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Die Grundwasservorkommnisse der Schweiz.

GENF, BUCHDRUCKEREI ALBERT KUNDIG

SCHWEIZER. DEPARTEMENT DES INNERN

ANNALEN

DER SCHWEIZER. LANDESHYDROGRAPHIE

herausgegeben unter der Leitung von

Dr. LEON W. COLLET

Direktor der Abteilung für Wasserwirtschaft.

BAND III

DIE

GR UND WASSERVORKOMMNISSE DER SCHWEIZ von

Dr. J. HUG (Zürich)

Mitarbeiter bei der Abteilung für Wasserwirtschaft.

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Mit 6 Tafeln und 39 Figuren im Text.

ZU BEZIEHEN

beim Sekretariat der Abteilung für Wasserwirtschaft, Bollwerk 27. Bern.

PREIS :    12 FR.

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VORWORT

Wir hatten schon vor dem Ausbruch des Krieges die Absicht, die Grundwässer der Schweiz, die zweifellos in immer stärkerm Masse für die Versorgung der Städte mit Trinkwasser und für den Betrieb gewisser chemischer Industrien herangezogen werden, systematisch untersuchen zu lassen. Der Krieg schien diese Untersuchungen zu verzögern — die uns zur Verfügung stehenden Kredite erlaubten uns nicht, sie zu unternehmen — bis die an das Schweiz. Departement des Innern gerichtete Eingabe des Schweiz. Ingenieur- und Architektenvereins die Sache wieder in Fluss brachte. Diese Eingabe verlangte, dass besondere Bestimmungen über die Ausnutzung der Grundwässer zur Kraftgewinnung in das Bundesgesetz über die Nutzbarmachung der Wasserkräfte aufgenommen werden. Die Prüfung dieser Frage durch das Schweiz. Departement des Innern führte zum Ergebnis, dass die allgemeinen Vorschriften des Bundesgesetzes über die Nutzbarmachung der Wasserkräfte in Verbindung mit den einschlägigen Bestimmungen des Schweiz. Zivilgesetzbuches und den Vorschriften des kantonalen öffentlichen Rechtes für die nächste Zeit vollständig genügten. Die juristische Begutachtung der vom Schweiz. Ingenieur- und Architektenverein aufgeworfenen Frage hatte aber das Gute, dass sie die Behörden auf den Mangel an genügenden wissenschaftlichen und technischen Vorstudien, die die unentbehrliche Grundlage für eine eingehende rechtliche Regelung der Grundwasserverhältnisse bilden, aufmerksam machten; es fehlte auch an einer zusammenfassenden Darstellung, die es ermöglicht hätte, die Bedeutung der schweizerischen Grundwässerin ihrer Gesamtheit zu beurteilen. Es wurden uns deshalb unverzüglich die nötigen Kredite für die Untersuchung dieser Fragen zur Verfügung gestellt. Im Dezember 1915 haben wir Herrn Dr. J. Hug, Geolog in Zürich, zum wissenschaftlichen Mitarbeiter unserer Abteilung erwählt und ihm den Auftrag erteilt, die Grundwasserverhältnisse unseres Landes zu untersuchen.

Die Studie, die wir hier veröffentlichen, bezweckt vor allem, auf unsere Grundwässer aufmerksam zu machen, wobei ihre verschiedenen Typen näher beschrieben werden. Die vorliegende Arbeit bildet den Ausgangspunkt für spätere Spezialuntersuchungen. Wir beabsichtigen, die Aufnahmen des Herrn Dr. J. Hug eines Tages in einer Karte der Schweiz in 4 Blättern im Masstab 1: 250 000

zu vereinigen, während die von ihm nunmehr in Angriff genommenen Spezialuntersuchungen in einem zweiten Bande behandelt werden sollen.

Herr Ingenieur Bob. Moor beabsichtigt, die in unserm Lande vorhandenen Grundwasserbecken für die elektrische Kraftgewinnung im Winter nutzbar zu machen. Dabei würde das im Sommer unterirdisch angesammelte Wasser im Winter durch besondere Pumpvorrichtungen zu Tage gefördert und in den Oberwasserkanal des Kraftwerkes eingeleitet. Herr Moor hat anlässlich einer Versammlung der Sektion Zürich des Schweiz. Ingenieurvereins mitgeteilt, dass er seine Idee selbst praktisch zu erproben gedenke. Wenn die praktischen Resultate den Erwartungen entsprechen, so würde daraus für gewisse Wasserwerke eine wesentliche Verbesserung der Kraftgewinnung während des Winters eintreten.

Zum Schlüsse wollen wir nicht unterlassen, Herrn Dr. Hug für die von ihm geleistete Arbeit unsern Dank auszusprechen. Sein Buch erscheint im richtigen Zeitpunkt; es füllt eine Lücke aus in der Literatur über unsere Landeskunde.

Bern, den 2. Februar 1918.

Der Direktor

der Abteilung für Wasserwirtschaft:

Dr. Leon W. Collet.

JNHALTS VERZEICHNIS.

Seite.

Vorwort

Inhalt

VII

ix

Einleitung

KAPITEL I.

Begriffs-Bestimmungen.

1.    Grund- und Quellwasser...................

a) Definitionen von H. Haas, H. Höfer, usw. ; b) Versuch einer Anwendung dieser Definitionen auf die Verhältnisse der Schweiz; c) Bei uns übliche Abgrenzung zwischen Quell-und Grundwasser; d) Neuere Definitionen von Keilhack, Lueger, usw. ; e) Schlussfolgerung..............

2.    Grundwasserträger.....................

3.    Grund Wasserbecken....................

4.    Grund wasserstrom.....................

5.    Unterirdischer Wasserlauf..................

6.    Quelle........................

7.    Grundwasseraufstoss oder Aufstoss................

8.    Quellsee oder Quellbecken..................

9.    Grundwasserspiegel (Grundwasserwelle), Grundwasserstauer, Grundwasserscheide,

Quellhorizont....................

3-7

KAPITEL II.

Einige Bemerkungen über die Bildung des Grundwassers.

I. Kondensations-und Infiltrationstheorie...............

a) Verschiedene Möglichkeiten der Grundwasserbildung ; b) Beweise für die Kondensationstheorie...................

10

10-11

Seite.

2.    Beziehungen zwischen Grundwasserbildung, Niederschlagshöhe und Luftfeuchtigkeit

bei einigen praktischen Beispielen..............

a) Die Schwankungen der Quellen im Lorzentobel (Kt. Zug): b) Das Beispiel aus dem Limmattal; c) Beispiel von Orbe ; d) Schlussfolgerungen......

3.    Versickerung und Niederschläge................

4.    Einfluss des Waldes auf die Grundwasserbildung...........

5.    Verdunstung des Wassers...................

12

12-14

16

17

18

KAPITEL III.

Die chemische Zusammensetzung des Grundwassers.

1. Härte

20

a) Verschiedene Arten der Härte ; b) Beziehungen zwischen Härte und geologischer Zusammensetzung des Einzugsgebietes ; c) Die normale Härte des Grundwassers in diluvialen Kiesen; d) Beispiel für die Differenzierung der Härte aus der Umgebung von Basel.................

2.    Die verschiedenen Elemente der Mineralisierung............

o) Verhältnis von Kalk und Magnesia; b) Der Gvpsgehalt; c) Gehalt an Eisenverbindungen ; d) Kennzeichen des eisenhaltigen Wassers; e) Beispiele für eisenhaltige Grundwässer...................

3.    Das Grundwasser vom Standpunkt der Trinkwasserversorgung.

a) Anforderungen an das Grundwasser zu Trinkwasserzwecken ; b) Alkalinität; c) Ammoniak; d) Hoher Ammoniakgehalt bei Grundwasser aus grosser Tiefe; e) Die salpetrige Säure; f) Salpetersäure; g) Chlorgehalt; h) Bedeutung der chemischen Analyse für die Beurteilung des Wassers ; i) Zusammenstellung der Analysen einiger Grundwässer aus verschiedenen Gebieten der Schweiz .    .    .

20-22

23

23-26

26-33

KAPITEL IV.

Die hygienischen Verhältnisse des Grundwassers.

1.    Kropf- und Trinkwasser...................

a) Theorien von Dr. Bircher über die Beziehungen zwischen Kropf und geologischem Bau des Quellsammelgebietes ; b) Ergebnisse der neueren Untersuchungen ; c) Einige Beispiele von typischen Kropfherden ; d) Schlussfolgerungen .    .

2.    Die Bakterien-Keimzahlen unseres Grundwassers............

a) Wasser aus vorwiegend felsigem Einzugsgebiet; b) Wasser aus diluvialem Schotter ; c) Grundwasser aus diluvialem Schotter in ganz mit menschlichen Wohnstätten besetzten Gebieten...............

3.    Günstige Filtration durch Schotter und Moränen............

4.    Schutzgebiete der Fassungen..................

5.    Beziehungen zwischen Keimzahlen und Jahreszeiten..........

6.    Schwierigkeiten der bakteriologischen Untersuchung..........

7.    Prüfung auf Bacterium coli commune...............

34

34-37

37

37-39

39

40

40

42

KAPITEL V.

Einleitende Bemerkungen über die Eiszeiten im allgemeinen.

Seite.

1.    Nachweis für die Vergletscherung des Mittellandes..........

2.    Das System der Eiszeitbildungen...............

3.    Die vier Eiszeiten....................

4.    Lagerungsverhältnisse der einzelnen ungleich altrigen Schotter......

5.    Verbreitung der Eisströme der letzten Eiszeit............

6.    Eignung der Eiszeitablagerungen zur Grundwasserbildung im allgemeinen.    .    .

44

44

45

46

47

47

KAPITEL* VI.

Die Grundwasserströme der interglazialen Flusstäler (Urstromtäler) der Nordschweiz.

1.    Allgemeine Bemerkungen über die Bildung und geologische Stellung der interglazialen

Täler........................

a) Profd durch das Rheintal bei Rheinau; b) Breite und Sohlentiefe des allen Tales ; c) Ausfüllung der Rinne durch Hochterrassenschotter und Moränen ; d) Flussverschiebungen; e) Grundwasserbildung; f) Vergleich mit den Urstromtälern von Nordeuropa ..................

2.    Grundwasserstrom im Urstromtal des Rheines............

a) Umgebung von Schaffhausen. Verhältnisse am Rheinfall; b) Grundwassereinmündung unter dem Rheinfall; c) Kreuzung von Grundwasserstrom und heutigem Rhein bei der Station Neuhausen S. B.B.; d) Die Grundwasserbrunnen der Stadt Schaffhausen ; e) Der Verlauf des Grundwasserstromes ; f) Gefälle des Grundwasserspiegels ; g) Beziehungen zwischen Fluss- und Grundwasser; h) Zunahme der Breite des Grund wasserstromes zwischen Rheinfall und Rheinau ; i) Die beiden Grund wassereinmündungen bei Rheinau ; k) Entgegengesetzte Strömungsrichtung von Fluss und Grund wasserstrom bei Rheinau ; l) Quellengruppe unterhalb der Eisenbahnbrücke Eglisau ; in) Lehmeinlagerungen in den Grundwasserträger an der Thurmündung ; n) Quellengruppen in der Gegend der Glattmündung ; o) Wutachmündung; p) Einige Bemerkungen über das Einzugsgebiet des Rheintal-Grundwasserstromes ; q) Quellenbildung an den Kreuzungsstellen zwischen Grundwasserstrom und Rhein................

3.    Das Grundwasser in der Schotterauffüllung des untern Glattales.

a) Verbreitung des Schotters; b) Grundwasserführung........

4.    Schotterauffüllung eines alten Thurtales.

a) Nachweis interglazialer Täler abseits von unseren Hauptflüssen; b) Ergebnis des Brunnenschachtes bei Marthalen ; c) Verlauf des Grundwasserstromes.

50

50-53

53

53-64

65-66

KAPITEL VII.

Grundwasser-Ansammlungen in vereinzelten Hochterrassenschotterresten

im Glatt- und Rheintal.

Seite.

1.    Allgemeines.......................

2.    Das Schottergebiet von Brüttisellen-Effretikon-Wangen mit den zugehörigen Quellen

gruppen ......................

a) Eigenschaften und Alter des Grundwasserträgers ; b) Horizontale und vertikale Verbreitung des Schotters; c) Ueberlagerung mit jüngeren Moränen und Schottern ; d) Grundwasserbildung ; e) Lehmausfüllung des Talbodens im Glatlal ; f) Bildung des Grundwasserbeckens mit Ueberfallsquellen ; g) Die beiden Quellengruppen bei Wangen-Briittisellen;

a) Die Quelle hinter der Kirche (Einfache Form der Ueberfallsquelle); b) Quellengruppe von Brüttisellen-Baltenswil (Komplizierte Form der Ueberfallsquelle). h) Beziehungen zwischen mittlerem Quellenertrag, Niederschlagshöhe und Einzugsgebiet ......................

