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Kluftgrundwasserleiter

 
     
  Festgesteinsgrundwasserleiter, in dem die Wasserbewegung primär in nicht signifikant durch Lösungsvorgänge erweiterten Trennflächen wie Klüften, Störungen, Verwerfungen oder Schichtgrenzen stattfindet. Kluftgrundwasserleiter treten in sedimentären, metamorphen oder magmatischen, nicht verkarstungsfähigen Festgesteinen auf. Die Vielzahl der geologischen Trennflächen werden in der Hydrogeologie hierbei oft unter dem Begriff Kluft zusammengefasst. Die Ausbildung der Trennflächen ist für die Wasserwegsamkeit von entscheidender Bedeutung, starken Einfluss auf das Durchlässigkeitsverhalten von Festgesteinen haben daher die lithologischen und die felsmechanischen (Kompetenz, Scherfestigkeit, usw.) Eigenschaften, die tektonischen Verhältnisse und der Spannungszustand im Untergrund sowie die Verwitterungserscheinungen. Diese Faktoren nehmen direkten Einfluss auf die Kluftdichte, die Lage der Trennflächen im Raum und ihre Längsausdehnung, den Durchtrennungsgrad, die Öffnungsweite, die Kluftrauhigkeit sowie die Art der Kluftfüllung und somit auf die Anisotropie und den Betrag der Durchlässigkeit. Durch den Einfluss des Überlagerungdrucks ergibt sich eine teufenabhängige Verringerung der Kluftöffnungsweite bzw. der Kluftdurchlässigkeit. Weiterhin finden durch die tiefenabhängige Druck- und Temperaturzunahme diagenetische Prozesse im Gestein statt, die wie in den Lockergesteinen eine Verringerung der Porosität bedingen. Analog zum Porenaquifer wird beim Kluftgrundwasserleiter das Kluftvolumen über den Quotienten aus Kluftraumvolumen und Gesamtvolumen des Gesteinskörpers ermittelt. Der gesamte Hohlraumanteil eines Festgesteins ergibt sich aus der Summe von Kluft- und Porenvolumen, dividiert durch das Gesamtvolumen. Ein Übergang zwischen Porengrundwasserleiter und Kluftgrundwasserleiter tritt in verfestigten oder teilverfestigten Gesteinen auf, die neben einem durchflusswirksamen Porenanteil ein Trennflächengefüge besitzen. Dies ist bei sedimentären Gesteinen, v.a. bei kalkig gebundenen und in Oberflächennähe ausgelaugten Sandsteinen der Fall. Bei diesen klüftig-porösen Gesteinen werden die hydraulischen Eigenschaften durch verschieden skalige Strukturen charakterisiert, die grossskaligen Klüfte bestimmen das Leitvermögen und die kleinskaligen Poren die Speicherkapazität des Gesteins. Beim Stofftransport in Kluftgrundwasserleitern ist generell eine Kopplung des Stofftransportes im mobilen Wassers in der Kluft mit dem immobilen Porenwasser in der Gesteinsmatrix durch Diffusionsprozesse zu beobachten. Hierdurch kann die poröse Gesteinsmatrix als eine Art Speicher für den Schadstoff dienen.  
 

 

 

 
 
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