Handbuch Der Hydrologie: Wesen, Nachweis, Untersuchung Und Gewinnung Unter Irdischer Wasser: Quellen, Grundwasser, Unterirdische Wasserläufe, G

ISBN-13: 9783642503825 / Niemiecki / Miękka / 1923 / 426 str.

E. Prinz

Opis

Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfangen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen fur die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfugung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden mussen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben."

Spis treści

1. Das Wasser der Erde.- 2. Der Gegenstand der Hydrologie.- A. Das unterirdische Wasser.- I. Unterscheidung des unterirdischen Wassers in Grundwasser und unterirdische Wasserläufe.- II. Begriffsbestimmung von Grundwasser und unterirdischen Wasserläufen.- III. Die Entstehung des unterirdischen Wassers.- 1. Der atmosphärische Ursprung des unterirdischen Wassers.- a) Versickerungstheorie.- b) Verdichtungstheorie.- 2. Das Erdinnere als Ursprung des unterirdischen Wassers.- 3. Erzeugung unterirdischen Wassers durch Versickerung und Versinkung aus Oberflächengewässern.- IV. Unterirdisches Wasser und Flußdichte.- V. Der Einfluß des Waldes auf die Entstehung des unterirdischen Wassers.- VI. Bedeutung der Entstehungstheorie für die Praxis.- VII. Mutmaßliche Menge und Beständigkeit des unterirdischen Wassers.- VIII. Die unterirdische Wassermenge und der Kreislauf des Wassers.- B. Quellen im allgemeinen.- C. Grundwasser.- I. Der geohydrologische Aufbau des grundwasserführenden Untergrundes.- 1. Die wasserführenden Schichten.- a) Alluviale wasserführende Schichten (Alluvium).- b) Diluvialewasserführende Schichten (Diluvium erster Ordnung).- c) Die eiszeitlichen grundwasserführenden Ablagerungen Europas.- d) Das nordische Vereisungsgebiet Norddeutschlands (Urstrointäler).- e) Die alpinen Vergletscherungsgebiete.- f) Grundwasserführende Schichten gemischten Ursprungs.- g) Die eiszeitlichen wasserführenden Ablagerungen Nordamerikas.- h) Diluviale grundwasserführende Schichten zweiter Ordnung.- i) Lotrechte Mächtigkeit quartärer grundwasserführender Schichten.- k) Regelmäßige Schichtung der grundwasserführenden Schichten.- l) Hydrologische Unregelmäßigkeiten und Störungen in den wasserführenden Schichten.- m) Tertiäre und ältere grundwasserfiihrende Schichten.- n) Grundwasserführende Sandsteine und Konglomerate.- o) Grundwasserführende Schichten äolischen Ursprungs.- 2. Übersicht der wichtigsten geologischen Haupt- und Unterstufen.- 3. Die Verbreitung der wasserführenden Schichten.- a) Wasserführende Schichten älteren Ursprungs in Deutschland, Osterreich-Ungarn, Belgien, Frankreich, England und Nordamerika.- b) Die wasserführenden Schichten Norddeutschlands.- 4. Undurchlässige Schichten.- 5. Wasserstockwerke.- 6. Artesische Becken und Mulden.- 7. Grundwasserströme.- II. Aufsuchung von Grundwasser.- Anzeichen von Grundwasser.- a) Oberflächenbeschaffenheit.- b) Sichtbare Talbildungen.- c) Verdeckte Talbildungen.- d) Flußterrassen.- e) Bodenerhebungen, Einschnitte.- f) Vorhandene Brunnen.- III. Nachweis von Grundwasser durch Messung natürlicher Grundwasseraustritte.- IV. Vorrichtungen zur Messung von Wassermengen.