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ungesättigte Zone

 
     
  Grundwasserüberdeckung, der Gesteinskörper oberhalb einer Grundwasseroberfläche. Er enthält neben der anorganischen und organischen Festsubstanz Luft (Grundluft), Adsorptions-, Kapillar- und Sickerwasser. Adsorptionswasser (hygroskopisches Wasser) umhüllt die feste Oberfläche der Bodenteilchen. Die Bindung dieser ersten Wassermolekülschichten beruht auf van-der-Waalschen-Kräften, der H-Bindung zwischen den Sauerstoffatomen der festen Oberfläche und den Wassermolekülen und schliesslich auf der Wirkung des elektostatischen Feldes der geladenen festen Oberflächen auf die hydratisierten Ionen und die Wasserdipole. Kapillarwasser (früher Haftwasser, Häutchenwasser, Zwickelwasser genannt), das sich über die Schichten des Adsorptionswasser legt, bildet an den Berührungsstellen der festen Teilchen stark gekrümmte Menisken (=mondsichelartig gebogene Körper) aus. Diese beruhen auf Adhäsionskräften zwischen den Wassermolekülen unter Bildung von H-Brücken (Kapillarkräfte). Es wird unterschieden zwischen unmittelbar der Grundwasseroberfläche „aufsitzendem Kapillarwasser” im Kapillarsaum und „schwebendem Kapillarwasser” oberhalb des Kapillarsaumes. Sickerwasser ist Wasser, das sich durch Überwiegen der Schwerkraft in der ungesättigten Zone nach unten bewegt. Das Wasser in der ungesättigten Zone steht unter Unterdruck, der als negativer hydrostatischer Druck aufgefasst werden kann und als absoluter Zahlenwert als Wasserspannung mit Hilfe von Tensiometern gemessen wird. Die Wasserspannung wird üblicherweise als pF-Wert in log cm Wassersäule angegeben, wobei F für freie Energie und p für Logarithmus steht. Bei abnehmendem Wassergehalt steigt die Wasserspannung. Der Zusammenhang zwischen Wassergehalt und Wasserspannung ist von der Porengrössenverteilung und dem Porenvolumen abhängig und daher in den einzelnen Bodenhorizonten verschieden. Als wichtiger bodenspezifischer Grenzwert ist die Feldkapazität zu nennen, die denjenigen Wassergehalt angibt, oberhalb dessen jede weitere Wasserzufuhr zur Wasserabgabe in die Tiefe (zur Versickerung) führt. Die Feldkapazität ist in groben Untergrundmaterialien wesentlich kleiner als in feinen.  
 

 

 

 
 
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