Kolmation

Kolmation

Mit Kolmation (auch Kolmatation, Kolmatierung) wird in der Hydrogeologie der Prozess der Verringerung der Durchlässigkeit des Bodengerüsts infolge von Wechselwirkungen zwischen dem Boden und der darüberstehenden Wassersäule bezeichnet. In der Regel ist der Austausch zwischen Oberflächengewässern und dem Grundwasser von Interesse, wobei vor allem der Eintrag von feinerem Material, z. B. Schwebstoffen zum Kolmationseffekt beiträgt.

Inhaltsverzeichnis

Historische Bedeutung

Ursprünglich wurde mit Kolmation, entsprechend der Herkunft vom italienischen colmata (dt.: Auflandung, Aufspülung[1]), vor allem die Aufhöhung von tiefliegenden, durch Hochwasser bedrohten Landflächen durch natürliche oder künstliche Aufschwemmung mit Kies, Sand und Schlamm bezeichnet.[2] Über eine Zuführung von schlammreichem Wasser über künstliche Kanäle wurde versucht Sumpfflächen so aufzuhöhen, dass sie für eine Besiedlung geeignet waren.

Heutige Verwendung

Kolmation wird synonym mit dem Begriff Selbstdichtung verwendet und bezeichnet heute in der Regel alle Vorgänge, die über eine Reduktion des Porenvolumens und einer Verfestigung des Sohlenmaterials (Filterschicht) zu einer temporären oder dauerhaften Abnahme der Durchlässigkeit des Gewässerbetts führen und damit den freien Austausch zwischen Grundwasser und Fließgewässer behindern. Im englischen wird dieser Vorgang clogging oder auch soil-clogging genannt.

Prozesse

Man unterscheidet hierbei zwischen innerer und äußerer Kolmation.[3] Bei der inneren Kolmation können feine Schwebstoffpartikel (<0,002 mm) tief in die Gewässersohle eindringen, ohne jedoch die Durchlässigkeit stark zu verringern. Erst größere Partikel (0,002 bis 0,1 mm) gelingt dies, indem sie sich im Porenraum der Filterschicht (unter der äußeren groben Deckschicht) anlagern. Die äußere Kolmationsschicht entsteht durch Ablagerung von Feinteilen auf der ursprünglichen Gewässersohle. Dazu müssen die beiden Voraussetzungen erfüllt sein, dass die innere Kolmation bereits vollzogen ist und die Fließgeschwindigkeiten so gering ist, dass die abgelagerten Schwebstoffe nicht als Geschiebe weitertransportiert werden können. Das zweite Kriterium ist in der Regel nur bei Flussstauhaltungen erfüllt.

Neben den aufgeführten mechanischen Prozessen können auch physiko-chemische und biologische Vorgänge bei der Kolmation eine Rolle spielen. Hier sind vor allem die Stoffwechselvorgänge von Bakterien von Bedeutung, da sie gelöstes organisches Material transformieren und Nährstoffe remineralisieren können.

Die maßgebenden Randbedingungen, die die Ausbildung einer Kolmationsschicht beeinflussen sind zusammengefasst:

  • Hydraulik des Fließgewässers
  • Geohydraulische Verhältnisse des Bodenkörpers
  • Materialzufuhr durch das Gewässer
  • Biologie des Gewässers
  • Störeinflüsse

Kolmation ist unter anderem ein Problem für Bio-Kläranlagen und Versickerungsanlagen. Auch durch Wurzelwachstum können die Bodenporen verstopfen (kolmatieren). Bei künstlichen, stehenden Oberflächengewässern bewirkt die Kolmation eine sukzessive Wanderung der Kippungslinie[4][5] in den Grundwasseroberstrom und somit einen Anstieg des Wasserspiegels. Eine weitere Form ist die Verschlämmung der Bodenkrume durch Stark- oder Dauerregen als Problemfall der Landwirtschaft.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Wortbedeutung im italienischen
  2. Lueger Lexikon der gesamten Technik von 1904
  3. Diplomarbeit (PDF-Datei)
  4. Auswirkungen bei Baggerseen (pdf)
  5. Naßbaggerrung

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  • Kolmation — (aus dem italienischen »colmata« abgeleitet) bedeutet die Erhöhung von Ländereien durch Aufschwemmung von Sinkstoffen (Kies, Sand, Schlamm). Vgl. [1]–[5]. Innatürlicher Weise vollzieht sich der Vorgang der Auflandung vielerorts da …   Lexikon der gesamten Technik

  • Kolmation — (v. ital. colmata, »Damm«, Trübwässerung, Aufschlämmung), allmähliche Erhöhung des Bodens durch die im Flußwasser schwebenden Sinkstoffe, die kunstgerecht aufgeleitetes Wasser absetzt. Durch die abgelagerten fruchtbaren Schlickteile, die man als… …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Kolmation — (vom ital. colmata, Anhäufung), allmähliche Aufhöhung tiefliegender, durch Hochwasser öfter überstauter Ländereien durch Sinkstoffe …   Kleines Konversations-Lexikon

  • Kolmation — Kol|ma|ti|on 〈f. 20〉 allmähl. Erhöhung des Bodens durch die im Flusswasser schwebenden Sinkstoffe [→ kolmatieren] * * * Kolmation   [französisch, von italienisch colmata »aufgeworfener Damm«] die, / en, Kolmatierung, Wasserbau: andere Bezeichnung …   Universal-Lexikon

  • Kolmation — kolmatacija statusas Aprobuotas sritis statyba apibrėžtis Grunto, filtro ir pan. porų už(si)pildymas smulkiomis (molio, dulkio, smėlio) dalelėmis vykstant geofiltracijai; viena iš grunto filtracinės deformacijos rūšių. Kolmatacija naudinga, kai… …   Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)

  • Kolmation — Kol|ma|ti|on 〈f.; Gen.: , Pl.: en〉 allmähl. Erhöhung des Bodens durch Ablagerung der im Flusswasser schwebenden Sinkstoffe [Etym.: <ital. colmata »aufgeworfener Damm«] …   Lexikalische Deutsches Wörterbuch

  • Kolmation — Kol|ma|ti|on die; , en <zu 1↑...ion> künstliche Geländeerhöhung durch Überschwemmung des Gebiets mit sinkstoffhaltigem Wasser; Auflandung …   Das große Fremdwörterbuch

  • Kolmation — Kol|ma|ti|on, die; , en …   Die deutsche Rechtschreibung

  • Gemeines Schilf — Schilfrohr Phragmites australis an der Küste des Dänholms Systematik Unterabteilung …   Deutsch Wikipedia

  • Phragmites australis — Schilfrohr Phragmites australis an der Küste des Dänholms Systematik Unterabteilung …   Deutsch Wikipedia

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