- 1. Unmittelbare Messung.- a) Geeichte Gefäße.- b) Der Wasserzoll.- c) Öffnungen in dünner Wand.- d) Tafeln der Beiwerte,u für den Ausfluß aus Öffnungen in dünner Wand.- e) Überfälle.- f) Wassermengen, gemessen durch einen Poncelet-Überfall.- g) Wassermesser.- 2. Mittelbare Messung.- a) Bestimmung der Wassergeschwindigkeit im Gerinnen.- b) Schwimmer.- c) Hydrometrische Flügel.- 3. Vergleichende Zusammenstellung des Genauigkeitsgrades verschiedener Meßvorrichtungen.- 4. Messung der aus artesischen Bohrungen aufsteigenden Wassermengen.- 5. Zusammenstellung der aus Sekundenlitern abgeleiteten Minutenliter usw.- V. Feststellung von fließendem und ruhendem Grundwasser.- 1. Fließendes Grundwasser.- a) Wagerechte Bewegung des Grundwassers.- b) Der Grundwasserspiegel.- ?) Messung der Grundwasserspiegel.- c) Freie und gespannte Grundwasserspiegel.- ?) Freie Grundwasserspiegel.- ?) Gespannte Grundwasserspiegel.- d) Falsche und unechte Grundwasserspiegel.- ?) Falsche Grundwasserspiegel.- ?) Unechte Grundwasserspiegel.- e) Natürliche Schwankungen des Grundwasserspiegels.- f) Größe der natürlichen Grundwasserspiegelschwankungen.- g) Höhenschichtenlinien des natürlichen Grundwasserspiegels.- ?) Störungen in den Höhenschichtenlinien des Grundwasserspiegels.- ?) Veränderlichkeit des Verlaufs der Grundwasserhorizontalen.- ?) Höhenschichtenlinien des natürlichen Grundwasserspiegels in festen, geklüfteten Gebirgen.- ?) Höhenschichtenlinien des Grundwasserspiegels in bebauten Stadtgebieten.- h) Das Grundwassergefälle.- ?) Die Größe des natürlichen Grundwassergefälles.- ?) Wechsel des Grundwassergefälles.- 2. Ruhendes Grundwasser.- VI. Bestimmung der Grundwassermenge.- VI1. Mittelbare Bestimmung der Grundwassermenge.- 1. Bestimmung der Grundwassermenge aus Versickerungsmenge und Niederschlagsgebiet.- a) Versickerungsmenge.- b) Niederschlagsgebiet.- c) Festlegung des Niederschlagsgebietes durch unterirdische Wasserscheiden.- 2. Bestimmung der Grundwassermenge aus DurchfluBquerschnitt und Geschwindigkeit.- 2a. Der Durchflußquerschnitt.- 2b. Bestimmung der Grundwassermenge mit Hilfe des Produkts p. v..- a) Die auf den Querschnitt des Wasserträgers bezogene Geschwindigkeit.- b) Der Durchlässigkeitsbeiwert „k“ oder die Bodenkonstante.- c) Die Bestimmungsgrößen des Durchlässigkeitsbeiwerts „k“.- ?) Die Korngröße.- ?) Die Korngestalt.- ?) Der mittlere Korndurchmesser.- ?) Der Gleichförmigkeitsbeiwert.- ?) Die Lagerung.- ?) Das Mischungsverhältnis der Körner.- d) Die Ermittelung des Durchflußbeiwerts „k“ durch Laboratoriumsversuch.- e) Die Ermittelung des Durchlässigkeitsbeiwerts „k“ in nat gelagertem Untergrunde.- f) Die Ermittelung der spez. Ergiebigkeit des Untergrundes nach A. Thiem.- 2c. Bestimmung der Grundwassermenge mit Hilfe der einzelnen Faktoren p und v.- a) Der Verhältniswert p.- b) Rechnerische Auswertung des Hohlrauminhaltes.- c) Ermittelung des Hohlrauminhaltes durch Laboratoriumsversuche.- d) Beziehungen zwischen Durchlässigkeitsbeiwert und Hohlrauminhalt.- e) Die Grundwassergeschwindigkeit y.- f) Die Kapillarbewegung des Grundwassers.- g) Ermittelung der Grundwassergeschwindigkeit durch Versuche in natiirl. gewachsenem Boden.