3.    Die Quellen des Schottergebietes Wallisellen-Kloten.

a) Ausdehnung und Mächtigkeit des Schotters; b) Ueberfallsquellen bei Opfikon, Wallisellen und Dietlikon.................

4.    Das Schottergebiet von Seebach.................

5.    Gebiet von Rümlang....................

6.    Rückblick.......................

7.    Die Kundolfinger-Quelle bei Diessenhofen..............

69

69

69-74

75

76

76

77

77

KAPITEL VIII.

Der Grundwasserstrom des Suhrtales (Schotterfeld der maximalen Ausdehnung

der letzten Vergletscherung).

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1.    Verbreitung des Schotters und Verknüpfung desselben mit Moränen.....

2.    Geringe Mächtigkeit des Grundwasserstromes unterhalb der Endmoränen .

3.    Vergleich mit dem Gebiet von Lenzburg-Seon............

4.    Versickerung der Seitenbäche.................

5.    Tal von Safenwil-Köllikon..................

6.    Hochterrassenschotter bei Entfelden...............

7.    Quellenbildung bei Unter-Entfelden-Suhr infolge Verminderung der Breite des Tal

bodens .......................

8.    Verwendung der Quellen von Entfelden für Aarau...........

9.    Der Talboden des Wynentales.................

10.    Versickerung der Wyna bei Gränichen..............

11.    Quellenbildung bei Suhr infolge Vereinigung von zwei Grundwasserströmen .

12.    Die Grundwasseraufstösse bei Aarau und Rohr. Terrassenfussquellen.....

13.    Einfluss des Aaretal-Grundwassers für die Quellen bei Rohr........

KAPITEL IX.

Die Wasserverhältnisse des Schotterfeldes von Langenthal-Roggwil.

Seite

1.    Die Verknüpfung des Schotterfeldes mit den Moränen des Rhonegletschers bei Bützberg

2.    Talboden von Herzogenbuchsee-Bleienbach.

a) Verknüpfung mit den Moränen des Rhonegletschers ; b) Lehmbedeckung des Schotterfeldes bei Bleienbach («Gedeckter» Grundwasserstrom); c) Entgegengesetze Richtung von oberirdischer und unterirdischer Entwässerung bei Bleien-bach-Thörigen.....................

3.    Talboden Lotzwil-Madiswil..................

4.    Abflussverhältnisse des Grundwasserstromes.............

o. Schichtquellen bei der Station Roggwil..............

6.    Das Quellgebiet « Brunnmatte » zwischen Mumenthal und Roggwil-Station.

a) Quellengruppe Mumenthal; b) Terrassenfussquellen der Brunnmatte; c) Quellen längs der Bahnlinie ; d) Ertragsmessungen............

7.    Die Brunnenkresse-Kulturen in der «Brunnmatte»...........

87

88-89

89

90

90

91-93

93

KAPITEL X.

Die Grundwasserverhältnisse des Emmentales oberhalb Burgdorf.

(Schotter fei der der maximalen Ausdehnung der letzten Eiszeit des Aare- und Emmengletschers.)

1.    Beziehungen des Emmentales zum Aaregletscher...........

2.    Gebiet von Röthenbach-Eggiwil................

a) Anschluss an die Moränen bei Linden und Schwarzenegg ; b) Erschwerung der Grundwasserbildung durch Schuttkegel ; c) Verknüpfung mit Moränen im Emmental......................

3.    Quellenbildung infolge Verminderung der Talbreite zwischen Eggi wil und Schüpbach

a) Grundwasseraufstoss bei der Horber-Brücke ; b) Quellengruppe beim Gehöft Neuhaus; c) Die Ramsei-(Aeschau)-QueIle der Wasserversorgung Bern; d) Frühere Auffassung über die Entstehung der Ramseiquelle........

4.    Quellenbildung infolge Vereinigung von zwei Schotterfeldern bei Langnau-Schüpbach

a) Einmündung des Schotterfeldes von Signau ; b) Grundwasserführung im Ilfistal; c) Quellenbildung im Ilfisgebiet; d) Die Winkelmattquellen .... 100-101

5.    Quellengruppen bei Lauperswil (Blindenbach) und Zollbrücke

6.    Einfluss der höheren Terrassen auf die Grundwasserbildung .

7.    Quellen in Ranflüh-Schachen..........

8.    Quellengruppe bei der Station Ramsei-Fennersmühle .    .    .

95-96

96

97-98

100

101

102

103

Seite.

9. Die Quellengruppen in der Gegend von Ilasli-Riiegsau.........

a) Ursachen für die Quellenbildung; b) Quellen im Rüegsau-Schachen ; c) Die Hasliquellen als Ausfluss des Grundwassers aus dem Bigental

10.    Abflussrinne des Lindentales.............

11.    Luterbachtal..................

12.    Die Grundwasseraufstösse bei Burgdorf (Barrierquelle).

a) Mächtigkeit des Schotters bei Burgdorf; b) Abdämmung durch Moränen beim Steinbof-Burgdorf; c) Entstehung der Barrierquellen; d) Temperatur-Schwankungen des Grundwasserstromes im Burgdorfer-Schachen ; e) Vergleich mit der Temperatur der Hasliquelle.................

104

.    . 104-105

105

106

107-109

13. Rückblick

109

KAPITEL XI.

Der Grundwasserstrom des Limmattales.

(Hauptsächlich in Schottern aus Rückzugsphasen der letzten Eiszeit.)

1.    Allgemeines über den geologischen Bau des Talbodens.........

a) Endmoränen der letzten Eiszeit bei Killwangen, Schlieren und Zürich; b) Zugehörige Schotterfelder; c) Alte Schotter im untern Limmattal .    .

2.    Profil des Grundwasserträgers unterhalb von Zürich.

a) Breite des Schotterfeldes ; b) Höhenlage des Wasserspiegels ; c) Tiefe des Grundwasserstromes ; d) Querschnitt des Grund Wasserträgers ....

3.    Einzugsgebiet des Grundwasserstromes............

4.    Beziehungen des Grundwasserstromes zu den oberirdischen Gewässern

a) Vergleich der Spiegelschwankungen von Limmat und Grundwasser in verschiedenen Abständen von Fluss; b) Verschiedene Möglichkeiten einer Verbindung von Fluss- und Grundwasser.....

5.    Differenzen in der Härte des Grundwassers bei Zürich

a) Härteprofil durch das Limmattal zwischen Zürich und Altstetten ; b) Beweise für die Infiltration von Flusswrasser bei Zürich-Altstetten........

6.    Chemische Zusammensetzung des Grundwassers bei Schlieren.......

7.    Grund Wasserverhältnisse bei Dietikon.

a)) Verhalten des Grundwasserstromes zu der Endmoräne von Schlieren ; b) Die Schotterfelder des Rückzugsstadiums von Schlieren ; c) Quellen und Grundwasser-Fassungen ...............

8.    Grundwassermiindung bei Killwangen.......

9.    Die « Härte » der Killwanger-Quelle....... .

10.    Verhältnisse bei der Flussverschiebung von Baden-Wettingen.

a) Härte des Wassers; b) Profil bei Wettingen; c) Gefälle des Grundwasserspiegels; d) Erklärung der Härte-Differenzen; e) Tiefe des Grundwasserstromes 120-122

11.    Verlauf des Grundwasserstromes im untern Limmattal.

12.    Der Grundwasseraufstoss bei Baden......

13.    Zusammenfassung............

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114

114

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. 118-119

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123

123

KAPITEL XII.

Grundwasserströme in den spätem Rückzugsphasen der letzten Vergletscherung.

A. Der Talboden an der Saane oberhalb Greyerz.

1.    Entstehung und geologische Stellung des Grundwasserträgers........

2.    Grundwasseraufstösse bei Estavannes...............

3.    Quellbäche bei Enney....................

4.    Unterbrechung des Talbodens durch zwei Felsriegel...........

5.    Der Talboden von Neirivue-Albeuve...............

6.    Verbindung der beiden Grundwassergebiete von Enney und Albeuve durch verborgene

Schotterrinnen....................

Seite.

125

126

128

128

128

129

B. Die Grundwasserbäche bei Ambri-Piotta im Livinental.

1.    Verbreitung des Schottergebietes................

2.    Die wichtigsten Quellengruppen.

a) Quellbach im oberen Becken; b) Quellbäche bei der Station Ambri-Piotta ; c) Aufstösse nördlich der Bahnlinie bei Ambri; d) Messung des Hauptquellhaches; e) Das Einzugsgebiet des Grundwasserstromes...........

130

130-132

C. Das Schotter fehl im Oberengadin.

1.    Verbreitung und Herkunft des Schotters • .

2.    Speisung des Grundwasserstromes .

3.    Aufstösse bei Samaden.......

4.    Die Quellbäche zwischen Bevers und Ponte

132

133

133

134

KAPITEL XIII.

Der Grundwasserstrom in den Seeauffüllungen zwischen Amsteg und Erstfeld.

1.    Vergleich der Minimalabflussmenge der Reuss bei Amsteg und Seedorf.....

2.    Geologische Zusammensetzung des Talbodens Amsteg-Flüelen.

a) Flussbett oberhalb Amsteg; b) Ausfüllung des Talbodens mit ßergsturzmaterial und Reusschotter; c) Die Gesteine des Schotters...........

3.    Die Grundwasserführung des Talbodens..............

4.    Wichtigste Quellengruppen südlich von Altdorf.

a) Quellbach bei Silenen; b) Die südlichen Quellbäche der Stillen Reuss; c) Die Quellgruppe bei Schattdorf; d) Die Wasserführung der Stillen Reuss .    .

5.    Quellgebiet Giessen bei Flüelen...............

6.    Vergleich der Ertragsschwankungen bei der Stillen Reuss und dem Giessen

7.    Quellgruppen links der Reuss bei Attinghausen-Seedorf.........

8.    Der Grundwasserhaushalt des Talbodens.............

135

137-138

138

.    . 139-140

141

142

142

KAPITEL XIV.

Grundwasserströme in Bergstürzen und Schutthalden.

A. Der Voralpsee und die Rogghalmquelle bei Grabs.

Seite.

1.    Die Spiegelschwankungen des Voralpsees

2.    Der Bergsturzriegel......

3.    Der Bergsturz als Grund Wasserträger .

4.    Die Quellen des Walchebaches .

144

143

147

148

ß. Die Quellen bei Tamins.

1.    Herkunft und Verbreitung der Bergstürze......

2.    Schutthalden und Talboden-Auffüllungen......

3.    Quellen im Girsch.............

4.    Quellen am Südfuss des Rascheu........

3. Quellen bei Tamins............

6. Verhältnis zwischen Einzugsgebiet und Grundwasserertrag

148

149

149

150

150

151

G. Schutlhalden-Grundwasser der Schwägalp am, Nordfuss des Säntis.

1.    Zur Entstehung des Grund Wasserträgers

2.    Siebenbrunnen am Urnäscher Säntisweg

3.    Gruppe bei Siebenbütten-Tanne .

4.    Ertrags-Schwankungen.....

152

152

153

153

D. Der Grundwasserstrom in den jungen Schuttablagerungen im Talboden des

Val Plavna.

1.    Zur Entstehung des Talbodens .    .

2.    Durchlässigkeit der Schuttauffüllung

3.    Die wichtigsten Quellen .    .

154

155

EIDG. DEPARTEMENT DES INNERN

ANNALEN DER SCHWEIZER. L AN I) ES H Y I) RO GR A PIII E herausgegebon unter der Leitung von Dr. Leon W. Collet, Direktor der Abteilung für Wasserwirtschaft.

BAND III.

Die Gridnservorkonnisse der Schweiz

VON

Dr. J. HUG (Zürich)

Mitarbeiter bei der Abteilung für Wasserwirtschaft.

Mit 6 Tafeln und 39 Figuren im Text.

EINLEITUNG.

Wer von unseren Wasserfaclileuten bei bestimmten hydrologischen Arbeiten in die Lage kommt, sich über die Grundwasserverhältnisse der Schweiz zu orientieren, wird erstaunt sein, wie wenig Anhaltspunkte in der Literatur darüber aufzutreiben sind. Dieser Umstand veranlasste mich, meine Erfahrungen auf diesem Gebiete, die ich im Laufe des letzten Jahrzehntes bei Anlass von zahlreichen praktischen Untersuchungen für die verschiedensten Zweige der Wasserwirtschaft ausgeführt hatte, zu sammeln und der Oeffentlichkeit zu übergeben.

