Die Hydrogeologischen Einheiten Nordhessens, Ihre Grund- Wasserneubildung Und Ihr Nutzbares Grundwasserdargebot (Ldkrs
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Geol. Jb. Hessen 129: 27–53, 9 Tab., 1 Anlage; Wiesbaden 2002 ADALBERT SCHRAFT1, JOHANN-GERHARD FRITSCHE1, MARION HEMFLER1, GEORG MITTELBACH1, DIETRICH RAMBOW 2 & HANS TANGERMANN † Die hydrogeologischen Einheiten Nordhessens, ihre Grund- wasserneubildung und ihr nutzbares Grundwasserdargebot (Ldkrs. Waldeck-Frankenberg, Kassel, Schwalm-Eder, Werra- Meißner, Hersfeld-Rotenburg, Fulda und Stadt Kassel) Kurzfassung Das nutzbare Grundwasserdargebot der und anthropogenen Belastungen des stungsfähigen Gesteinen des Zechsteins hydrogeologischen Teileinheiten Nord- Grundwassers ist das nutzbare Grund- und des Muschelkalks limitiert die hohe und Osthessens (Regierungspräsidium wasserdargebot unterschiedlich hoch. Verschmutzungsempfindlichkeit die Nut- Kassel) wird aus Trockenwetterabfluss- Regional ist der Mittlere Buntsandstein zung des teilweise grossen Grundwasser- messungen zur Bestimmung der Grund- der bedeutendste Grundwasserleiter. Im dargebots. Das nutzbare Grundwasserdar- wasserneubildung abgeleitet. In Abhän- Unteren Buntsandstein und den devoni- gebot ist – u.a. auch wegen der öfter vor- gigkeit von der unterschiedlichen litholo- schen und karbonischen Gesteinen sind handenen geogenen und/oder anthropo- gischen Ausbildung dieser Teileinheiten, nur bei tektonischer Beanspruchung des genen Belastungen – immer geringer als der lokalen Tektonik, der Höhenlage rela- Grundwasserleiters lokal ergiebige Vor- das gewinnbare. tiv zum Vorflutniveau sowie geogenen kommen erschließbar. In den verkar- Abstract The safe yield of the hydrogeological and the altitude relative to the receiving the Zechstein and the Middle Triassic units of North and East Hessia was deter- channel. Limestone the yield can be very high but mined by using measurements of the dry The Middle Bunter is the most impor- its use is restricted by the high risk of weather flow to estimate the groundwa- tant aquifer of the region. The Lower contamination due to the low ability to ter recharge. The safe yield varies in de- Bunter and the Devonian and Carbonifer- hold back pollutants. Altogether the safe pendence of geogenic and anthropogenic ous rocks can yield considerable amounts yield very often is much lower than the contamination of the ground water, the of water locally when they are tectonically amount of exploitable groundwater. geological structure, the local tectonics fractured. In parts of the karstic rocks of Inhaltsverzeichnis Überblick 28 1. Aufgabenstellung, Methodik, Datenlage 29 2. Die Gesteinseinheiten 29 3. Die hydrogeologischen Einheiten 30 3.1 Hydrogeologische Einheit 1.1 Trias westlich der Niederhessischen Senke 30 3.1.1 Hydrogeologische Teileinheit 1.1.1 Arolsen–Schlierbacher Scholle 31 3.1.2 Hydrogeologische Teileinheit 1.1.2 Meineringhausener, Ense- und Vasbecker Scholle 32 1 Dr. A. Schraft (e-mail: [email protected]), Dr. J.-G. Fritsche (e-mail: [email protected]), Dr. M. Hemfler (e-mail: [email protected]), Dr. G. Mittelbach (e-mail: [email protected]), Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Rheingaustr. 186, D-65203 Wiesbaden 2 Dr. D. Rambow, Lahnstr. 