- ?) Messung der Grundwassergeschwindigkeit durch Grundwasserwellen.- ?) Messung der Grundwassergeschwindigkeit durch das Thiemsche Kochsalzverfahren.- ?) Messung der Grundwassergeschwindigkeit durch das Slichtersche Verfahren.- h) Andere Mittel zur Messung von Grundwassergeschwindigkeiten.- i) Tatsächlich gemessene natiirl. Grundwassergeschwindigkeiten.- k) Veränderlichkeit der natürlichen Grundwassergeschwindigkeit.- VI2. Unmittelbare Bestimmung der Grundwassermenge.- 1. Bestimmung der Grundwassermenge durch Messung natürl. Quellergiebi gkeiten.- 2. Bestimmung der Grundwassermenge durch Brunnenbetrieb.- a) Wirkungsweise lotrechter Brunnen.- b) Wirkungsweise eines lotrechten Brunnens in wagerechter Richtung.- c) Entnahme- und Einwirkungsgebiet eines Brunnens.- d) Die untere Scheitelung (Kulmination).- e) Wirkungsweise eines lotrechten Brunnens in lotrechter Richtung.- f) Bedeutung der lotrechten Wirkungsweise einer Wasserfassung für den natürl. Wasserhaushalt.- g) Der Thiemsche Satz.- h) Wirkungsweise mehrerer lotrechter Brunnen.- i) Wirkungsweise wagerechter Brunnen.- k) Vergleich der Wirkungsweise lotrechter und wagerechter Brunnen.- VII. Der ungefaßte, abziehende Grundwasserstrom.- VIII. Theorie der Grundwasserbewegung.- 1. Das Poiseuille-Darcy-Dupuitsche Gesetz (Darcysches Gesetz).- 2. Abhängigkeit der Grundwasserbewegung von der Temperatur.- IX. Rechnerische Behandlung der Brunnenwirkung.- 1. Die Brunnenergiebigkeit, aus dem Darcyschen Gesetz abgeleitet.- a) Lotrechter Brunnen bei freiem Spiegel.- b) Lotrechter Brunnen bei gespanntem Spiegel.- c) Wagerechter Brunnen.- 2. Das Ergiebigkeitsgesetz nach Darcy.- a) Brunnen bei freiem Spiegel.- b) Brunnen bei gespanntem Spiegel.- 3. Übergang vom gespannten zum freien Spiegel.- 4. Ergiebigkeit unvollkommener Brunnen.- 5. Absenkungskurve und Absenkung.- 6. Absenkung in Abhängigkeit von der Wasserentnahme.- 7. Absenkung in Abhängigkeit von der Mächtigkeit der wasserführenden Schicht.- 8. Einfluß des Brunnendurchmessers auf die Ergiebigkeit.- X. Das Thiemsche „?“-Verfahren.- Die Fehlerquellen des „?“-Verfahrens.- XI. Das Lummertsche Verfahren.- XII. Andere Brunnentheorien, unabhängig von Darcy.- D. Unterirdische Wasserläufe.- I. Der geohydrologische Aufbau des von unterirdischen Wasserläufen durchzogenen Untergrundes.- 1. Klüftigkeit des festen Gebirges.- 2. Erweiterung der Gebirgsklüftigkeit.- 3. Korrosion, Auslaugung und Erosion.- 4. Der Erosionskreis.- 5. Die Wasserwege.- 6. Nachträgliches Zusetzen der unterirdischen Wasserwege.- 7. Höhlenflüsse.- a) Veränderlichkeit der Wege der Höhlenflüsse.- b) Abfluß- und Rückhaltungsvermögen der Höhlenflüsse (Überflutungen, zeitweilige Seen).- c) Verschwinden der Höhlenflüsse, Ausmundung in das Meer.- d) Ausbildung unterirdischer Wasserläufe und Höhlenflüsse zu Systemen.- 8. Hydrologische Karsterscheinungen.- II. Aufsuchung unterirdischer Wasserläufe.- 1. Unsichtbare unterirdische Wasserläufe.- 2. Anzeichen (unterirdisches Rauschen, Erdsenken, Erdfälle, Schwinden, Trockentäler).- III. Nachweis unterirdischer Wasserläufe durch Messung sichtbarer Quellaustritte.- IV. Bestimmung der Wassermenge unterirdischer Wasserläufe.