Niederschlag
Ganglinie der monatlichen Niederschlags-summen (Dresden Klotzsche).
Niederschlagssummen
700
571615
710789
898
486
807856
579
814 830
559563
740
857
629
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008Jahr
Nid
ersc
hlag
[mm
]
Niederschlagssummen fr die Jahre 1993 bis 2008.
Trockenjahr 1904 - Flussbett der Elbe an der Augustusbrcke [2-1].
Trockenjahr 1904 - Flussbett der Elbe mit abgesperrtem Goldfeld [2-1].
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-2
Wasserhaushaltliche Basisdaten - Niederschlag
Niederschlagsmessung - Regenmesser nach HELLMANN [2-2].
Niederschlagsmessung - Mindestabstand des Regenmessers von hohen Hindernissen [2-2].
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - Verdunstung
Evaporation(E)
Transpiration(T)
Interzeption(-)
Evapotranspiration(ET)
Verdunstung
Evaporation: Bodenverdunstung, vom unbewachsenen Boden und / oder von freien Wasserflchen. Transpiration: Verdunstung von Wasser ber die oberirdischen Organe der Pflanzen, aufgenommen aus dem Bodenwasser mit den Wurzeln. Interzeption: Verdunstung des auf der Vegetation aufgefangenen Niederschlages.
Berechnung der potentiellen Evapotranspiration ETpot
bersicht zu den empirischen Formeln in [2-3]. Formel nach HAUDE
- relative Luftfeuchte um 14 Uhr - Sttigungsdampfdruck der Luft (14 Uhr) - Lufttemperatur um 14 Uhr - Monatskoeffizient - mm/Tag
Formel nach SCHENDEL - Monatsmittel der Lufttemperatur - Monatsmittel der relativen Luft-
feuchte - Proportionalittszahl 480 - mm/Monat
Bild links: WILD'sche Waage zur Messung der Verdunstung [2-2]. Weitere Messgerte sind, z. B.: - Livingston Atmometer - Evaporimeter nach PICHE - Verdunstungspfannen - Verdunstungsbecken
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-3
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - Verdunstung - Lysimeter
Wgbares Lysimeter [2-3].
Lysimeter mit Gefmessung [2-3].
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - Lysimeterstation Brandis
Wgbares Lysimeter der Station Brandis in Sachsen [2-4].
Oberflche des Lysimeterfeldes der Station Brandis in Sachsen [2-4].
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-4
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - Lysimeterstation Brandis
bersicht
- 19 nichtwgbare Lysimeter - 24 wgbare Lysimeter - Bodenmonolithe aus dem Raum
Oschatz, Halle, Wittenberg - Bden des mitteldeutschen Lgrtels - 11 verschiedene Bodentypen
Messreihen der Station - Niederschlag - Durchsickerung - reale Verdunstung / Bodenwasser- vorratsnderungen - Klimadaten - Bodentemperatur - Sickerwasserbeschaffenheit
Messreihen im Einzugsgebiet - Grundwasserstnde an 220
Messstellen - Oberflchenwasserstnde / Abfluss an
14 Messstellen - Oberflchenwasserbeschaffenheit an
12 Messstellen - Niederschlag Station Naunhof und 17
weitere Stationen - Grundwasserentnahmemengen des
Wasserwerkes Naunhof und weiterer Nutzer
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - oberirdischer Abfluss
Abflu[l/s] / [m/s]
Abfluhhe[mm]
Abfluspende[l/s km]
Oberirdischer Abflu
HydrologischesJahr
MewehrDurchflukurve
Durchflu[l/s] / [m/s]
Durchfluganglinie Durchflusummenlinie
Oberirdischer AbfluMessung
Abfluss [l/s]: Wassermenge eines Fliege-wssers aus einem Einzugsge-biet, die einen bestimmten Querschnitt in der Zeit durch-fliet. Gemessen als Durch-fluss.