28, D-65195 Wiesbaden 1 ADALBERT SCHRAFT, JOHANN-GERHARD FRITSCHE, MARION HEMFLER, GEORG MITTELBACH, DIETRICH RAMBOW & HANS TANGERMANN † 3.1.3 Hydrogeologische Teileinheit 1.1.3 Wolfhagen–Naumburger Graben 33 3.1.4 Hydrogeologische Teileinheit 1.1.4 Istha-Scholle 34 3.1.5 Hydrogeologische Teileinheit 1.1.5 Buntsandstein der Frankenberger Bucht 34 3.2 Hydrogeologische Einheit 1.2 Zechstein der Frankenberger Bucht und nördlich sowie östlich des Kellerwaldes 35 3.2.1 Hydrogeologische Teileinheit 1.2.1 Zechstein nördlich und östlich des Kellerwaldes 35 3.2.2 Hydrogeologische Teileinheit 1.2.2 Zechstein der Frankenberger Bucht 35 3.3 Hydrogeologische Einheit 1.3 Buntsandstein östlich der Niederhessischen Senke 36 3.3.1 Hydrogeologische Teileinheit 1.3.1 Reinhardswald 36 3.3.2 Hydrogeologische Teileinheit 1.3.2 Kaufunger Wald 37 3.3.3 Hydrogeologische Teileinheit 1.3.3 Söhre und Melsunger Bergland 38 3.4 Hydrogeologische Einheiten 2.1.0 und 2.2.0 Tertiär der Niederhessischen Senke 39 3.5 Hydrogeologische Einheit 2.3.0 Quartär der Eder- und Schwalm-Niederung 40 3.6 Hydrogeologische Einheit 2.4.0 Röt und Muschelkalk des Kasseler Grabens und nördlich anschließende Gebiete 41 3.7 Hydrogeologische Einheit 3.1 Rheinisches Schiefergebirge, Hydrogeologische Teileinheiten 3.1.1–3.1.3 42 Waldecker Upland, Kellerwald und Ederbergland 3.8 Hydrogeologische Einheit 5.1 Nordosthessische Trias-Landschaft nördlich der Fulda 44 3.8.1 Hydrogeologische Teileinheit 5.1.1 Werra-Gebiet (Eschwege–Witzenhausen) 44 3.8.2 Hydrogeologische Teileinheit 5.1.2 Werra-Grauwackengebirge (Unterwerra-Sattel) 44 3.8.3 Hydrogeologische Teileinheit 5.1.3 Altmorschen-Lichtenauer Graben 45 3.8.4 Hydrogeologische Teileinheit 5.1.4 Osthessischer Buntsandstein 46 3.8.5 Hydrogeologische Teileinheit 5.1.5 Ringgau 47 3.8.6 Hydrogeologische Teileinheit 5.1.6 Richelsdorfer Gebirge 47 3.9 Hydrogeologische Einheit 5.2 Buntsandstein des Fuldaberglandes mit Knüll 48 3.9.1 Hydrogeologische Teileinheit 5.2.1 Fuldabergland, südlich der Fulda 48 3.9.2 Hydrogeologische Teileinheit 5.2.2 Knüll 49 3.9.3 Hydrogeologische Teileinheit 5.2.3 Werra-Kali-Gebiet 50 3.9.4 Hydrogeologische Teileinheit 5.2.4 Fuldaer Becken 50 3.9.5 Hydrogeologische Teileinheit 5.2.5 Landrücken-Rhön 51 3.10 Hydrogeologische Einheit 5.3 Rhön mit Eiterfelder Mulde 52 4. Schriftenverzeichnis 53 Überblick Das Arbeitsgebiet ist das Gebiet des Regierungspräsidiums 1000 km² Fläche mit sedimentärem und etwas basaltischem Ter- Kassel. Es umfasst eine Fläche von 8 288,7 km2 (Statistisches tiär sowie N des Kasseler Grabens mit Muschelkalkgesteinen in Bundesamt, Stand 01.01.1995) und damit fast 40 % der hessi- einen kleineren W-Teil und einen etwa doppelt so großen E-Teil schen Gesamtfläche. untergliedert. Als größere selbständige hydrogeologische Einhei- An oberflächennahen Gesteinen sind von W nach E verbrei- ten sind innerhalb der Buntsandsteinfläche noch abzugrenzen: tet: ganz im W, annähernd 1000 km² einnehmend, gefaltete Ge- die paläozoischen Gesteine des Unterwerra-Sattels und des Ri- steine des Devons und Unterkarbons, denen als randlicher Saum chelsdorfer Gebirges sowie die größeren Muschelkalkgebiete auf gut 200 km² im E Karbonate des Zechsteins vorgelagert sind. des Altmorschen–Lichtenauer