- 1. Bestimmung aus Versickerungs- bzw. Versinkungsmenge und Niederschlagsgebiet.- 2. Bestimmung aus der Klüftigkeit.- 3. Bestimmung aus dem Durchflußquerschnitt und der Wassergeschwindigkeit.- a) Der Durchflußquerschnitt.- b) Der Wasserspiegel.- c) Die Spiegelschwankungen.- d) Messen der Wassergeschwindigkeit.- ?) Verschiedene Meßmittel.- ?) Farbversuche.- ?) Fehlerquellen bei Farbversuchen.- ?) Tatsächlich gemessene Geschwindigkeiten unterirdischer Wasserläufe.- 4. Bestimmung durch Versuchsbrunnenbetrieb.- 5. Bestimmung aus Stollen und Tunnelbauten.- V. Rückschlüsse aus der Ergiebigkeit auf die Kliiftigkeit des Gebirges.- VI. Die Ergiebigkeitsgesetze unterirdischer Wasserläufe.- VII. Das Löwy-Leimbachsche Verfahren zur Auffindung von unterirdischem Wasser.- E. Physikalische, chemische, bakteriologische und biologischmikroskopische Untersuchung des Wassers.- I. Allgemeines.- II. Entnahme von Wasserproben.- III. Desinfektion von Fassungsanlagen vor der Entnahme der Wasserproben.- IV. Anweisung zur Entnahme von Wasserproben.- V. Untersuchung der physikalischen Eigenschaften des Wassers.- 1. Temperatur.- 2. Messung der Temperatur.- 3. Vergleichung der Thermometergrade.- 4. Klarheit und Durchsichtigkeit.- 5. Farbe.- 6. Geschmack.- 7. Geruch.- 8. Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers.- 9. Radioaktivität.- VI. Untersuchung der chemischen Eigenschaften des Wassers.- 1. Härte.- 1a. Bestimmung der Härte.- 2. Chlor (Chloride).- 2a. Bestimmung der Chloride.- 3. Eisen.- 3a. Nachweis des Eisens.- 4. Mangan.- 4a. Nachweis des Mangans.- 5. Kohlensäure.- 5a. Nachweis der freien Kohlensäure.- 6. Ammoniak.- 7. Salpetrige Säure.- 8. Salpetersäure.- 9. Schwefelwasserstoff.- VII. Metalle und Mörtel angreifende Wässer.- VIII. Untersuchung des Wassere für gewerbliche Zwecke.- IX. Veränderlichkeit der Wasserbeschaffenheit.- X. Bedeutung der physikalisch-chemischen Untersuchung des Wassers für die hygienische Beurteilung.- XI. Bakteriologische Untersuchung des Wassers.- XII Mikroskopisch-biologische Untersuchung des Wassers.- XIII. Reinigende Wirkung des natürlich gewachsenen Bodens.- 1. Reinigende Wirkung der Grundwasserträger.- 2. Grenzen der reinigenden Wirkung der Grundwasserträger.- 3. Trübung und klärende Wirkung unterirdischer Wasserläufe.- 4. Reinicendes Verhalten unterirdischer Wasserläufe.- F. Fassung von Grundwasser.- I. Technische Vorarbeiten.- 1. Allgemeines.- 2. Das Abpumpen der einzelnen Bohrungen und Entsanden.- 3. Messung der spez. Ergiebigkeit, Feststellung der Wasserbeschaffenheit im Felde.- II. Der Versuchsbrunnen.- 1. Allgemeines.- 2. Lage des Versuchsbrunnens.- 3. Bauliche Anordnung des Versuchsbrunnens.- 4. Der Versuchsbrunnenbetrieb.- 5. Der Beharrungszustand am Ende des Versuchsbrunnenbetriebes.- 6. Spiegelverhalten während und am Ende des Versuchsbrunnenbetriebes.- 7. Zahlenergebnisse verschiedener Versuchsbrunnenbetriebe.- 8. Ungesetzlicher Verlauf der Versuchsbrunnenergebnisse.- 9. Beharrungszustand eines Versuchsbrunnens und Dauerzustand im Fassungsgelände.- III. Allgemeine Gesichtspunkte bei Anlage von Grundwasserfassungsanlagen.- 1. Wahl des Fassungsortes.- 2. Beschaffenheit der Oberfläche und Tiefenlage des Spiegels.