Die Publikation war ursprünglich als Band der geotechnischen Serie der Beiträge zur geologischen Karte der Schweiz bestimmt. Zu Ende des Jahres 1915 wurde ich aber vom Direktor der Abteilung für Wasserwirtschaft, Herrn Dr. L. W. Collet, ersucht, meine Untersuchungen in seinem Aufträge fortzusetzen, zu ergänzen und die Ergebnisse in den « Annalen der Schweiz. Landeshydrographie » zu veröffentlichen.

Es versteht sich von selbst, dass aus dieser Aenderung meinen Untersuchungen die denkbar wertvollste Förderung erwuchs. Der Staat nahm damit die junge Grundwasserkunde selbst unter seine schützenden Fittiche. Es standen nun ganz

Ann. Schw. Landeshydr. — Bd. III.    I andere Mittel zur Verfügung, sowie genaue Messungen und fortlaufende Pegelbeob-achtungen, wodurch es erst ermöglicht wurde, genaue Anhaltspunkte über die quantitativen Verhältnisse unserer Grundwasserströme zu erhalten.

Wir sind zwar heute noch weit davon entfernt, eine erschöpfende Monographie unserer Grundwässer zu geben ; bis dieses Ziel erreicht ist, bedarf es noch jahrelanger Arbeit. Wenn wir trotzdem heute schon einen Band dem Drucke übergeben, so glauben wir doch der Sache zu dienen, indem dadurch eine gewisse Grundlage für die weitere Erforschung des Grundwassers geschaffen wird.

Neben kurzen allgemeinen Bemerkungen lag es mir besonders daran, die wichtigsten Typen unserer Grundwasservorkommnisse festzulegen. Die Durcharbeitung der einzelnen Beispiele ist freilich sehr ungleich ; für einzelne Fälle lag von früheren Untersuchungen ein gewisses Beobachtungsmaterial vor, bei andern Typen musste man sich auf eine ganz kurze Beschreibung der Wasserverhältnisse beschränken. Wir werden bei den Einzelstudien in spätem Veröffentlichungen auf das eine oder andere Beispiel wieder zurückkommen müssen.

Es bleibt mir noch die angenehme Pflicht, allen denjenigen zu danken, die mir bei meinen Arbeiten behilflich waren. Das Hauptverdienst gebührt natürlich Herrn Direktor Collet, der jederzeit tatkräftig meine Arbeit förderte und besonders das ganze Figuren- und Kartenmaterial unter seiner Leitung in Bern herstellen liess.

Dr. J. Hug.

Zürich, im Oktober

KAPITEL I.

3. — Das Grundwasser vom Standpunkt der Trinkwasserversorgung.

Die zweite Austrittstelle lässt sich zwischen Rhei

1. — Verbreitung des Schotters und Verknüpfung desselben mit Moränen etwas genauer untersuchen.

9. — Die Quellengruppen in der Gegend von Hasli-Rüegsau.

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4. — Quellen am Südfuss des Rascheu.

Tafel 3 folgt naeb. dem Kriege

KAPITEL I.

Begriffs-Bestimmungen.

1. — Grund- und Quellwasser.

In der Schweiz sind die Fachgelehrten, die mit der Beurteilung des Wassers hauptsächlich zu tun haben, die Geologen, die Chemiker, die Bakteriologen und Ingenieure in der Abgrenzung zwischen Quell- und Grundwasser nicht immer einig. Es rührt dies daher, dass die Angaben der Literatur über diese Frage weit auseinander gehen. Ich führe im folgenden einige Beispiele aus der bunten Musterkarte an. Die Autoren lassen sich dabei in zwei getrennte Lager teilen; als Beispiele für die eine Gruppe nenne ich die

a) Definitionen von H. Haas, H. Höfer, usw.

H. Haas versteht unter Grundwasser die Wasseransammlungen in lockerem und losem, also nicht in festem Gestein ¹.

H. Höfer van Heimhalt definiert das Grundwasser als jenes der Erdoberfläche nahe Bodenwasser, welches in lockeren Gesteinmassen — in solchen mit vielen und grösseren Zwischenräumen (Poren) — vorhanden ist, wie z. B. in Sand, Schotter und dergl. ”².

J. König bezeichnet als Grundwasser, « das auf einer undurchlässigen Bodenschicht (Ton oder festes Gestein) sich ansammelnde Wasser, alle Bodenräume erfüllende, versickerte Regen- oder Oberflächenwasser, welches bei sackartiger Ausdehnung der undurchlassenden Schicht ruht, stille steht, oder bei mehr oder weniger horizontaler Ausdehnung der undurchlässigen Schicht sich langsam im Boden fortbewegt » und als Quellwasser « das in besonderen unterirdischen Kanälen,

Spalten, Rissen und Klüften sich bewegende, aus einer oder mehreren Ausflussöffnungen austretende Sickerwasser³ ».

b) Versuch einer Anwendung dieser Definitionen auf die Verhältnisse der Schweiz.

Wie schwierig es wäre, in unserem Lande mit den vorstehenden Begriffsabgrenzungen auszukommen, möge durch die folgenden praktischen Beispiele genauer beleuchtet werden:

Wir sehen uns dazu die in Fig. 1 dargestellten Verhältnisse an; sie vergegenwärtigt uns die Entstehungsweise einer Quelle bei Klein-Bösingen am linken Ufer der Saane 2,5 km südwestlich Laupen. Dasselbe Profil passt ebenso gut für hundert andere Quellen des Mittellandes. Das Wasser sammelt sich hier im lockeren Kies durch direkte Versickerung der Niederschläge, um auf der aus schwer durchlässigem Molassefels bestehenden Unterlage als typische Schichtquelle zu Tage zu treten⁴.

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T = Mergeliger Molassefels.

Der Umstand, dass der Träger des Wassers aus lockerem Material sich zusammensetzt, würde nach den vorstehenden Definitionen für diesen Fall die Bezeichnung « Grundwasser» verlangen. Damit stimmt aber der bei uns übliche Sprachgebrauch nicht überein, man würde hier eher von Quellwasser sprechen.

Nicht selten sind die Verhältnisse von Fig. 1 dahin modifiziert, dass die Felsunterlage in den oberen Partien zerklüftet ist, wie dies durch Fig. 2 dargestellt wird.

Unter diesen Umständen würde das im losen Flusskies gesammelte Grundwasser in die Felsspalten sinken, um diesem als Quellwasser zu entströmen.

Auch der umgekehrten Erscheinung — aus Felsspalten abfliessendes Wasser tritt in lockere Kiese über — begegnet man häufig, besonders bei den Kiesfeldern, die sich dem Jura entlang ziehen; aber auch das Grundwasser in den Kiesausfüllungen unserer Alpentäler wird an vielen Stellen durch das Wasser aus den Klüften der anschliessenden Felsschichten gespiesen.

Noch komplizierter gestalten sich die Verhältnisse, wenn bei der in Fig. 2 dargestellten Situation der zerklüfteten Felsunterlage noch eine durchlässige Schutthalde vorgelagert ist; ein Fall, der da und dort vorkommt. Es würde also das im Kies gesammelte « Grundwasser » beim Eintritt in die Felsspalten zu * Quellwasser » avancieren, um sich beim Uebergang in den losen Schutt neuerdings als « Grundwasser » umtaufen zu lassen.

Diese wenigen Beispiele werden genügen, um zu zeigen, dass für unsere Verhältnisse eine Abgrenzung der Begriffe Quell- und Grundwasser im Sinne der vor-

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Fig. 2. — Burri-Quelle bei Fischental (im Tösstal).

W = Wasserführender Kies über mit Spalten durchsetzten Molassefelsen. T = (miocäne Nagelfluhe).

stehenden Definitionen nicht möglich ist und auch dem bei uns üblichen Sprachgebrauch gar nicht entspricht.

c) Bei uns übliche Abgrenzung zwischen Quell- und Grundwasser.

Man ist bei uns sehr geneigt als Quellwasser zu benennen, was über dem allgemeinen Niveau des Talhodens aus der Erde zu Tage tritt und durch Graben oder Stollen gefasst, mit natürlichem Gefälle abgeleitet werden kann, ohne Rücksicht darauf, ob das Wasser im Erdinnern durch lockeres Material oder Fels fliesst.

Luter Grundwasser pflegt man in der Regel das in den lockeren Schuttausfüllungen unserer Talböden unterirdisch abfliessende Wasser zu nennen, das du rch Schacht-, Rohr-, Kessel- oder Filterbrunnen oder in neuerer Zeit durch Heberanlagen künstlich zu Tage gefördert werden muss.

Im Volksmund bedeutet der Name « Quellwasser » den Inbegriff des edelsten Wassers, während dem « Grundwasser » immer noch ein etwas übler Beigeschmack anhaftet.

Die vorstehende Auffassung erweitert den Begriff Quellwasser im Sinne der unter a genannten Definitionen auf Kosten des Grundwassers, indem er auch einen Teil des Wassers aus lockeren Materialien einbezieht und nur die Höhenlage als Unterscheidungsmerkmal anerkennt.

Aber auch dieses Kennzeichen reicht nicht zu einer bestimmten Abgrenzung aus; es kommen eine Reihe von Uebergängen vor, bei deren Zuweisung zum einen oder andern Begriff nur auf das subjektive Empfinden des Beurteilers abgestellt werden kann.

Wenn wir also eine dieser Begriffsbestimmungen für unsere weiteren Ausführungen adoptieren wollten, so müssten wir uns da und dort in Beweisführungen ergehen, ob in einem bestimmten Fall von Quell- oder Grundwasser gesprochen werden müsse, da mit der vorstehenden Unterscheidung weder eine chemische noch eine geologische Differenzierung verbunden ist.

Aus dieser unbequemen Situation helfen uns einige

d) Neuere Definitionen von Keilhack, Lueger, usw.

glücklich hinweg.

Bei Keilhack ⁵ finden wir die folgende Definition: « Wir verstehen unter Grundwasser im Gegensatz zum Oberflächenwasser alles unter der Erdoberfläche befindliche auf natürlichem Wege dorthin gelangte Wasser. »

Eine im Inhalt mit der vorstehenden übereinstimmende Begriffsumschreibung gibt auch Richert“⁶ : « Mit Grundwasser bezeichnen wir solches Wasser, welches unter der Erdoberfläche vorkommt. »

Lueger⁷ 8 nennt -< Grundwasser » im allgemeinen alles unter der Erdoberfläche in chemischer Verbindung in den Bodenkonstituenten, den Bodenporen oder in nicht kapillaren Zwischenräumen des Bodens vorkommende Wasser.

Im engeren Sinn definiert Lueger:

« In der Wasserversorgungstechnik versteht man unter Grundwasser nur das in den kapillaren und nicht kapillaren Wegen zwischen den einzelnen Bodenpartikeln enthaltene, der strömenden Bewegung fähige und flüssig bleibende Wasser...» « Es besteht kein Unterschied zwischen Grundwasser und Quellwasser, letzteres ist nur zutage tretendes Grundwasser. »

R, Weyrauch⁵ versteht unter « Grundwasser » jedes unter der Bodenoberfläche vorkommende Wasser, so dass z. B. Quellen nichts anderes sind als Grundwasser-A usl auf stellen. »

e) Schlussfolgerung.

Alle diese Definitionen formulieren die Auffassung, die sich bereits mit zwingender Notwendigkeit aus den vorstehenden Erwägungen ergeben muss. Wir werden in den folgenden Ausführungen unter Grundwasser immer alles unter der Erdoberfläche vorhandene Wasser verstehen.

Tritt das Wasser zu Tage, so wird es zu Quellwasser.

Wir hoffen mit diesem Vorgehen manche nutzlose Wortklauberei über die Frage, ob in einem bestimmten Fall Quell- oder Grundwasser vorliege, endgültig aus dem Wege geschafft zu haben. Man wird so im Laufe der Zeit nicht mehr nötig haben, das Vorurteil, das da und dort noch gegen die Anlage von Grundwasserversorgungen herrscht, weil Grund- und Quellwasser als stofflich verschiedene Flüssigkeiten aufgefasst werden, bekämpfen zu müssen.

Bei den Begriffsbestimmungen der folgenden Namen können wir uns ganz kurz halten; über ihre Definitionen bestehen sozusagen keine Meinungsverschiedenheiten. Einzelne dieser Namen müssen zudem bei uns zuerst eingeführt werden, da sie bis anhin in unserer spärlichen Grundwasser-Literatur nicht notwendig gewesen waren.