Abflusshhe [mm]: Quotient aus der in einer Zeit-einheit (in der Regel ein Jahr) aus einem Einzugsgebiet ab-flieenden Gesamtwasser-menge in Liter und dem dazu-gehrigen Einzugsgebiet in Quadratmeter.
Abflussspende [l/s km]: Quotient aus dem Abfluss (Durchfluss) und der Flche des dazugehrigen Ein-zugsgebietes, entspricht dem Abfluss pro Flcheneinheit.
Durchflusskurve eines Messwehres mit Pegellatte zur Messung des Wasserstandes [2-5] und [2-6].
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-5
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - oberirdischer Abfluss
WOLTMANN-Messflgel [2-7].
Beispiel fr einen Messwehrquerschnitt, als Kombination von Dreieck und Rechteck.
HH - berhaupt bekannter Maximalwert mit Datum H - hchster Wert in einem anzugebenden Zeitraum MH - arithmetisches Mittel der Hchstwerte verschiedener Abflussjahre mit Zeitangabe M - arithmetisches Mittel in einem anzugebenden Zeitraum MN - arithmetisches Mittel der Niedrigstwerte verschiedener Abflussjahre mit Zeitangabe N - niedrigster Wert in einem anzugebenden Zeitraum NN - berhaupt bekannter Minimalwert mit Datum bersicht zu den gewsserkundlichen Hauptwerten, nach [2-3].
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - Anwendungsbeispiele
Wasserbilanzierung des Landkreises Schnebeck im Elbtal [2-6].
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-6
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - Anwendungsbeispiele
Hydrogeologischer Schnitt durch das Elbtal bei Schnebeck [2-6].
a-vor der extensiven Entnahme
b-nach der extensiven Entnahme
Gefahr der Hebung von Salzwasser bei extensiver Ausbeutung einer Grundwasserlagersttte [2-8].
Hydrogeologisches Modellkonzept einer Alt-last [2-7]. Nutzung der wasserhaushaltlichen Basisdaten zur berwachung des Stoffaustrages fr die Abschtzung der Gefhrdung ber den Wasserpfad, z. B. durch Abflussmessungen in einem Vorfluter.
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-7
Ermittlung wasserhaushaltlicher Basisdaten - Anwendungsbeispiele
Beispiel kologisches Groprojekt Dresden Coschtz/ Gittersee. Liegenschaften und morphologische Einordnung der Altlasten in ihrer Beziehung zum Vorfluter Kaitzbach (blau gekennzeichnet).
bei Abfluss < HQ2
bei Abfluss > HQ2
Gestaltungsprinzip der Kaitzbach-Messwehre in Dresden Coschtz/Gittersee.
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TU Dresden / Institut fr Geotechnik Professur fr Angewandte Geologie
Vorlesungsmaterial - Allgemeine HydrogeologieSeite 2-8
Literatur / Quellenangaben zum Abschnitt 2
[2-1] Schsische Zeitung, Dresden 58(2003), Nr. 186
[2-2] LANGGUTH, H. R.: Vorlesungsskripte zur Hydrogeologie 1987/1988
[2-3] HLTING, B. & COLDEWAY, W. G.: Hydrogeologie. - Spektrum Verlag 2005
[2-4] KEESE, U.: Lysimeterstation Brandis. - LfUG Bericht 1(1994). - S. 13 - 17
[2-5] Lexikon der Geowissenschaften. Band 1 - 6. - Spektrum Verlag 2000/2001
[2-6] JORDAN, H.; WEDER, H. J.: Hydrogeologie. - Enke Verlag 1995
[2-7] Altlastenhandbuch des Landes Niedersachsen. Wissenschaftlich-technische Grundla-
gen der Erkundung. - Springer Verlag 1997
[2-8] PRESS, F.; SIEVER, R.: Allgemeine Geologie. - Spektrum Akad. Verlag 1995
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