- 3. Wahl der Fassungsrichtung.- 4. Fassung zwischen gestörten Höhenschichtenlinien.- 5. Fassungsspiegel von starkem Gefälle.- 6. Fassungen in tiefen Rinnen.- 7. Fassung bei tiefliegendem Grundwasserspiegel.- 8. Wahl zwischen einer Fassung mit natürlichem Abfluß und künstlicher Hebung.- 9. Technische Unmöglichkeit, Grundwasser zu fassen.- 10. Fassungsanlagen zur Speisung ehemaliger Floßwasserwerke.- IV. Allgemeines über Fassungskörper.- V. Rohrbrunnen.- 1. Allgemeines.- 2. Rammbrunnen.- 3. Gebohrte Rohrbrunnen.- 4. Ausrüstung der Rohrbrunnen.- a) Der Filterkorb.- b) Das Filterkorbgerüst im allgemeinen.- c) Das Filterkorbgerüst aus Holz.- d) Das Filterkorbgerüst aus Steinzeug.- e) Das Filterkorbgerüst aus Schmiedeeisen.- f) Das Filterkorbgerüst aus Gußeisen.- g) Das Filterkorbgerüst aus Kupfer, Rotguß.- h) Filterkorbgerüste, zusammengesetzt aus verschiedenen Metallen.- i) Mehrstufige Filterkörbe.- k) Schutz gegen das Eindringen von Bodenteilen in das Brunneninnere.- ?) Allgemeines.- ?) Gewebe.- ?) Sand- und Kiesschüttungen.- l) Futterrohre.- m) Saugrohre.- n) Der Brunnenkopf.- o) Sonstige Ausrüstung des Brunnenkopfes.- 5. Beispiel zweier vollständiger Rohrbrunnen.- VI. Schachtbrunnen.- 1. Allgemeines.- 2. Der gemauerte Schachtbrunnen.- 3. Schachtbrunnen aus Beton.- 4. Schachtbrunnen aus Eisen.- 5. Schutz gegen die Versandung von Schachtbrunnen.- VII. Gekuppelte Schacht- und Rohrbrunnen.- VIII. Artesische Brunnen.- IX. Verwilderte artesiche Brunnen.- X. Wagerechte Fassungskörper.- 1. Allgemeines.- 2. Nicht begehbare Sammelstränge.- 3. Begehbare Sammelstränge.- XI. Fassung in feinen Sanden.- 1. Rohrbrunnen im Triebsand.- 2. Schachtbrunnen im Triebsand.- 3. Sammelstränge im Triebsand.- XII. Gegenseitige Entfernung und Tiefe von Fassungsbrunnen.- XIII. Fassungswiderstände.- XIV. Zusammenleitung des gefaßten Wassers.- 1. Verbindungsleitungen.- 2. Entlüftung der Saug- bzw. Heberleitungen.- 3. Der Sammelbrunnen.- a) Lage des Sammelbrunnens.- b) Bau und Wirkungsweise des Sammelbrunnens.- XV. Fassung in Nachbarschaft von Oberflächenwasser.- 1. Natürliche Wechselbeziehungen zwischen Grund- und Oberflächenwasser.- 2. Abstand zwischen Fassung und Oberflächenwasser.- 3. Nachweis der Wechselbeziehungen zwischen Fassung und Oberflächenwasser.- XVI. Die Absenkung des Grundwasserspiegels und ihre Wirkungen.- 1. Allgemeines.- 2. Einfluß der Absenkung auf die Wasserbeschaffenheit.- 3 Einfluß der Absenkung auf den Pflanzenwuchs.- 4. Einfluß der Absenkung auf den Wasserhaushalt.- XVII. Lebensdauer von Fassungsanlagen.- XVIII. Hydrologische Untersuchung unergiebig gewordener Fassungsanlagen.- XIX Mittel zur Verlängerung der Lebensdauer von Fassungsanlagen.- XX Künstliche Erzeugung von Grundwasser.- XXI. Schutz der Fassungsanlagen.- 1. Allgemeines.- 2. Schutz der Wassermenge.- 3. Schutz der Wasserbeschaffenheit.- 4. Beeinflussung des Grundwassers von oben aus.- 5. Seitliche Beeinflussung der Fassungen durch benachbartes Oberflächenwasser.- 6. Beeinflussung des Grundwassers aus der Tiefe.- 7. Schutzmaßnahmen gegen Verunreinigung der Fassungen.- XXII. Überwachung von Fassungsanlagen.- G. Wasserwirtschaft.- H. Umrechnungstafel.