Berechnung der hydraulischen Leitfähigkeit aus Labor- und Feldtests

Die hydraulische Leitfähigkeit ist ein wichtiger Parameter in der Hydrogeologie, der die Fähigkeit von Boden oder Gestein zur Wasserübertragung darstellt. Sie ist für die Gestaltung einer wirksamen Grundwasserbewirtschaftung und Kontaminationskontrolle von wesentlicher Bedeutung. In diesem Artikel wird erläutert, wie die hydraulische Leitfähigkeit mithilfe von Labor- und Feldversuchen berechnet werden kann.

Labortests auf hydraulische Leitfähigkeit

Labortests ermöglichen kontrollierte Bedingungen zur Messung der hydraulischen Leitfähigkeit. Die häufigste Methode ist die Konstantkopf- oder Fallkopfprüfung an Bodenproben. Bei diesen Tests wird die Wasserdurchflussrate durch eine Probe unter einem bekannten hydraulischen Gradienten gemessen.

Die Berechnungen beruhen auf dem Darcyschen Gesetz, das die Durchflussrate, den hydraulischen Gradienten und die Querschnittsfläche der Probe in Beziehung setzt.

K = (Q * L) / (A * Δh)

Dabei ist Q der Durchfluss, L die Länge der Probe, A die Querschnittsfläche und Δh die Hydraulikkopfdifferenz.

Feldversuche zur hydraulischen Leitfähigkeit

Feldversuche bewerten die hydraulische Leitfähigkeit vor Ort und liefern Daten, die die natürlichen Bedingungen widerspiegeln. Übliche Methoden sind: Schneckenprüfungen, Pumpenprüfungen und Aquiferprüfungen. Bei diesen Tests wird die Änderung des Wasserstands im Laufe der Zeit nach einer Störung gemessen.

Die Analyse verwendet oft die Theis- oder Cooper-Jacob-Methoden, um Wasserstandsdaten zu interpretieren und K. Diese Methoden beinhalten die Darstellung von Drawdown im Vergleich zur Zeit und die Anpassung der Daten an ein mathematisches Modell.

Zusammenfassung der Berechnungsschritte