Es wären noch folgende Bezeichnungen anzuführen:

2. — Grundwasserträger.

Die Erdschicht, welche das soeben definierte Grund wasser enthält, sei es in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen losen Gesteintrümmern, sei es in Klüften, Spalten oder Fugen bei festem, an sich undurchlässigem Gestein, bezeichnen wir als Grundwasserträger. Die Zusammensetzung und die Herkunft des Grundwasserträgers können in der Schweiz ganz verschieden sein. Zum grössten Teil sind es die Schmelzwasserbachläese (fluvioglaziale Schotter) der Eiszeiten, die zur Grundwasserführung gut geeignet sind. Sie verdanken ihre Porosität dem Umstand, dass sie in verhältnismässig starker Strömung zur Ablagerung kamen, wobei die feinsandigen und tonigen Bestandteile ausgeschlämrat wurden. Dasselbe gilt für die Flusskiese, die später an Stellen mit reduziertem Gefälle abgesetzt wurden.

Eine kompakte, als Ganzes ganz undurchlässige Felsschicht kann die Eignung als Grundwasserträger dadurch bekommen, dass sie durch die Wirkung tektonischer Vorgänge oder infolge des Einflusses der Verwitterung mit Rissen durchsetzt wird, was besonders bei harten, spröden Gesteinen nicht selten konstatiert werden kann.

In den Alpen wird der Grundwasserträger häufig durch Bergsturzmasseh gebildet, besonders dann, wenn das abgelöste Gestein aus spröden Kalken oder Dolomiten besteht.

Auch ausgedehnte Schutthalden sind zur Grundwasserbildung oft sein’ geeignet.

3. — Grundwasserbecken.

Wird ein Grundwasserträger rings bis zu gleicher Höhe mit undurchlässigem Material eingefasst, so muss sich ein unterirdisches stehendes Gewässer bilden ; wir bekommen so ein Grundwasserbecken. In der Schweiz konnten solche Grundwasserbecken an verhältnismässig wenig Stellen nachgewiesen werden. (Siehe Kap. VII.)

4. — Grundwasserstrom.

Meistens sind die als Grundwasserträger dienenden Kiese als frühere Talauffüllungen in Streifen angeordnet. In diesem Falle kommt das Grundwasser, auf der undurchlässigen Unterlage dem natürlichen Gefälle folgend, in langsame fliessende Bewegung: es entsteht ein Grundwasserstrom, dem ganz der Charakter eines unterirdischen Wasserlaufes zukommt. Er unterscheidet sich vom oberirdischen Fluss nur durch die viel geringere Strömungsgeschwindigkeit, was der weitgehenden Verteilung in den Poren des Grundwasserträgers und dem dadurch verursachten grossen Reibungswiderstand zuzuschreiben ist.

Diesen Grundwasserströmen werden wir in erster Linie unsere Aufmerksamkeit schenken, denn dieser Form der unterirdischen Gewässer kommt heute die grösste Bedeutung für die Hydrologie unseres Landes zu.

5. — Unterirdischer Wasserlauf.

In den Kalkgebirgen der Alpen und des Jura kommt es nicht selten vor, dass sich das Grundwasser nicht einheitlich im Gestein verbreitet, sondern sich auf einzelne Gerinne konzentriert, die oft komplizierte Systeme bilden (Karstphänomen). Solche Gerinne können sich nur in Gesteinen mit grosser Wasserlöslichkeit bilden, also in Kalk, Dolomit oder Gipsschichten. Durch die unterirdischen Kanäle zirkuliert das Wasser mit grosser Geschwindigkeit, fast wie bei einem oberirdischen Ge- * wässer. Es liegen also wesentlich andere Verhältnisse vor als beim eigentlichen Grundwasserstrom; es ist daher angezeigt, in solchen Fällen von einem unterirdischen Wasserlauf zu sprechen.

Wenn der Spiegel des Grundwasserstromes aus irgend einem Grunde die Terrainoberfläche berührt, so muss eine

6. — Quelle

entstehen, wobei der über dem Schnittpunkt von Wasserspiegel und Erdoberfläche liegende Teil des Grundwasserstromes abgestossen werden muss. Die Quelle bezeichnet also die Stelle, wo das Grundivasser zu Tage tritt.

Im schweizerischen Mittelland werden gewisse Formen der Quelle als

BEGRIFFS-BESTIMMUNGEN

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7. — Grundwasseraufstoss oder Aufstoss

schlechtweg bezeichnet, ein Ausdruck, der in den Handbüchern in der Regel nicht vorkommt, der aber doch für gewisse Erscheinungen so zutreffend ist, dass er erwähnt und gebraucht zu werden verdient. Wir verstehen unter Grundwasseraufstoss eine Quelle in flachem Terrain, wo ein Grundwasserstrom sein Wasser fast unsichtbar abgibt, indem er kleinere oder grössere Wassertümpel von unten her speist, sodass aus der ruhigen Wasseransammlung ständig ein Bächlein abfliesst.

Erreicht der Wassertümpel des Grundwasseraufstosses eine grössere Dimension, so kommen wir zum

8. — Quellsee oder Quellbecken

die durch unterirdische Zuflüsse gespiesen werden. Die Stellen mit den stärksten Aufbrüchen lassen sich am aufgewirbelten Sand (Sandvulkane) leicht erkennen. Die Quellseen bilden mit ihrem klaren, tiefblauen Wasser eine herrliche Zierde der Landschaft, die mit der schönsten Hochgebirgsszenerie wetteifern kann.

Die Ausdrücke

9. — Grundwasserspiegel (Grundwasserwelle), Grundwasserstauer, Grundwasserscheide, Quellhorizont

sind so selbstverständlich, dass besondere Erklärungen überflüssig sind. Eine Reihe weiterer Bezeichnungen werden besser an praktischen Beispielen abgeleitet.

KAPITEL II.

Einige Bemerkungen über die Bildung des Grundwassers.

1. — Kondensations- und Infiltrationstheorie.

In der Literatur wogt der Streit lebhaft um die Frage, was für Ursachen die Grundwasserbildung bewirken. Es handelt sich hier nicht um eine interne Angelegenheit des schweizerischen Grundwassers, sondern um ein allgemein hydrologisches Problem. Ich beschränke mich deshalb darauf, die heute besonders vertretenen Aussichten anzuführen, um im Anschluss daran einige Beispiele aus der Schweiz beizufügen, die geeignet sind, zur Lösung der Frage etwras beizutragen.

a) Verschiedene Möglichkeiten der Grundwasserbildung.

Nach K. Keilhack¹ können sich drei Faktoren an der Entstehung des Grundwassers beteiligen; es sind dies die folgenden Vorgänge :

1.    Durch Versickerung der Niederschläge im Boden (Infiltrationstheorie).

2.    Durch die Kondensation von Wasserdämpfen aus der unterirdischen Atmosphäre (Kondensationstheorie).

3.    Durch Zuwachs an Wasser, das zum ersten Mal in den Kreislauf des Wassers eintritt und aus grossen Tiefen der Erde stammt, aus denen es durch Entgasung durchwässerter, glühender, flüssiger Massen frei wird.

Ed. Süess nennt die nach Punkt 3 entstandene Flüssigkeitsmasse juveniles Wasser, im Gegensatz zum vadosen Wasser, das durch Infiltration oder Kondensation sich gebildet hat. Es versteht sich hone Weiteres, dass juveniles Wasser in grösserer Menge nur in der Nähe von vulkanischen Herden Vorkommen kann. Es dürfte ferner, wie schon Keilhack bemerkt, kaum irgendwo in reiner Form bis an die Erdoberfläche gelangen, sondern sich schon in grösserer Tiefe mit vadosem Wasser vermischen.

Der Zuschuss von juvenilem Wasser zur Speisung unseres Grundwassers kann kauma einen irgendwie bestimmbaren Wert erreichen, wir können daher diesen Faktor als belanglos ohne weiteres ausscheiden lassen.

Es bleiben also als Grundwasserlieferanten nur noch die Versicherung der Niederschläge und die Kondensation von Wasser dämpfen.

b) Beweise für die Kondensationstheorie.

Für die Kondensationstheorie sind in den letzten Jahrzehnten, besonders in Deutschland, viele Stimmen laut geworden. Als Hauptvertreter wäre 0. Vogler zu nennen, der im Jahre 1877 die]Behauptung aufstellte: « Kein Wasser des Erdbodens rührt vom Regenwasser ». Die gesamte Speisung des Grundwassers würde demnach durch die Kondensation des in der unterirdischen Atmosphäre enthaltenen Wasserdampfes erfolgen. Die Theorie Vogler’s hat zahlreiche Anhänger gefunden, die in verschiedenen Publikationen immer wieder zu Worte kommen⁹. Sie stützen sich dabei hauptsächlich auf Beobachtungen, die darauf hinweisen sollen, dass bei einzelnen Quellen der Abfluss grösser sei als die Summe der auf das Einzugsgebiet fallenden Niederschläge nach Abzug der Wassermenge, die von der Verdunstung absorbiert wird ¹⁰. Bei dieser Schlussfolgerung darf man freilich nicht übersehen, dass die Umgrenzung eines Sammelgebietes oft recht unsicher ist, indem dabei nicht immer auf die Bodengestaltung abgestellt werden kann. Nicht selten wird eben die Wasserscheide für die oberirdischen Gewässer durch Bodenerhebungen gebildet, die im Innern durchlässige Schichten enthalten. Durch diese entsteht die Möglichkeit der unterirdischen Zufuhr von Wasser aus Gebieten, die ausserhalb der orographisch bestimmten Sammelfläche liegen können.

Als weitere Beispiele für die Kondensationstheorie führt Keilhack (Quellen-und Grundwasserkunde S. 98) die Beobachtung an, « dass man bisweilen in einem grösseren Gebiete ein plötzliches Ansteigen des Grundwassers innerhalb weniger Tage beobachten kann, für welches weder die Niederschläge noch aus weiterer Entfernung heranströmendes GrundwTasser zur Erklärung herangezogen werden kann. So beobachtete ich in der Niederlausitz aiQzahlreichen Beobachtungspunkten in Pegelbohrlöchern genau festgestelltes rapides Ansteigen des Grundwassers um 3—8 dm, entsprechend einer Wasserschicht von 12Q—320 mm, also bis zur Hälfte des gesamten Jahresniederschlages in der ersten Februardekade. »

« Wie wichtig aber das Studium dieser Frage ist, welche enorm praktische Bedeutung ihre Lösung besitzt, erhellt schon aus der einfachen Betrachtung, dass

es einem durch Kondensation entstandenen Fremdwasser die Anwesenheit von Keimen ausgeschlossen werden muss, die der Anhänger der reinen Versickerungstheorie überall argwöhnen muss. Liegt doch auch in der grossen Armut vieler unserer Grundwasser an Keimen schon allein ein schwerwiegendes Argument zu Gunsten der Kondensation gegen die ausschliessliche Versickerung. »

« Wir kommen also zum Schluss, dass beide Theorien unzweifelhaft ihre Berechtigung haben und beide Entstehungsarten des unterirdischen Wassers neben einander existieren. »

Soweit die Ansicht des bekanntesten deutschen Grundwassergeologen. Er steht damit nicht ganz in Uebereinstimmung mit der Ansicht der Mehrzahl der schweizerischen Wasserfachleute, die meistens die Niederschläge für die Grundwasserbildung verantwortlich zu machen geneigt sind. Wie mir Herr Prof. Alb. Heim mitteilt, steht er auch heute noch auf diesem Standpunkt.

2. — Beziehungen zwischen Grundwasserbildung, Niederschlagshöhe und Luftfeuchtigkeit bei einigen praktischen Beispielen.

Die angeführten Meinungsverschiedenheiten über die Entstehungsweise des Grundwassers veranlassen mich auch eine Lanze zu brechen im Kampfe zwischen Kondensations- und Infiltrationstheorie. Ich sah mich zu diesem Zwecke nach einigen Beispielen um, woneben regelmässigen Bestimmungen von Grundwasserspiegelhöhen oder den entsprechenden Schwankungen der Quellerträge aus der Nähe auch zuverlässige Aufzeichnungen über Niederschlagsgrösse und Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu bekommen waren.

a) Die Schwankungen der Quellen im Lorzentobel (Kt. Zug).

