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Hydrogeologie der nichtverkarstungsfähigen Festgesteine

  • Kartonierter Einband
  • 304 Seiten
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Die Hydrogeologie der nichtverkarstungsfahigen, d. h. vor all em der nichtkarbonatischen oder gering karbonatischen Festgesteine h... Weiterlesen
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Beschreibung

Die Hydrogeologie der nichtverkarstungsfahigen, d. h. vor all em der nichtkarbonatischen oder gering karbonatischen Festgesteine hat bisher nicht geniigend Beachtung gefunden. Sie hat noch keine zusammenfassende Dar stellung ihrer besonderen Probleme und deren Bedeutung in cler Grundwasser erkundung und -gewinnung, in Grundwasserhaushaltsfragen, in vie1en inter disziplinaren Wissenschaftsgebieten - z. B. in der Umweltforschung - sowie in unterschiedlichen, besonders bautechnischen Anwendungsbereichen erfahren. Vielfaltig sind dagegen die Bemiihungen der Geologen und Hydrologen bisher gewesen, die Wasserfiihrung der Lockergesteine zu erkunden, in der Literatur zu beschreiben oder in Vortragen bei speziellen Symposien oder Tagungen darzustellen. Auch verkarstungsfahige Festgesteine sind in den letzten Jahren zunehmend Gegenstand von Forschungen und Vortragsveranstaltungen sowie zusammenfassender Darstellungen gewesen. Der Hydrogeologie nichtkarbonatischer Festgesteine wird erst in den letzten Jahren mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Ihr sind speziell auch einige internationale wissenschaftliche Tagungen gewidmet worden, so: 1965 ein Symposium (organisiert von UNESCO, zusammen mit AIHS, FAO und AIH 1) in Dubrovnik (Jugoslawien) unter dem Thema: "Hydrologie des roches fissurees", 1972 ein Symposium (der IAEG 2) in Stuttgart unter dem Thema: "Percolation through fissured rocks", 1974 ein Symposium (von Servo geo!. Esp. und UNESCO) in Lanzarote (Kanarische Inseln) iiber: "Hidrologia de terrenos volcanicos".

Inhalt

1. Zur Einführung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Anwendungsbereiche und Bedeutung für die Praxis.- 2. Hohlräume im nichtkarbonatischen Festgestein und im Gebirge.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Poren im Gestein.- 2.2.1 Definitionen.- 2.2.2 Porenraum von mittel- und grobklastisdien Festgesteinen.- 2.2.3 Porenraum von tonigen Festgesteinen.- 2.2.4 Porenraum von Tuffgesteinen, pyroklastischen und Lavagesteinen.- 2.2.5 Porenraum in plutonischen, vulkanischen und metamorphen Gesteinen.- 2.3 Fugen (Trennfugen) im Gebirge.- 2.3.1 Schichtfugen.- 2.3.2 Klüfte.- 2.3.3 Schieferungsfugen.- 2.3.4 Scherfugen.- 2.3.5 Störungen.- 2.4 Hohlungen in festen und halbfesten Gesteinen.- Literatur.- 3. Grundlagen zur hydrogeologisdien Beurteilung nichtkarbonatischer Festgesteine.- 3.1 Der Aquifer im festen Gebirge.- 3.2 Allgemeines zur Gesteins- und Gebirgsdurchlässigkeit.- 3.3 Porendurchlässigkeit bei Festgesteinen (Permeabilitat).- 3.4 Fugendurdilässigkeit des aus nicht verkarstungsfahigen Festgesteinen aufgebauten Gebirges.- 3.4.1 Strömung in Klüften und Störungen.- 3.4.2 Geologische und hydrogeologische Erkundung zur groben Abschätzung der Wegsamkeit des Gebirges.- 3.4.3 Pumpversuche zur Bestimmung der Gebirgsdurchlässigkeit.