Durchlässigkeitsbeiwerte

Der Durchlässigkeitsbeiwert, auch kf-Wert genannt, ist eine wichtige Eingangsgröße für die Beschreibung der Grundwasserströmung im Untergrund. Der kf-Wert kann durch eine Reihe von Labor- und Geländeversuchen bestimmt werden. Dabei unterscheidet man zwischen großflächigen Ableitungen des kf-Werts durch z. B. Pump- oder Tracerversuche, in situ-Versuche wie z. B. slug-bail-Tests und Ableitungen von direkt aus Bohrgut gewonnenem Probenmaterial für standortspezifische Ergebnisse. Für kleinräumige Fragestellungen werden im Labor oft Durchflussversuche an ungestörtem Probenmaterial durchgeführt. Eine kostengünstige Alternative stellt die Korngrößenanalytik an gestörtem Probenmaterial als Grundlage für die kf-Wert-Abschätzung dar. Letzteres ist gängige Praxis zur Bestimmung des kf-Wert in der Wasserwirtschaft.

Durchgängige hydrostratigrafische Informationen für alle relevanten Grundwasserleiter und ‑geringleiter sind in Geofakten 21 (Reutter, 2011) publiziert. Dort sind Durchlässigkeitsklassen definiert, die die Bandbreite möglicher kf-Werte je Grundwasserleiter und ‑geringleiter im norddeutschen Lockergesteinsgebiet zeigen. Diese Werte werden mithilfe der berechneten kf-Werte aus Bohrproben aus der Korngrößenanalytik für Niedersachsen präzisiert. Alle Daten stammen aus der Datenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS®). Externe Daten wurden aufgrund meist fehlender Angaben zur Probenaufbereitung sowie zu Messverfahren, die einen erheblichen Einfluss auf die berechneten Ergebnisse haben können, nicht berücksichtigt.

Die statistischen Auswertungen und Verteilungen der kf-Werte basieren räumlich auf den Hydrogeologischen Teilräumen der Hydrogeologischen Übersichtskarte 1:500 000 (HUEK500-HYR) (LBEG, 2004) und können über den NIBIS® KARTENSERVER abgerufen werden. Zusätzlich stehen alle Proben an Bohrungen, die für die statistische Verteilung verwendet wurden als Nachweispunkte zur Verfügung. Zur Berechnung der kf-Werte wurden semi(empirische) Verfahren nach Hazen (1892), Beyer (1964), Wang et al. (2017) sowie Kozeny-Carman (zitiert nach Wang et al., 2017) verwendet.

Literatur:

BEYER, W. (1964). Zur Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit von Kiesen und Sanden aus der Kornverteilung. Wasserwirtschaft, Wassertechnik (WWT), 14(6), 165–169.

HAZEN, A. (1892). Some physical properties of sands and gravels, with special reference to their use in filtration (24th Annual Report; S. 539–556). Massachusetts State Board of Health.

LBEG. (2004). Hydrogeologische Übersichtskarte 1:500000—Hydrogeologische Räume und Teilräume [Grundkarte]. Niedersächsisches Bodeninformationssystem (NIBIS®). https://nibis.lbeg.de/cardomap3/

REUTTER, E. (2011). Hydrostratigrafische Gliederung Niedersachsens (Geofakten 21). LBEG, Hannover.

WANG, J., FRANÇOIS, B., & LAMBERT, P. (2017). Equations for hydraulic conductivity estimation from particle size distribution: A dimensional analysis. Water Resources Research, 53(9), 8127–8134. https://doi.org/10.1002/2017WR020888