Das erste Beispiel bezieht sich auf die Quellwasserleitung der Stadt Zürich und zwar auf die Quellgruppe des Lorzetobels im Kt. Zug. Die verwendeten Zahlen geben die Summen der Plrträge von 30 Fassungen. Es handelt sich dabei in der Hauptsache um tiefgründige Quellen aus Deckenschotter unter mächtigen Moränenablagerungen, also um Verhältnisse, bei denen die äusseren meteorologischen Einwirkungen nur langsam zur Geltung kommen können. Es genügt daher für unsere Zwecke, wenn monatlich nur eine Messung zur Verfügung steht. Dementsprechend wurden für die Niederschlagskurve auch die Monatssummen verwendet; bei der Feuchtigkeitskurve der monatliche Durchschnitt aus 90, d. h. je 3 tägliche Ablesungen. Die Angaben über Quellerträge sind dem Geschäftsbericht der Stadt Zürich für die Jahre 1911-13 entnommen, die uns von der Direktion der Wasserversorgung (Herrn Ing. Peter) übermittelt wurden.

Die Niederschlagshöhen beziehen sich auf die Regenmesstation Unter-Aegeri;

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Fig. 3. —Ertrag der Quellen im Sihl- und Lorzetal, relative Feuchigkeit * in Einsiedelei und Begenhöhen in Unterlegen.

die Feuchtigkeitsgrade sind den Aufzeichnungen der zunächst gelegenen meteorologischen Station Einsiedeln entnommen.

Um ein möglichst wechselvolles Bild zu bekommen, habe ich die Zahlen der in den Niederschlägen extremen Jahre 1910-12 ausgewählt.

b) Das Beispiel aus dem Limmaltal,

das in Tafel 6 graphisch dargestellt ist, stammt aus der unmittelbaren Umgebung von Zürich. Die unterste Grundwasserkurve gibt die Schwankungen des Wasserspiegels in einem Versuchbrunnen beim Hause Hohlstrasse 371 Zürich 4 und einigen andern Brunnen in der Nähe des Güterbahnhofes an. Wir sind hier im Bereich des Limmattal-Grundwasserstromes, den wir in Kapitel XI genauer studieren werden. Die Spiegelablesungen wurden durch das Tiefbauamt der Stadt Zürich ausgeführt; wir verdanken an dieser Stelle die Ueberlassung des Beobachtungsmaterials.

Die Feuchtigkeitskurve konnte hier nicht beigegeben werden, dagegen sind in diesem Beispiel die Niederschläge für jeden Tag gesondert aufgetragen.

c) Beispiel von Orbe.

Das in Fig. 4 dargestellte Beispiel gibt die Schwankungen des Grundwasserspiegels im Brunnen der Chokoladenfabrik Orbe wieder. Die Aufzeichnungen wurden uns von der Leitung der Fabrik gütigst zur Verfügung gestellt. Neben der Grundwasserkurve und den täglichen Niederschlägen wurden hier auch die Spiegelschwankungen der Orbe aufgetragen.

d) Schlussfolgerungen.

Der Leser wird durch das Studium der Figuren in die Lage gesetzt, sich selber ein Urteil zu bilden, ob in den drei Fällen die Grundwasserbildung durch Niederschlag oder direkte Kondensation aus der Luftfeuchtigkeit der unterirdischen Atmosphäre bestimmt sei. Ueber die letztere konnten wir zwar keine bestimmten Angaben machen. Wir haben uns auf die Messungen der oberirdischen Atmosphäre stützen müssen. Wir sind dabei von der Ueberlegung ausgegangen, dass die Bodenluft mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen muss; nur diese könnte durch neue Nachschübe von Feuchtigkeit das geringe Volumen Bodenluft befähigen, eine nennenswerte Kondensation zu bewirken.

Nach meinem Empfinden lassen sich aus den Diagrammen die folgenden Schlüsse ziehen :

1. Die Anhäufung von Niederschlägen in der Zeit vom Mai bis August 1910 (Fig. 3) äussert sich beim Quellertrag in einem breit ausgezogenen Maximum, dessen Spitze nicht weniger als 5 Monate, d. h. bis zum November 1910 hinausge-

Einige Bemerkungen über die Bildung des gründwassErs

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schoben wird. Die Niedersclilagsspitze vom Juni 1911 stellt sich mit derselben

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Schärfe im Dezember ein, also mit einer Verspätung von 6 Monaten. Der regenreiche Zeitraum vom Juni bis Oktober 1912 kommt in diesem Jahre überhaupt nicht mehr zum Ausdruck.

2.    Zwischen der Ertragskurve und der relativen Feuchtigkeit von Fig. 3 lässt sich meines Erachtens eine klare Beziehung nicht feststellen, weder in einer Gleichzeitigkeit der Maxima noch in einer regelmässigen Verschiebung derselben, wie es sich bei den Niederschlagsrnaxima deutlich ergibt.

3.    Aus den Diagrammen von Tafel 6 und Figur 4 lässt sich deutlich eine Beziehung zwischen Grundwasserkurve und Niederschlag feststellen, nicht nur mit einzelnen Tagesmaxima, sondern auch mit der Summe einiger aufeinanderfolgender Regentage.

4.    Auf Grund aller dieser Erwägungen komme ich zum Schlüsse, dass man bei unseren Verhältnissen immer noch am besten fährt, wenn man sich an die alte Theorie der Grundwasserbildung hält, die also heisst: « Das Grundwasser bildet sich in der Hauptsache aus dem an der Erdoberfläche infiltrierten Wasser »; es kommen dabei neben den Niederschlägen auch noch die dem Grundwasserträger zugeführten Oberflächenwässer in Betracht.

3. — Versickerung und Niederschläge.

Mit der Voraussetzung, dass die Niederschläge immer noch als Hauptlieferanten für die Speisung des Grundwassers anzusehen seien, kommen wir unwillkürlich wieder auf das von allen Lehrbüchern für Geologie und Hydrologie erwähnte Gesetz von der Teilung der Niederschläge, die zu einem Drittel im Boden versickern, zu einem Drittel abfliessen und zu. einem Drittel verdunsten und von den Pflanzen absorbiert werden sollen.

Schon Hofer¹¹ hat gezeigt, dass diese alte Regel, die heute noch von manchen Praktikern bei ihren Berechnungen zu Grunde gelegt wird, unhaltbar geworden sei. Vergegenwärtigen wir uns den komplizierten geologischen Bau der Schweiz, wo auf engem Raum oft ganz verschieden durchlässige Gesteine oder lose Materialien Vorkommen, so versteht es sich eigentlich von selbst, dass die Aufstellung einer allgemein gültigen Regel über den Anteil der Versickerung kaum möglich ist.

Ertrag in Min. Lit. bei normalem Minimum

Alb. Heim gibt auf Grund seiner Erfahrungen an, das man in der Mittelschweiz folgende Erträge rechnen könne ¹² :

Per Hektare Sammelfläche

Aus Molasse.......

Aus Moräne mit 100 cm Niederschlag

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150

» Deckenschotter mit 100—120 cm Niederschlag

» Kalkfels..........

» Niederterrasse und kiesigem Talgrund .

Im gleichen Werk S. 349 finden wir die Angabe von Alb. Heim, dass am Zürichberg vom Regen 30 bis 50 Prozent, vom Schnee 50 bis 70 Prozent zur Versickerung gelange.

Zur weiteren Illustration der grossen Abweichungen bei der Grösse der Ver-sickerung zitieren wir auch noch einige Zahlen von Höfer. In seinem schon mehrfach angeführten Werk (S. 39) gibt er an, dass im Durchschnitt in Mittel- und zum Teil in Westeuropa 19,358 °/₀, im Höchstfälle 26,359 °/₀ und im Mindestwert 16,109 % der gefallenen Niederschläge, also kaum ein Fünftel der Regenhöhe zur Versickerung gelange. Wir geben diese Zahlen mit allem Vorbehalt an, ohne untersuchen zu können, ob die Grundlagen der Berechnung zu so bestimmten Werten berechtigen.

Aus unseren Gebieten erwähne ich ferner die Beobachtung, die man überall an den grossen eiszeitlichen Schotterfeldern unserer Täler machen kann. Diese sind nämlich häufig frei von jeglicher oberflächlichen Entwässerung; der gesamte Niederschlag, der nicht von der Verdunstung aufgebraucht wird, speist das Grundwasser ; der Versickerungs-Koeffizient dürfte hier wohl auf über 60 Prozent anzuschlagen sein. Aber auch mit den andern Extremen haben wir zu rechnen; besonders in lehmigen Grundmoränen-Gebieten oder Berghängen mit tonigen Molassesandsteinen kann es Vorkommen, dass nur wenige Prozent der Niederschläge durch systematisch angelegte Fassungen dem Boden entnommen werden können; fast die gesamte Wassermenge fällt in diesem Falle der oberflächlichen Entwässerung zu.

Wir sind also heute lediglich in der Lage, die alte Regel von der Dreiteilung der Niederschläge als nicht anwendbar zu erklären, ohne dafür einen bessern Vorschlag machen zu können. Der Anteil der Versickerung ist eben eine Grösse, die sich ganz nach der Durchlässigkeit des Gesteinsmateriales richtet; d. h. einen bestimmten Grundwasserträger-Versickerungs-Koeffizienten kann man nur auf ein Gebiet mit genau gleich durchlässigem Material anwenden.

Es wird im Laufe dieser Ausführungen an verschiedenen Stellen möglich sein, an Hand von genauen Messungen gewisse Anhaltspunkte über die Grösse der Versickerung in bestimmten Fällen zu gewinnen.

4. — Einfluss des Waldes auf die Grundwasserbildung.

Bei uns ist vielerorts die Ansicht verbreitet, dass der Wald ein wichtiger Faktor für die Quellenbildung sei. Es muss ohne weiteres zugegeben werden, dass an steilen Abhängen, besonders auf felsigem oder sonst undurchlässigem Terrain durch den Waldbestand viel Wasser vor raschem Abfluss geschützt und so der Quellenbildung nutzbar gemacht wird. In den grossen Talböden, die mit ihrer durchlässigen Zusammensetzung des Bodens als Sammler für die grossen Grund-

Ann. Sehw. Landeshydr. — Bd. III.    3 wasserströme figurieren, gestalten sich aber meines Erachtens die Verhältnisse wesentlich anders.

In derartigen ausgedehnten Schutt- oder Kiesböden habe ich nie wahrnehmen können, dass bewaldete Gegenden grössere Erträge an Grundwasser liefern, als unbewaldete. Es wäre auch nicht einzusehen, wieso der Wald die Versickerung in einem gut durchlässigen Gebiete noch weiter begünstigen könnte.

Ja, wenn man die neuere Literatur durchgeht, so sieht man, dass eine Reihe von Autoren geradezu einen gegenteiligen Standpunkt einnehmen.

Seckendorf hat z. B. gezeigt, dass von dem auf die Waldbäume niederfallenden Wasser nur ein Teil den Boden erreicht, beim Ahorn 69,4 °/₀, Buche 61,6 °/₀, bei der Fichte sogar nur 31,6 °/₀. Dazu kommen noch die Verluste, welche durch Wasseraufnahme der Wurzeln entstehen. Ursprung¹³ gibt an, « dass ein Hektar Buchenwald täglich durchschnittlich 30,000 Liter Wasser verdunstet. Die grüne Laubkrone gleicht also einem mächtigen Gradierwerk, das ununterbrochen bedeutende Wasserquantitäten an die Luft abgibt »; diese müssen natürlich durch Vermittlung der Wurzeln aus dem Boden ersetzt werden.

Erlenmeyer und Otzowsky haben ferner festgestellt, dass in einem fast horizontalen Waldboden der Grundwasserspiegel bedeutend tiefer lag, als im offenen Freiland.

Höfer zieht aus diesen Forschungsergebnissen sogar die etwas gewagte Schlussfolgerung, dass es gefehlt sei, wie es wiederholt geschah, zur Sicherung der Qualität des Bodenwassers die ebene Umgebung der Entnahmestelle mittels Baumwuchs zu schützen, da dies auf Kosten der Quantität geschehe. Wiesenkulturen, meint er, hätten qualitativ dieselbe Wirkung und würden das Quantum weniger beeinträchtigen (Quellen- und Grundwasser, S. 2.5). Manchen unserer Wasserversorgungsvorsteher wird diese Behauptung Höfers etwas eigentümlich anmuten, denn bei uns gilt es sozusagen als Regel, das Einzugsgebiet von Quellen aufzuforsten, um Verunreinigung zu verhindern. Wir sind leider heute noch nicht in der Lage, diese allfällig negativen Einflüsse des Waldes auf die Grundwasserbildung zahlenmässig ausdrücken zu können.