- Pumpversuche mit stationären Bedingungen.- Pumpversuche mit nichtstationären Bedingungen.- 3.4.4 Vergleiche der Gesteinsdurdilässigkeiten mit Pumpergebnissen.- 3.4.5 Weitere Methoden zur Abschätzung der Gebirgsdurchlässigkeit.- 3.4.5.1 Auffüllversuche bei Bohrlöchern.- 3.4.5.2 Geophysikalische Transmissivitätsmessungen mit Hilfe des "Einschwingverfahrens"für den Grundwasserspiegel in Brunnen bei Festgesteinen.- 3.4.5.3 Flußmesser (flowmeter)-Messungen in Bohrlöchern.- 3.4.5.4 Färbe-, Salzungs- und Isotopenimpfversuche sowie Temperaturmessungen.- 3.4.5.5 Auswertung von Grundwasserhöhengleichen-Plänen.- 3.4.5.6 Auswertung von Korngrößenuntersuchungen.- 3.5 Grundwasserabfluß und -erneuerung und ihr Bezug zum geologischen und lithologischen Aufbau des Gebirges.- 3.5.1 Grundwasserhaushalt - Abtrennung des Grundwasserabflusses.- 3.5.2 Trockenwetterabflußkurve und ihre Beziehung zu den geologischen Verhältnissen.- 3.5.3 Ermittlung von Gebieten erhöhter Grundwasserspende aus Niedrigwasserabflüssen in lithologisch einförmigen Gebieten.- 3.6 Zur Chemie des Grundwassers in Festgesteinen.- 3.6.1 Grundwasserbesdiaffenheit in magmatischen Gesteinen und Metamorphiten.- 3.6.2 Grundwasserbesdiaffenheit in konsolidierten, niditkarbonatischen Sedimentgesteinen.- 3.6.3 Widitige gelöste Bestandteile im Grundwasser von Festgesteinen.- Schwermetalle.- Barium und Strontium.- Lithium.- Brom und Jod.- Fluor und Bor.- Chlor.- Literatur.- 4. Berechnungsgrundlagen und Rechenverfahren für Wasserströmung in Trennfugen.- 4.1 Problemstellung.- 4.2 Berechnungsgrundlagen.- 4.3 Berechnungsverfahren.- Literatur.- 5. Grundwasservorkommen und Wassergewinnung in verschiedenartigen Gesteinsbereichen und ausgewählten Grundwasserlandschaften.- Vorbemerkung.- 5.1 Magmatite des kristallinen Grundgebirges.- 5.1.1 Fennoskandia.- 5.1.2 Böhmisdie Masse (mit einem Beitrag von R. Hohl).- 5.1.3 Sonstige Kristallingebiete im westeuropäisdien Raum (mit einem Beitrag von R. Hohl).- 5.1.4 Kristallingebiete in Afrika, Nord- und Südamerika.- 5 1.5 Zusammenfassung der Erfahrungen für den Bereich der Magmatite.- a) Gewinnbare Wassermengen.- b) Wasserqualität.- c) Wasserbedarfsdeckung.- d) Maßnahmen zur Erkundung und Gewinnung.- Literatur.- 5.2 Metamorphite (Gneise, Glimmerschiefer, Phyllite (mit Beiträgen von R. Hohl).- Gneise.- Glimmerschiefer und Phyllite.- Literatur.- 5.3 Niditkarbonatische Gesteine des gefalteten Palaozoikums in Europa (Quarzite, Sandsteine, Konglomerate, Grauwacken, Siltsteine, Tonsteine, Diabase, Schalsteine, Keratophyre und Tuffe).- 5.3.1 Rheinisches Sdiiefergebirge.- Quarzite.- Sandsteine, Grauwacken und Misdigesteine.- Siltsteine, Tonsteine und Misdigesteine in gebänderter oder flasriger Art.- Diabase, Schalstein und Roteisenstein.- Zusammenfassender Überblick.- 5.3.2 Harz (R. Hohl).- 5.3.3 Vogtländisch-Thüringisdies Schiefergebirge.- 5.3.4 Zusammenfassung von Erfahrungen bei gefalteten Gesteinen des Variszisdien Gebirges (Kap. 5.3.1-5.3.3).- Literatur.- 5.3.5 Klastische Gesteine des gefalteten Teils der Subvariszischen Saumsenke, am Beispiel des Steinkohlenreviers der Ruhr (Wechselfolgen von Sandsteinen, Siltsteinen und Tonsteinen).- 5.3.5.1 Hydrogeologischer Überblick über das Ruhrkarbon und sein Deckgebirge.