Original paper

Das Verhalten von Sickerfronten in ungesättigten Kiesen der Münchener Schotterebene

[The Behaviour of Seepage Fronts in the Unsaturated Levels of the Munich Gravel Plain]

Nemeth, Gabriel

Kurzfassung

Während eines über 4jährigen Untersuchungsprogrammes im Bereich der Münchener Schotterebene wurden unter anderem Änderungen im Grundwasserstand und die Grundwasserneubildungsrate kontinuierlich beobachtet. Es wurde festgestellt, daß sich die Auswirkungen von Niederschlagsereignissen auf das Grundwasserniveau wegen der geringen Speicherkapazität der grobporigen Schotter mit Hilfe von berechneten Grundwasserneubildungsraten sehr unzureichend vorhersagen lassen. Um diese Zusammenhänge unter kontrollierten Bedingungen untersuchen zu können, wurden Beregnungsversuche im Labor an einer mit Saugkerzen und Tensiometern bestückten Lysimeteranlage durchgeführt. Die Säule wurde mit Chlorid- und Uranin-Tracern mit unterschiedlicher Intensität und Dauer beregnet, um die Zusammenhänge zwischen Feuchtegehalt des Sickerkörpers und Sickergeschwindigkeiten festzustellen. Es zeigte sich, daß die an den geringen Feinporenanteil gebundenen, relativ langsamen, kontinuierlichen Sickervorgänge von einzelnen intensiven Regenereignissen überlagert werden. Nur eine geringe prozentuale Erhöhung des Feuchtegehalts in den Schottern führt sehr schnell zu viel höheren Sickergeschwindigkeiten, die auch für Aussagen über durchschnittliche Sickerungsraten von maßgebender Bedeutung sind.

Abstract

Over a period of four years changes in groundwater level and groundwater recharge in the Munich Gravel Plain were continuously monitored. Due to the low storage capacity of the gravel, any forcasts on the effects of rain periods on the groundwater level with only the help of calculated groundwater recharge rates proved to be very undependable. In order to study the seepage processes under controlled conditions simulated rain experiments were carried out in the laboratory. A gravel-filled lysimeter column with inserted tensiometers and ceramic suction cups was used to simulate the natural seepage zone. The column was sprinkeled in varied intensity and duration with water containing chloride and uranin tracers. It was shown, that the comparatively slow, continuous seepage rate limited to the small amount of fine pores is superimposed by fronts poduced by individual intense rain episodes. A slight increase in the moisture content of the gravel body is enough to cause large increase in the seepage rate. These short periods of extreme conditions are of decisive importance in the calculation of "average" seepage durations.

Keywords

Hydrodynamicsinfiltrationinterpretationlysimetertracerimbibitionunsaturated zonegravel Bavarian Plateau