Dasselbe muss auch über die Frage der

5. — Verdunstung des Wassers

gesagt werden. Es gilt dies sowohl für die Verdunstung eines Teiles der Niederschläge, als auch die Verdunstung des bereits vom Boden aufgenommenen Grundwassers. Durch unsere früheren Ausführungen ist die goldene Regel von der Dreiteilung der Niederschläge bereits ins Wackeln gekommen; damit hat natürlich auch der an die Verdunstung zugewiesene Drittel seine Bedeutung als genauen Wert verloren.

Die ganze Frage wird eben durch die Möglichkeit der Bildung von Grundwasser durch Kondensation der Luftfeuchtigkeit ausserordentlich kompliziert; es ist wohl nicht so leicht festzu st eilen, wie weit die auf die Verdunstung fallenden Wasserverluste durch die direkte Abgabe aus der Luftfeuchtigkeit wieder kompensiert werden. Wir hoffen nächstens Versuche zur Lösung dieses Problems einleiten zu können; die diesbezügliche Methode liegt bereits ausgearbeitet vor.

KAPITEL III.

Die chemische Zusammensetzung des Grundwassers.

1. — Härte.

a) Verschiedene Arten der Härte.

Bei unsern Grundwässern spricht man besonders von Karbonathärte und Gesamthärte.

Unter Karbonathärte verstehen wir die an Kohlensäure gebundenen Calcium-und Magnesiumsalze. Man findet dafür auch den Namen vorübergehende Härte, weil sich diese Substanzen durch Kochen ausfällen lassen.

Als Gesamthärte bezeichnen wir den gesamten Gehalt an Magnesium- und Calciumsalzen. Es sind also dabei auch noch die als Sulfate, Chloride und Nitrate gebundenen Erdalkalien inbegriffen. Zur Bestimmung wird die Methode von Clark, verbessert von Boutron et Boudet, angewendet, die in der Titration mit alkoholischer Seifenlösung besteht; genauere Angaben zur Ausführung dieser Bestimmungen sind in den einschlägigen Handbüchern enthalten L

Die Härte des Wassers wird bei uns in der Regel durch französische Härtegrade ausgedrückt; ein solcher entspricht einem Gehalt von 10 mgr. kohlensaurem Kalk pro Liter. Ein deutscher Härtegrad bedeutet 10 mgr. CaO pro Liter, und die durch deutsche Grade ausgedrückte Härte wird durch Division der durch französische Grade ausgedrückten Härte durch 1,79 erhalten.

b) Beziehungen zivisehen Härte und geologischer Zusammensetzung des Einzugsgebietes.

Die Härte des Grundwassers kann sich je nach der geologischen Zusammensetzung des Einzugsgebietes innerhalb sehr grosser Werte bewegen. Es dürfte

¹ Keilhack:, Praktische Geologie, II. Auflage, 1909, S. 504. — Dost und Hilgermann, Taschenbuch zur Untersuchung von Wasser und Abivasser, Jena, 1908, S. 69. — F. Jaccard, De l’analyse hydro-timetrique. Proces-verba ux de la Societe vaudoise des Sciences nat. (Seance du 15 nov. 1916.)

allgemein bekannt sein, dass besonders die Wässer aus Granit-, Gneis-, und kristallinen Schiefergesteinen durch grosse Armut an erdigen Bestandteilen gekennzeichnet sind, dasselbe kann auch für Wässer aus reinen Tonschiefern und für kalkfreie Sandsteine gelten. Eine Härte von ganz wenigen Graden kann unter derartigen Umständen nicht selten Vorkommen. Damit soll aber nicht behauptet werden, dass die mehr oder weniger grosse Konzentration des Kalkgehaltes beim Grundwasserträger allein für die Härte bestimmend sei. Es kommt nicht selten, ja sogar in der Regel vor, dass gerade das Wasser aus ziemlich reinen Kalkgesteinen verhältnismässig weich ist, viel weicher als Grundwasser, das in denselben Gegenden, Kiese, also stark mit Kieselgeröllen durchsetztes Material durchflossen hat. So fand ich z. B. bei den Quellen im Brunnbachtobel bei Sennwald, am Ostabhang des Säntis, durchwegs nur 11 bis 12 französische Grad, obwohl das Wasser vor seinem Austritt einen 2,4 km langen unterirdischen Weg aus dem Sämbtisersee durch die Klüfte der Kalkschichten der Hoherikastenkette zurückgelegt hat. Nach meinem Dafürhalten liegt der Hauptfaktor für die kalklösende Wirkung des Wassers in der Geschwindigkeit des Durchflusses. Bei dem erwähnten Fall von Sennwald konnte durch Fluoresceinversuch festgestellt werden, dass die 2,4 km lange Strecke vom Sämbtisersee bis zu den Quellen innerhalb 6 Tagen zurückgelegt wird *. Dabei fliesst natürlich das Wasser rasch in geschlossenen Adern durch die Klüfte ohne mit dem Gestein in eine dauernde Berührung zu kommen; wir sprechen in diesem Falle von grober Durchlässigkeit, die sich nur auf die Risse und Schichtfugen in einem im übrigen undurchlässigen Gesteine bezieht.

In den Kiesen gestalten sich nun aber die Verhältnisse wesentlich anders; die Verteilung des Wassers in die kleinsten Poren bedingt eine bedeutend grössere Berührungsfläche mit dem Gestein. Es ergibt sich daraus eine bedeutend geringere Durchflussgeschwindigkeit und damit eine längere Berührungsdauer für dieselben Wasserteilchen.

c) Die normale Härte des Grundwassers in diluvialen Kiesen.

Das Grundwasser aus den diluvialen Kiesen, das bei uns in der Praxis die grösste Rolle spielt, zeigt in der Regel eine Härte von mehr als 15 franz. Graden, die aber gelegentlich bis über 40 Grade steigen kann. Als normal dürfte eine Härte von 25 — 30 Grad am häufigsten Vorkommen. Ein bedeutend geringerer Kalkgehalt weist in der Regel darauf hin, dass eine Infiltration von Flusswasser nicht ausgeschlossen sei. Das Oberflächenwasser unterscheidet sich nämlich vom Grundwasser durch eine geringere Härte und zwar aus zwei Gründen. Es besteht besonders bei Hochwasser zum grossen Teil aus direkt gefallenen Niederschlägen, die gar nicht im Boden zirkuliert haben, zum andern Teil rekrutiert es sich aus zu Tage

¹ Alb. Heim, Das Säntisgebirge, Beitrag zur geol. Karte der Schweiz, Lief. XVI, II. Serie, 1906, S. 284. Siehe auch Karte.

getretenem Quellwasser, das aber bei der Berührung mit der Luft einen Teil seines Kalkes abgeben musste; es verlor eben teilweise die gelöste Kohlensäure und damit auch die Möglichkeit, seinen ganzen Kalkgehalt als Lösung weiter mitzunehmen. Diesem Umstand müssen wir die grossen Tuffablagerungen an den Quellenaustritten zuschreiben, die oft als Kennzeichen für unsichtbare Quellen in der Praxis gute Dienste leisten können.

Dank dieser Differenzierung von Grund- und Oberflächenwasser wird uns die Härte noch häufig dazu dienen müssen, die Beziehungen zwischen Grundwmsser und den oberirdischen Gewässern genauer festzustellen.

Eine hohe Härte (40 französische Grade) zeigt z. B. das Grundwasser im Talboden von Horn am Bodensee. Eine ebenso grosse Härte beobachtete ich bei einem Grundwasserbrunnen im Breitfeld bei Winkeln-St. Gallen. Eine grosse Härte zeigen auch die vielen Moränenquellen am Zürichberg (34-40 Grade). Bei einem Sodbrunnen in Moränengebiet beim Friedhof Enge-Zürich konnten sogar 45° festgestellt werden. Eine so hohe Härte spricht immer dafür, dass das Grundwasser sehr langsam sich fortbewegt und damit lange Zeit mit dem Erdreich in Berührung steht.

d) Beispiel für die Differenzierung der Härte aus der Umgebung von Basel.

Wie verschieden die Härte des Wassers je nach der geologischen Zusammensetzung des Einzugsgebietes sein kann, ergibt sich z. B. aus einer Tabelle der Härtegrade einiger Wässer aus der Umgebung von Basel-Stadt, die wir einer soeben erschienenen Schrift von A. Gutzwiller und E. Greppin entnehmen¹.

1.    Keuperquellen am Fusse der Rütihard .

2.    Bajocienquellen in der Gobenmatt .

3.    Quelle der Opalinustone am Lachen

4.    Oxfordquellen bei Grellingen .

» Hochwald .

» Tugmatt

7.    Sequanquellen bei Seewen

8.    Oligocäne Quellen am Fusse des Bruderholzes

9.    Grundwasser des Birstales

»    » Rheintales bei Pratteln

»    »    »    bei den Langen

Erlen (Pumpwerk von Basel-Stadt) .

5.

6.

10.

11.

Franz. Härtegrade. 32,0

25.5

22.5

28,0

30,5

27,5

31,8

34,0

31,0

32,5

12,0

Erläuterungen zur geologischen Karte von Basel, I Teil, Gempenplateau und unteres Birstal, 1916

Seite 53.

Bemerkungen. Es dürfte sich wohl durchwegs um die Gesamthärte handeln. Bei No. 11 wird die auffallend geringe Härte insbesondere durch den Zufluss aus dem stark kristallinen Schutt des Wiesentales bestimmt.

2.

CO

Die verschiedenen Elemente der Mineralisierung.

Neben den als « Härte » bezeichneten Mineralbestandteilen finden sich im Grundwasser noch eine Reihe anderer Elemente, von denen freilich bei den meisten Wasseruntersuchungen nur wenige getrennt bestimmt sind. Vollständige wissenschaftliche Analysen liegen in der Regel nur von den Mineralwässern vor. Unter den letzteren fehlt es aber nicht an Beispielen, die nach ihrer chemischen Zusammensetzung ebenso gut zu unsern Grundwässern gerechnet werden können; die traditionelle Bezeichnung als Mineralquelle brachte es mit sich, dass in diesen Fällen eine vollständige Analyse ausgeführt wurde.

Bei solchen genauen Untersuchungen haben sich in unsern Grundwässern nachwmisen lassen : Calcium, Magnesium, Kohlensäure (frei und gebunden), Aluminium, Kieselsäure, Natrium, Kalium, Schwefelsäure, Chlor und organische Substanz. Daneben kommen auch noch, aber meistens nur in geringeren Mengen und nicht in allen Wässern vor : Barium, Strontium, Mangan, Arsen, Lithium, Ammoniak, Nitrate, Nitrite, Phosphorsäure, Brom, Jod, Schwefel (als Schwefelwasserstoff), Bor.

Wir möchten in den folgenden Zeilen nur auf diejenigen Elemente noch mit einigen Worten eintreten, deren Vorkommen im Wasser eine gewisse Rolle spielt.

a) Verhältnis von Kalk und Magnesia.

Aus der Zusammenstellung verschiedener vorhandener Bestimmungen ergab sich ein Teil Magnesia auf 3,8 — 4,5 Teile Kalk; diese Angabe bezieht sich auf gewöhnliches Grundwasser aus Kiesen und Sanden des schweizerischen Mittellandes. Es versteht sich von selbst, dass bei Wasser, welches dolomitische Gesteinschichten durchflossen hat, sich das Verhältnis zu Gunsten der Magnesia verschieben muss; überhaupt zeigen naturgemäss die aus Felsschichten stammenden Grundwasser unter sich viel grössere Mannigfaltigkeit in ihrer chemischen Zusammensetzung. Wir begegnen hier in dieser Hinsicht einer viel ausgesprocheneren Individualität, als bei dem in Kies und Schutt gesammelten Wasser, wo eine Menge der verschiedensten Gesteine in buntem Wimvar durcheinander gemischt sind.

Eine grosse Anreicherung der Magnesiumsalze auf Kosten der Calciumverbindungen lässt sich insbesondere bei einigen Mineralwässern, hauptsächlich bei dem Bitterwasser von Birmenstorf (Aargau) konstatieren, wo pro Liter neben 2,4053 gr. Kalkverbindungen 12,4353 gr. Magnesiumsalze, besonders als Sulfat, Vorkommen ¹⁴.