- 5.3.5.2 Hydrogeologische Verhaltnisse im Oberkarbon des Ruhrgebietes.- 5.3.5.3 Zur bergbaulichen Wasserwirtschaft im Ruhrgebiet.- 5.3.5.4 Gewinnung von nutzbarem Grundwasser außerhalb der Grubenbereiche und Beseitigung von Abwässern.- Literatur.- 5.3.6 Vergleiche mit anderen gefalteten Teilen der Subvariszischen Saumsenke.- 5.3.6.1 Aachen-Erkelenzer Steinkohlenrevier.- 5.3.6.2 Steinkohlenrevier von Ibbenbüren.- Literatur.- 5.3.7 Zusammenfassung von Erfahrungen in gefalteten Schichtfolgen der Subvariszischen Saumsenke (Kap. 5.3.5-5.3.6).- 5.4 Klastische Gesteine des ungefalteten Paläozoikums in den europäischen Tafelgebieten (ohne Rotliegendes).- 5.4.1 Ungefaltete Vorland-Sedimente des variszischen Gebirges zwischen Ruhrgebiet und Nordsee (ohne Rotliegendes).- 5.4.2 Baltischer Schild in der Umgebung der Baltischen Syneklise.- 5.4.3 Baltischer Schild in der nordlichen Umrahmung des Moskauer Beckens.- 5.4.4 Böhmen.- 5.4.5 Hinweise auf ungefaltetes Palaozoikum in anderen Teilen der Erde.- 5.4.6 Zusammenfassung für den Bereich des ungefalteten Palaözoikums.- Literatur.- 5.5 Das Molassestockwerk des palaözoischen Gebirges (Oberkarbon und Rotliegendes).- 5.5.1 Allgemeines (R. Hohl und H. Karrenberg).- 5.5.2 Hydrogeologische Verhältnisse der permosilesischen Sedimente im sächsischthüringischen Raum (R. Hohl).- 5.5.3 Hydrogeologische Verhältnisse der Vulkanitkomplexe des Molasse-Stockwerkes in Thüringen und Sachsen (R. Hohl).- 5.5.4 Zur Hydrogeologie der Sedimente und Vulkanite des Saar-Wetterau-Werra-Troges.- 5.5.5 Zur Hydrogeologie der Ablagerungen im Rotliegendbecken des nördlichen Mitteleuropa.- 5.5.6 Zusammenfassung einiger Erfahrungen fiir den Bereich der Rotliegend- Sedimente und -Vulkanite.- Literatur.- 5.6 Sandsteine des Mesozoikums.- 5.6.1 Sandsteine der Trias.- 5.6.1.1 Buntsandstein in Deutschland.- Geologischer Überblick.- Hydrogeologischer Überblick.- Grundwasserneubildung.- Grundwasserbeschaffenheit.- Grundwassergewinnung und -nutzung.- 5.6.1.2 Vergleich mit dem Buntsandstein in England und Frankreich.- 5.6.1.3 Sandsteine des Unteren und Mittleren Keupers, vorwiegend in Süddeutschland.- 5.6.1.4 Sandsteine des Oberen Keupers (Rhät) in der Bundesrepublik Deutschland.- 5.6.2 Sandsteine des Juras.- 5.6.3 Sandsteine der Unterkreide.- 5.6.3.1 Osning-Sandstein.- 5.6.3.2 Hilssandstein.- 5.6.4 Sandsteine der Oberkreide im sächsisch-böhmischen Bereich.- 5.6.5 Bedeutende Sandsteinbildungen des Mesozoikums außerhalb Europas.- 5.6.6 Zusammenfassung einiger Erfahrungen bei mesozoischen Sandsteinen des ungefalteten Deckgebirges.- Literatur.- 5.7 Mergelgesteine des Mesozoikums und des Tertiärs.- 5.7.1 "Steinmergel"des Mittleren Keupers im nordlichen Teil der Bundesrepublik Deutsehland.- 5.7.2 "Flammenmergel"des Albien im nördlichen Teil der Bundesrepublik Deutsehland.- 5.7.3 Oberkretazische Mergelgesteine (Cenoman bis Ober-Santon) im Deckgebirge des Steinkohlenreviers der Ruhr.- 5.7.4 Mergel der höheren Oberkreide (Vorhelmer Schichten des Campans) im zentralen Teil des Münsterschen Beckens.- Literatur.- 5.8 Vulkanische Gesteine des Mesozoikums und Känozoikums.- 5.8.1 Allgemeines.- 5.8.2 Island (Iceland).- a) Geologischer Überblick.- b) Hydrogeologie.