Grundwasserführung

Grundwasserführung bezeichnet die räumliche und zeitliche Bewegung des Grundwassers in porösen Gesteinen und Böden. Sie beschreibt, wie Grundwasser durch Aquifere und unterliegende Bodenschichten fließt und wie es mit Oberflächengewässern, Feuchtgebieten und dem Landwasserhaushalt interagiert. Die treibende Kraft ist der hydraulische Gradient, der den Unterschied des hydraulischen Potentials zwischen benachbarten Stellen widerspiegelt. Der Grundwasserfluss lässt sich, dem Gesetz von Darcy folgend, als proportional zum Produkt aus hydraulischer Leitfähigkeit des Mediums und dem Gradienten des hydraulischen Kopfs beschreiben.

Wichtige Einflussgrößen sind Porosität, Permeabilität, Gesteinszusammensetzung, Schichtungen sowie anisotrope Eigenschaften, die Richtung und Geschwindigkeit des Flusses bestimmen. In der ungesättigten Zone wirken zusätzlich Prozesse wie Infiltration und Speicherkapazität des Bodens, während in der gesättigten Zone der Fluss durch das Grundwasserleiternetz erfolgt. Typische Vorgänge umfassen Re- und Infiltration, Dispersion, Stofftransport sowie Austauschprozesse mit Oberflächengewässern (Basisabfluss, Quellen) und Entnahmen durch Brunnen.

Messung und Modellierung der Grundwasserführung erfolgen mittels Bohrlöchern, Piezenometern, Pump- und Tracerversuchen. Daten fließen in numerische Modelle ein, die die Grundwasserfließgleichung (steady-state oder transient) lösen und Randbedingungen sowie Änderungen von Quellen und Senken berücksichtigen. Modelle dienen der Wasserversorgung, Umweltplanung und dem Schutz von Grundwasserquellen vor Verunreinigungen.

Bedeutung: Grundwasserführung ist entscheidend für die Verfügbarkeit von Wasser, die Ökosysteme und die Ausbreitung von Schadstoffen. Anpassungen durch Klima, Landnutzung oder Wasserentnahmen beeinflussen Grundwasserstände, -qualität und Basisabfluss.