Wie verschieden das Verhältnis von Kalk und Magnesia auch bei nahe gelegenen, aber aus verschiedenen geologischen Ablagerungen stammenden Quellen sein kann, ergibt sich besonders schön aus den Untersuchungen von Const, Guci, der das Wasser von 21 Brunnen des Kantons Genf und dessen nächster Umgebung ziemlich detailliert analisierte. Ich entnehme seiner Publikation (Seite 36 et 38) die Angaben über den Gehalt an Kalk, Magnesia und Schwefelsäure (als S0₃) von 8 verschiedenen Wässern¹⁵ :

CaO

MgO

S0₃

mgr. pro Liter mgr. pro Liter mgr. pro Liter

1.    Sodbrunnen bei der Kirche Bernex .

2.    Grosser Gemeindebrunnen von Pregny

3.    Brunnen bei der Kirche in Meinier .

4.    Gemeindebrunnen von Perly .

5.    Quelle bei den Moulins de Vernier .

6.    Ungefasste Quelle bei Troinex .

7.    Brunnen beim Schloss in Vegrier

8.    Grosser Gemeinde-Sodbrunnen in Cartiqny

196,2

204,8

177,6

184,0

64,6

27,4

27,8

19,1

33,3

32,9

75,8

30,4

116,4

127.4

109.4 126,1

35,0

12,6

24,7

13,5

7,8

35,1

Wir gedenken im zweiten Band unserer Grundwasserstudien die wertvollen Analysen der zitierten Schrift ganz wiedergeben zu können, um gestützt darauf die Beziehungen zwischen Einzugsgebiet und chemischer Zusammensetzung des Grundwassers abzuleiten.

b) Der Gipsgehalt,

d. h. der als Sulfat gebundene Gehalt an Erdalkalien muss natürlich auf ganz andere Faktoren zurückgeführt werden, als die Karbonathärte. Bei Grundwasser aus Moränen- und Schottern spielt die Gipshärte in der Kegel nur eine untergeordnete Rolle, denn die geringe Härte des Gipses war für den Transport durch den Gletscher oder die Flüsse nicht sonderlich geeignet. Bei Kiesgrundwasserströmen wird man daher nur da auf die Gipshärte achten, wo sie an Hängen aus triasischen Gesteinen, den Hauptlieferanten des Gipses, vorbeifliessen. Das aus letzteren unterirdisch und oberirdisch zufliessende Wasser kann in diesem Falle den Gipsgehalt des Grundwasserstromes ganz bedeutend erhöhen. So erklärt sich der abnormale Gehalt des Grundwasserstromes im Hochterrassenschotter des Klettgau, der nach freundlicher Mitteilung von Herrn Prof. Meister, Kantonschemiker in Schaffhausen, in der Gegend von Griessen-Erzingen ganz unvermittelt zu einem Gipsgehalt von 330 mgr. pro 1. kommt, denn von hier an erscheint der Keuper mit seinen Gipseinlagerungen im rechten Talhange.

to-

Ot

Noch höheren Gipsgehalt weisen natürlich diejenigen Quellen auf, die direkt aus den gipsführenden Schichten (Trias) stammen. So soll eine Quelle bei Asp, 5 km nördlich von Aarau, mehr als 2 gr. Gips pro 1. enthalten (Mitteilungen meines Freundes, Dr. A. Hartmann, in Aarau). Die grosse Quelle unmittelbar hei den oberen Häusern von Samaden liefert pro 1. etwa 0,9 mgr. Gips; es handelt sich dabei um eine Quelle mit einem Ertrag von 6000 1. pro Minute, die täglich aus dem Innern des Berges gegen 8000 kg Gips wegführt.

Schardt¹ führt solche Gipsquellen besonders im Rhonetal an, wo sie zu beiden Seiten der Rhone und des Genfersees zahlreich Vorkommen, so zwischen Monthey und St. Gingolph einerseits und zwischen Bex und Clärens anderseits, d. h. also längs dem ganzen Ausgehenden der Gips- und Anhydritschicht, welche die Grundlage der Präalpen bildet.

Die meisten Gipsquellen müssen bereits den Mineralquellen zugeteilt werden, indem ihr Wasser mehr als 0,5 gr. feste Bestandteile im Liter enthält. Sie werden aber selten zu Heilzwecken verwendet. An vielen Orten werden sie aber auch für Wasserversorgungen in Anspruch genommen, wenn auch zum Kochen und Waschen, sowie für andere technische Zwecke der hohe Gipsgehalt nachteilig sein dürfte.

Ueber die Differenzen im Gipsgehalt der Quellen des Kantons Genf geben uns die Zahlen auf Seite 24 Aufschluss, wo sich der Gips aus dem S0₃ leicht berechnen lässt (Multiplikation mit 1,7).

c) Dem Gehalt an Eisenverbindungen

wird bei der Beurteilung unserer Grundwässer in der Regel keine grosse Bedeutung zugemessen. Ganz anders im nördlichen Europa. Die Sandschichten, die hier das Grundwasser führen, bestehen aus eisenreichem Material, das in der Eiszeit aus den Gebirgen Schwedens verschleppt wurde. Das kohlensäurehaltige Wasser löst nun diese Eisenverbindungen auf und zwar in Form von doppeltkohlensaurem Eisen.

d) Kennzeichen des eisenhaltigen Wassers.

Tritt nun derartiges eisenhaltiges Wasser zu Tage, so ist es zuerst klar und farblos. An der Luft wird es aber trübe, indem sich gelbbraune Flocken abscheiden. Das doppeltkohlensaure Eisen wird durch Verlust eines Teiles seiner Kohlensäure und unter dem Einfluss des Sauerstoffes der Luft in basisches Eisenkarbonat umgewandelt. Ein solches Wasser ist natürlich nicht ohne weiteres verwendbar; es müsste dies bald zu einer Verstopfung der Leitungen führen.

Bei unseren Grundwässern hat man mit diesem lästigen Begleiter des Wassers

¹ Bäder und Kurorte der Schweiz, 1910, S. 23.

Ann. Schw. Landeshydr. — Bd. III.

weniger zu rechnen. Nicht, dass bei uns etwa das Eisen im Wasser fehlen würde; nach vielen eigenen Bestimmungen — die meisten Wasseranalysen schweigen sich eben darüber vollständig aus — zu schliessen, dürfte ein Gehalt von 0,05 —0,15 mgr. pro 1. allgemein vorhanden sein. Eine so geringe Menge kann die genannten Unannehmlichkeiten noch nicht im Gefolge haben. Erst bei einem Gehalt von etwa 0,3 mgr. pro 1. beginnen die Schwierigkeiten, so dass man durch Einschaltung von Enteisenungsanlagen das Wasser von dem unangenehmen Bestandteil befreien muss.

e) Beispiele für eisenhaltige Grundwässer.

Meines Wissens sind bei uns in den letzten Jahren nur wenige Fälle vorgekommen, wo durch Tiefbohrungen ein Wasser erschlossen wurde, bei welchem ein zu grosser Eisengehalt die Verwendung in Frage stellte, so z. B. bei einem tiefen Brunnen im « Breitfeld » bei Winkeln (St. Gallen), wo ein Gehalt von 3,4 mgr. Eisenoxyd pro 1. gefunden wurde, der sich beim Stehenlassen des Wassers als braunroter Bodenbelag absetzte.

Auf meinen Exkursionen hatte ich Gelegenheit, an verschiedenen Stellen Grundwasser mit überschüssigem Eisen austreten zu sehen. Die Erscheinung äussert sich in einem intensiven blasshellroten Ueberzug des ganzen Quellbachbettes. Nicht selten sind die im Wasser stehenden Grashalme von einer 3 — 7 cm dicken säulenförmigen Umhüllung der gallert-artigen Abscheidungen der Eisenverbindung umgeben. In der Nähe des Quellaustrittes sind die bauchigen Verzierungen der Grashalme am üppigsten entwickelt, sogar so voluminös, dass sich die einzelnen Säulen direkt berühren. Als Beispiele für derartige eisenschüssige Quellbäche seien die folgenden Stellen genannt: 1. Linker Zufluss des Canal Tolli-ron, 2 km nordöstlich der Station Martigny; 2. Links an der Bahnlinie Martigny-Vernayaz ; 3. Bei einem Quellbach nahe bei Seedorf, im Kanton Uri; 4. Besonders schön im Thurtal, 1,5 km. östlich von Altikon (Bezirk Winterthur).

In allen diesen Fällen handelt es sich um Grundwasser, dem eine sehr geringe Geschwindigkeit eigen ist, sei es wegen einem ganz geringen Gefälle, sei es infolge Zwischenlagerungen von Lehmschichten, welche die Zirkulation des Wassers im Grundwasserträger hemmen. Der hohe Eisengehalt dürfte also gleich der abnormalen Karbonathärte eine Folge des langen Verbleibens im Boden sein, auf dessen Gesteine es dann dauernd seine lösende Wirkung ausüben kann.

¹

   H. Haas, Quellenkunde, Leipzig, 1895, S. 28.

²

   H. Höfer van Heimhalt, Grundwasser und Quellen, Braunschweig, 1912, S. 50.

³

. König, Untersuchung landwirtschaftlicher und gewerblicher wichtiger Stoffe, II. Auflage, Berlin,

1906.

⁴

Ich denke dabei in erster Linie an die Quelle gerade hinter Kl. Bösingen im * Weiherholz ». Ihr Ertrag bestimmte sich am 11. Okt. 1915 bei Anlass militärischer Untersuchungen zu etwa 160 Min. Lit. Die Kiesfläche zieht sich aber mehrere km weit dem linken Ufer der Saane entlang, sodass noch verschiedene andere Quellen mit genau gleichen Verhältnissen sich bilden können, die zusammen einen Quellhoi izont bilden.

⁵

K. Keilhack, Grundivasser- und Quellenkunde, Berlin. 1912, S. 67.

⁶

- J. G. Richekt, Das Grundwasser, München und Berlin, 1911, S. 1.

⁷

   Lueger, Lexikon der gesamten Technik, Band 19.

⁸

   R. Weyrauch, Wasserversorgung der Ortschaften, Leipzig (Göschen), 1910, S. 31.

⁹

; Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung, 1909, Heft 3, S. 66; Zeitschrift für die gesamte Wasserwirtschaft, Sept. 1908, u. s. w.

¹⁰

Als Beispiel seien die Untersuchungen von Stille an den Paderquellen bei Paderborn genannt, (Keilhack, Grundwasser und Quellen, S. 96.)

¹¹

   Höfer, Grundwasser und Quellen, 1912, S. 34.

¹²

   Nach einer Tabelle bei Keilhack, Grundwasser- und Quellenkunde, 1912, S. 447.

¹³

Ursprung, Der heutige Stand des Saftsteigungsproblems, Verhandlung, der Schweiz, nat. Ges., 1911, I. B., S. 40.

¹⁴

   Bäder und Kurorte der Schweiz, Aarau, 1910, S. 23.

¹⁵

   C. Guci, Sur la Variation de la composition chimique des nappes d’Infiltration du canton de Geneve. These Universite de Geneve, n° 564, 1915.

3. — Das Grundwasser vom Standpunkt der Trinkwasserversorgung.

a) Anforderungen an das Grundwasser zu Trinkwasser zwecken.

Das Schweizerische Lebensmittelbuch, nach welchem unsere analytischen Chemiker die Eignung des Wassers zu Trinkwasserzwecken zu beurteilen haben,

bestimmt, dass die einzelnen Wässer die folgenden Grenzwerte nicht überschreiten sollen.

Trockenrückstand .

Glührückstand Oxydirbarkeit als KMnO (Organische Substanz) .

Ammoniak direkt bestimmt .... Freies Ammoniak durch Destillation bestimmt Albuminoides Ammoniak ....

Salpetrige Säure......

Salpetersäure als HN0₈ .... Chloride als Chlor......

mgr. pro Liter. 500 450

30

0,02

0.05

IO IO

Diese Vorschriften lehnen sich im allgemeinen an die internationalen Ueber-einkommen an, sodass man annehmen könnte, die Wässer wären überall von ähnlicher Zusammensetzung und würden sich nach demselben Schematismus beurteilen lassen. Wenn auch zugegeben werden muss, dass in der Mehrzahl der Fälle diese Grenzwerte ihre Berechtigung haben, so kann die strikte Anwendung derselben doch nicht selten zu ungerechten Abschätzungen führen, indem die besonderen Eigenarten der Wässer dabei ganz ausser acht gelassen werden, während anderseits Wässer, die zeitweise der Verunreinigung ausgesetzt sind, unter Umständen die von den Chemikern geforderte Zusammensetzung ganz gut inne halten können.

Eine erste ausgesprochene Eigenschaft unserer Grundwässer ist die

b) Alkalinität.