- c) Wasserbilanz, Wasserversorgung und sonstige Wassernutzung.- 5.8.3 Kanarische Inseln.- a) Geologischer Überblick.- b) Hydrogeologie.- c) Zur Wasserbilanz und Wasserversorgung.- 5.8.4 Oahu (Hawaii-Inseln).- a) Geologischer Überblick.- b) Hydrogeologie.- c) Wassergewinnung und Wasserbedarf.- 5.8.5 Vogelsberg.- a) Geologischer Überblick.- b) Zur Hydrogeologie.- c) Nutzung und wasserwirtschaftliche Bedeutung.- 5.8.6 Deccan-Trap in Indien.- a) Geologischer Überblick.- b) Hydrogeologie.- c) Wassergewinnung und Wasserhaushalt.- 5.8.7 Vergleiche und Zusammenfassung.- Literatur.- 6. Umweltfragen bei Grundwasser in nichtverkarstungsfähigen Festgesteinen.- 6.1 Verunreinigungen des oberflachennahen Grundwassers in klüftigen, niditkarbonatisdien Festgesteinen und Grundwasserschutz.- 6.1.1 Allgemeines.- 6.1.2 Art der Belastungen.- 6.1.2.1 Natürliche Belastungen des Grundwassers.- 6.1.2.2 Anthropogene chemische Verunreinigungen des Grundwassers.- 6.1.2.3 Spezielle Beeintrachtigungen durch Bergbauhalden, Kippen, Dämme und Planierungen mit Bergematerial des Bergbaus.- 6.1.2.4 Verunreinigungen in geklüfteten Festgesteinen durch Mineralöl und Mineralölprodukte.- 6.1.2.5 Auswirkungen organischer Abfallstoffe und Abwässer.- 6.1.3 Gebirgsspezifische Ausbreitung von Verunreinigungen des Grundwassers und von Abwässern.- 6.1.4 Präventiver Grundwasserschutz bei geklüfteten nichtkarbonatischen Festgesteinen.- 6.1.4.1 "Richtlinien für Schutzgebiete", bisher mit begrenzter Anwendungsmöglichkeit für Festgesteine.- 6.1.4.2 Notwendige Beriicksiditigung von Sonderverhältnissen bei geklüfteten nichtkarbonatischen Festgesteinen in den Richtlinien zur Festlegung von Schutzgebieten.- 6.1.4.3 Ausweisung von Vorrang- bzw. Schongebieten.- Literatur.- 6.2 Versenkung von Abwassern in Festgesteinskomplexe des tieferen Untergrundes.- 6.2.1 Allgemeines.- 6.2.2 Hydrogeologische Voraussetzungen fiir die mogliche Nutzung von nichtkarbonatischen Festgesteinen zur Speicherung (Endlagerung) von flüssigen Abfällen.- 6.2.2.1 Auswahl "günstiger"Gebiete aufgrund der allgemeinen geologischen Situation.- 6.2.2.2 Spezielle Erkundung der geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse.- 6.2.2.3 Darstellung der hydrogeologischen Verhältnisse.- 6.2.3 Eigenschaften des natürlidien Flüssigkeitsinhalts des Injektionskörpers (Aquifers) und der injizierten Flüssigkeiten.- 6.2.4 Chemische Reaktionen zwischen Abwasser, Gestein und Lagerstättenwasser.- 6.2.5 Kontrollen des Versenk- und Ausbreitungsvorgangs.- 6.2.6 Nichtkarbonatische Festgesteine als Speicher für tiefversenkte Abwässer (Beispiele).- 6.2.6.1 Sandsteine.- 6.2.6.2 Schiefer.- 6.2.6.3 Basalt.- 6.2.6.4 Gneis.- 6.2.7 Auslösen von Erdbeben durch Fracken in Festgestein.- Literatur.- 7. Ingenieurgeologisch-geotedinische Aspekte.- 7.1 System Fels/Wasser.- 7.2 Wasser im Felsbau unter Tage.- 7.3 Bergwasser in Boschungen, Baugruben und bei Talsperren.- Literatur.

Produktinformationen

Titel: Hydrogeologie der nichtverkarstungsfähigen Festgesteine
Autor:
EAN: 9783709170380
ISBN: 978-3-7091-7038-0
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Vienna
Genre: Geowissenschaften
Anzahl Seiten: 304
Gewicht: 576g
Größe: H254mm x B178mm x T16mm
Jahr: 2011
Auflage: Softcover reprint of the original 1st ed. 1981