Anwendung von Tracertechniken zur Erfassung des Wasserumsatzes in kleinen Einzugsgebieten. Teil I - Fortsetzung und Abschluss der Arbeiten. Teil II - Abschluss der Arbeiten mit Hinweisen fuer die angewandte Hydrologie und Wissenschaft
Einleitend wird der systemanalytische Forschungsansatz wieder aufgegriffen, der im Oberharzer Untersuchungsgebiet Lange Bramke seit 1980 verfolgt wird. Darin spielen Umweltisotope und kuenstliche Markierstoffe als hydrologische Tracer in Verbindung mit spezifischen Inversproblemloesungen zum Wasser- und Tracertransport eines zentrale Rolle. Ziel sind prozessorientierte Modellvorstellungen ueber Wasserfluesse sowie Inhalte, Reaktionen und andere hydrologisch-hydraulische Eigenschaften der relevanten hydrologischen Gebietsspeicher. Besonderes Augenmerk galt im abschliessenden Berichtszeitraum neben der Fortsetzung und Auswertung der isotopenhydrologischen Messreihen der Untergrundpassage von Kunsttracern und den hydraulischen Verhaeltnissen im Kluftaquifer. Damit sollte auch den Abflussbildungs- und Grundwasserneubildungsmechanismen nachgegangen werden. Zu diesem Zweck wurden noch einige zusaetzliche Grundwasserbeobachtungsrohre gesetzt. Somit konnte das Gesamtvorhaben zu dem skizzierten vorlaeufigen Abschluss gebracht werden. Als wichtigstes hydrologisches Ergebnis hat wohl der durchschnittliche Direktabflussanteil von nur rd. 10% zu gelten, gleichbedeutend 6% des zugehoerigen Inputvolumens. Als Konsequenz daraus werden Hochwasserganglinien zwar durch Niederschlaege initiert, aber durch exfiltrierendes Kluftgrundwasser generiert. Hauptleiterbahnen sind dabei nach Kunsttracerbefunden die gesaettigten Querstoerungen. Voraussetzung fuer die ereignisbedingt sprunghaften Steigerungen des Exfiltrationsvolumens sind die mit der Infiltration ruckhaft erhoehten Grundwasserpotentiale in den Mittel- und Unterhangbereichen. Die untersuchten Zusammenhaenge zwischen Kluftgrundwasserstaenden und Abfluessen erweisen sich dabei als hysteres, relevante laterale Wasserfluesse beschraenken sich auf den gesaettigten Bereich. Schliesslich werden die Verluste an Exfiltrationswaessern umgehend durch Grundwasserneubildung kompensiert, die permanent mit Schwerpunkt im Winterhalbjahr erfolgt. Dafuer sorgen effizient draenende Makroporen- und Kluftsysteme in den ungesaettigten Locker- und Festgesteinszonen. Alle ereignisbezogenen Detailergebnisse fuegen sich gut in die langfristige Modellwasserbilanz 1980-89 der Langen Bramke mit zugehoerigen hydraulischen Gebietsmerkmalen wie mittlere Verweilzeiten, Speichervolumina und Porositaeten ein. Die geringe mittlere Verweilzeit der dynamischen Grundeasserkomponente im Kluftaquifersystem von 1.2 Jahren bestaetigt die unterirdische Hydrodynamik, der die traditionellen Abschaetzungen von Grundwasserneubildungsraten aus Niedrigwasseranalysen nicht gerecht werden. Neben dem hydraulischen Kurzschluss zwischen Gelaendeoberflaeche und dem fuer die Abflussbildung wichtigen Kluftaquifer sollte daher fuer Ueberlegungen zur kuenftigen Entwicklung der Gewaesserqualitaet in den Einzugsgebieten der Harzer Talsperren angesichts anhaltender..