Grabens, des Ringgaus, der Nord- E schließt sich mit 5 363 km² die fast 65 %, also nahezu zwei rhön (Eiterfelder Mulde) und des Fulda–Pilgerzeller Grabens. Drittel des Regierungsbezirkes bedeckende Buntsandsteinfläche Der Buntsandstein ist für die Wassererschließung in Nordhessen an. Diese wird durch die sich von Alsfeld über Wabern nach der mit Abstand bedeutendste Grundwasserleiter. Fritzlar bis Kassel erstreckende Niederhessische Senke von ca. Anmerkung: Da in vorliegender Arbeit Angaben von Himmelsrichtungen sehr häufig vorkommen, wurden i.Allg. auch die als Adjektive gebrauchten Begriffe mit dem entsprechenden Großbuchstaben abgekürzt (z.B. südlich als S). 2 Die hydrogeologischen Einheiten Nordhessens, ihre Grundwasserneubildung und ihr nutzbares Grundwasserdargebot 1. Aufgabenstellung, Methodik, Datenlage In vorliegender Arbeit werden die hydrogeologischen Einhei- werden, dass die Gewinnung des Anteils, der über 30–50 % des ten nach einer verfeinerten Einteilung der im Jahre 1991 vom gesamten Grundwasserdargebotes hinausgeht, häufig nur mit re- ehemaligen Hessischen Landesamt für Bodenforschung (HLfB) lativ hohem Aufwand möglich sein wird. Es werden hierfür eine publizierten „Übersichtskarte der hydrogeologischen Einheiten größere Anzahl von Bohrungen und zur hygienischen Sicherung grundwasserleitender Gesteine in Hessen 1:300 000“ (DIEDE- dieses Grundwassers besondere Aufwendungen notwendig sein, RICH et al. 1991) beschrieben (Anlage) sowie eine Abschätzung z.B. größere Bohrtiefen, Sicherung der Umgebung eines Bohr- der Grundwasserneubildung und des nutzbaren Grundwasser- brunnens oder gar Aufbereitung. Bei der Abschätzung des ge- dargebotes 3 vorgenommen. Einschränkungen des nutzbaren winnbaren Grundwasserdargebotes muss daher je nach hydro- Grundwasserdargebotes auf Grund geochemischer Beeinträchti- geologischer Position von 40–70 % des Grundwasserdargebotes gungen oder umweltrelevanter Belastungen werden benannt. ausgegangen. Um eine ausreichende Genauigkeit bei der Bestimmung der Das nutzbare Grundwasserdargebot ist wegen möglicher geo- Grundwasserneubildung zu erzielen, werden unter Berücksichti- gener oder anthropogener Belastungen i.Allg. geringer als das ge- gung der geologischen und hydrogeologischen Gegebenheiten winnbare Grundwasserdargebot. Ökologische oder ökonomische folgende Daten herangezogen: Ursachen können das nutzbare Grundwasserdargebot weiter · Niedrigwasserabflussmessungen im Herbst 1973 und 1976, einschränken. Das angegebene nutzbare Grundwasserdargebot · Niedrigwasserabflussmessungen im Rahmen der hydrogeologi- beinhaltet die bereits erschlossenen und genutzten Grundwas- schen Kartierung der GK 25 von Hessen [(hydrogeologische sermengen. Es berücksichtigt ferner geogene Nutzungsein- Anteile der Erl. zur GK 25 (verschiedene Jahre)], schränkungen, nicht aber die ökologischen Auswirkungen der · ältere Auswertungen [Fulda-Rahmenplan (oberirdisches Ein- Grundwassergewinnung. So muss z.B. immer der Mindestab- zugsgebiet der Fulda), HMLF (1964), Sonderplan Wasserver- fluss im Vorfluter (MNQ oder NNQ) gewährleistet werden, was sorgung Nordhessen (HMLU 1971)]. das tatsächlich nutzbare Grundwasserdargebot deutlich ein- schränken kann (SCHRAFT 2002). Um die morphologische