Bei den Trinkwasseranalysen wird in der Regel nicht die Härte des Wassers, sondern die Alkalinität desselben angegeben. Wir verstehen darunter die Summe der an Kohlensäure gebundenen Erdalkalien und Alkalien. Die Alkalinität wird durch Titration mit y,₀ Normalsalzsäure bestimmt und auf mgr. pro Liter berechnet.

c) Ammoniak.

Die grösste Bedeutung wird von unseren Chemikern dem Ammoniak zugemessen, denn dieses gilt als direktes Zersetzungsprodukt menschlicher und tierischer Abfallprodukte. Nach der Anleitung im Schweiz. Lebensmittelbuch wird NH3 sowohl als freies, als auch als albuminoides Ammoniak bestimmt. Unter dem letzteren verstehen wir eiweissartige Verbindungen, die noch nicht zersetzt sind, und welche deshalb zum Zwecke der Bestimmung zuerst mit einer alkalischen

Kaliumpermanganat-Lösung behandelt werden müssen. Beide Ammoniakbestim-mungen werden in der Regel durch die genaue Destillationsmethode ausgeführt; wo eine direkte Bestimmung nach vorhergehender Entkalkung vorliegt, wird dies meistens besonders angegeben.

Es darf unsern Grundwässern nachgerühmt werden, dass sie die Prüfung auf Ammoniak in der Grosszahl der Fälle mit gutem Erfolge bestehen können; es müssen in der Regel schon schwere Verunreinigungsherde vorhanden sein, bis der ungünstige Einfluss derselben in einer Erhöhung des Ammoniakgehaltes zum Ausdruck kommt. Es sind mir eine Reihe von Stellen bekannt, wo Grundwässer mitten oder unterhalb stark überbauter Gelände durchaus keine Anzeichen von organischer Verunreinigung aufweisen, selbst dann, wenn es sich um « offene » Grundwasserträger handelt, d. h. solche, die durch keinerlei Lehmbedeckung vor dem Einfluss von Schmutzwasser geschützt waren h

Es ergibt sich aus diesen Tatsachen deutlich, wie ausserordentlich gross die Filtrationsfähigkeit unserer eiszeitlichen Kiese sei; natürlich tragen dazu die Sandeinlagerungen die Hauptsache bei.

d) Hoher Ammoniakgehalt hei Grundwasser aus grosser Tiefe.

In merkwürdigem Kontrast zu den soeben geschilderten Verhältnissen stehen die Erfahrungen, die man in den letzten Jahren bei einigen tiefen Grundwasserfassungen machen konnte. Im untern Limmattal wurden verschiedene Brunnen so tief angelegt, dass das Wasser erst in einer Tiefe von 20 m unter dem Grundwasserspiegel eintreten kann, um so alle oberen, der Verunreinigung am meisten ausgesetzten Wasserschichten gänzlich abzuschliessen. Alle diese Brunnen liefern ein bakteriell durchaus einwandfreies Wasser, ergeben aber durchwegs höheren Gehalt an Ammoniak, als die mehr oberflächlichen Fassungen nach älterem System im gleichen Grundwasserstrom des oberen Liminattales, wo infolge der stärkeren Ueberbauung die Verunreinigungsgefahr eher noch grösser ist. Sie vermochten zwar knapp den Anforderungen des Schweiz. Lebensmittelbuches zu genügen; die Zahlen sind aber immerhin geeignet, die Bedeutung der Ammoniakgehaltes bei der Beurteilung unserer Grundwässer ins richtige Licht zu stellen.

Noch überraschender waren die Analysenergebnisse einer Quelle, die nachweisbar aus einer Tiefe von 250 m aus Molassemergel heraufsteigt. Sie ergab 0,3 bis 0,6 mgr. freies Ammoniak, sozusagen kein albuminoides NH₃ und 1 — 2 Bakterien pro cm³. Es muss unter diesen Verhältnissen wieder mit Bestimmtheit angenommen werden, dass in einzelnen Fällen der Ammoniakgehalt nicht auf Ver-

¹ Siehe die niedrigen Werte von NHs in den Wasseranalysen aus den wenig tiefen Brunnen im überhauten Stadtgebiet von Zürich 5 (Induitriequartier), in 0. Thojiann, Untersuchungen über das Zürcher Grundivasser, Vierteljahrschrift d. nat. Ges. Zürich, 1902, S. 109.)

. CM

unremigung, sondern auf andere Faktoren zu rückgeführt werden muss, sei es auf Reduktion von Salpetersäure oder auf minerogenen Ursprung. Wir müssen aus diesen Beobachtungen schliessen, dass in den tieferen Schichten der Grundwasserströme ganz andere biologisch-chemische Verhältnisse vorhanden sind, als in nahe des Wasserspiegels gelegenen Partien. Wenn daher unsere Chemiker für diese beiden Fälle denselben Masstab bei der Beurteilung anlegen, so kann damit der Praxis sicherlich nicht gedient sein. Wir müssen so Gefahr laufen, dass gerade die tiefsten Wasserschichten, die offensichtlich gegen das Eindringen von pathogenen Krankheitskeimen am besten geschützt sind, als zur Verwendung untauglich erklärt werden, während die unter wesentlich anderen Bedingungen stehenden oberflächlicheren Schichten, welche die Keime direkt aus erster Hand bekommen, die chemische Prüfung glänzend bestehen können.

Wenn daher bei tiefen Grundwasserbrunnen eine Probe dem allgemein angewendeten Schema der Chemiker nicht zu genügen vermag, so wird man deswegen die Flinte nichts ohne weiteres ins Korn werfen, sondern durch die geologische Untersuchung feststellen, ob wirklich die Möglichkeit einer Verunreinigung vorhanden sei. Bei einer Wasserprobe aus geringer Tiefe muss dagegen ein hoher Ammoniakgehalt als für Verunreinigung verdächtig gedeutet werden.

e) Die salpetrige Säure

ist eine rasch vorübergehende Oxydationsstufe auf dem Wege vom Ammoniak zur Salpetersäure. Dieser Stoff kommt bei unseren Wässern ausserordentlich selten vor; selbst bei 41 durchgesehenen Analysen des rohen, unfiltrierten Zürichseewassers zeigte keine einzige eine Reaktion auf salpetrige Säure an. Beim Grundwasser muss natürlich der Nachweis noch viel seltener sein, und wenn ausnahmsweise einmal eine Probe die entsprechende Reaktion gibt, so sind gewiss auch die andern Stickstofifverbindungen in einem Masse vorhanden, die das betreffende Wasser als zu Trinkwasser ungeeignet qualifizieren.

Wenn die nach meinem Dafürhalten für unsere Verhältnisse bedeutungslose Nitritreaktion in den Wasseranalysen immer noch nachgeschleppt wird, so liegt dies wohl darin, dass die qualitative Untersuchung auf diesen Stoff sehr einfach und rasch durch Jodrinkstärkelösung oder das noch feinere Lunge’sche Reagens ausgeführt werden kann¹.

f) Salpetersäure

wird bei uns durch die Diphenylamin-Schwefelsäure-Reaktion oder die noch empfindlichere Brucin-Reaktion nachgewiesen. Die erstere soll noch eine Blaufärbung erzeugen, wenn pro 1. Wasser noch 7 mgr. Salpetersäure enthalten ist, die letztere soll bei 1 mgr. pro 1. noch durch Rotfärbung zu erkennen sein. Ich erwähne diese Zahlen, weil unsere Analysen in der Regel angeben, ob das Wasser auf Salpetersäure reagiert oder nicht; quantitative Bestimmungen werden von den meisten Laboratorien nur selten ausgeführt. Es muss zur Ehre unserer Grundwässer gesagt werden, dass bei sachgemässer Plazierung und Anlage der Fassungen die Salpetersäure-Reaktionen meistens negativ ausfallen, der Gehalt also unter den angeführten Grenzwerten liegen muss. Als Vergleich führe ich eine Tabelle von König² an, in welcher die Analysen von 50 Brunnenwässern aus Westfalen zusammengestellt sind. Nur bei 4 Proben sind weniger als 100 mgr. pro 1., das Minimum ist 2,9, das Maximum 289 mgr. pro 1. In dieser Gesellschaft dürften sich also unsere Grundwässer wohl sehen lassen.

In vielen Fällen kommt nach meiner Ueberzeugung auch dem

g) Chlorgehalt

eine grosse Bedeutung für die Beurteilung des Wassers zu. Die menschlichen und tierischen Abfallstoffe sind nämlich reich an Chlornatrium; verunreinigte Wässer müssen dementsprechend einen höheren Gehalt an Chloriden aufweisen. So ersehen wir z. B. aus der oben genannten Tabelle von J. König, dass alle an Salpetersäure reichen, d. h. organisch verunreinigten Wässer gleichzeitig auch durch eine Anreicherung des Chlorgehaltes gekennzeichnet waren. Wie hartnäckig der Chlorgehalt sich selbst in gut filtrierenden Kiesen halten kann, möge durch die Verhältnisse beim Grundwasserstrom des Limmattales, auf den wir später noch genauer einzutreten gedenken, illustriert werden. Ein Teil der Stadt Zürich (Kreise 4 und 5) ist direkt über dem Grundwassergebiet gebaut. Trotzdem ergab eine chemische und bakteriologische Prüfung einiger direkt im Stadtgebiet gelegener Brunnen ein einwandfreies Trinkwasser, dagegen konnte am untern Ende der Stadt eine deutliche Erhöhung des Chlorgehaltes konstatiert werden. Er stieg von 9 mgr. auf 18,4 mgr. pro Liter, um von hier ah abwärts wieder langsam abzunehmen. In Dietikon, also in einer Entfernung von 9 km, waren es noch 10 mgr., in Baden bei 10 km Distanz nur noch 6 — 8 mgr.

Der normale Chlorgehalt unserer Grundwässer darf zu 4—12 mgr. pro Liter angenommen werden. Kommen grössere Mengen von Chlor vor, so ist eine Verunreinigung des betreffenden Wassers nicht ausgeschlossen. Unter allen durchgesehenen Analysen zeigte eine solche eines Sodbrunnens von Muntelier bei Murten deü höchsten Chlorgehalt mit 50 mgr.; es handelt sich dabei um eine offensichtlich durch Jauche verunreinigte Flüssigkeit.

Wenn Weyrauch für das Trinkwasser der Stadt Magdeburg einen Chlorgehalt von 145 mgr., für das Wasser von Malmö sogar 150 mgr. angibt, so kann die Ursache desselben nicht in einer entsprechenden Verunreinigung zu suchen sein; die Anreicherung muss in diesen Fällen auf direkte Lösungswirkung in salzhaltigen Erdschichten zurückgeführt werden.

h) Bedeutung der chemischen Analyse für die Beurteilung des Wassers.

Der chemischen Analyse kommt bei der Beurteilung eines Wassers entschieden eine grosse Bedeutung zu, doch darf man bei dieser Wertschätzung nicht zu weit gehen. Vor allem geht es nicht an, sich an eine strikte Anwendung eines Schemas mit seinen Grenzwerten zu halten; es gibt eben da und dort unter besonderen Umständen Abweichungen in der chemischen Zusammensetzung des Wassers, die nicht unbedingt als Mängel gedeutet werden dürfen und welche eine Verwendung desselben als Trinkwasser nicht ohne weiteres ausschliessen.

In den meisten Fällen kann die chemische Analyse nur in Verbindung mit der geologischen eventuell hygienischen Untersuchung ein gerechtes Urteil fällen. Die geologische Diagnose hat in erster Linie festzustellen, ob die Möglichkeit einer Verunreinigung besteht; nur auf diesem Wege wird es möglich sein, die Brauchbarkeit einer Fassungsstelle richtig zu beurteilen.

i) Zusammenstellung der Analysen einiger Grundwässer aus verschiedenen

Gebieten der Schweiz.

Wie verschieden die chemische Zusammensetzung der Grundwässer sein kann, geht aus der folgenden Tabelle hervor. Sie zeigt uns deutlich, dass die Verwandtschaft der chemischen Zusammensetzung durchaus nicht durch die Nähe des Einzugsgebietes bestimmt wird. Man achte z. B. auf die ausserordentlich stark differierenden Analysen No. 14 und 15, die von Quellen stammen, welche nur 8 km von einander entfernt und sogar im gleichen Gemeindegebiet liegen. Trotzdem enthält das Wasser der einen Quelle die grösste, bei der andern die kleinste Menge an Mineralsubstanzen unter den angeführten Beispielen. Eine grössere Bedeutung kommt der geologischen Zusammensetzung des Einzugsgebietes zu. Wir hatten schon auf Seite 22 Gelegenheit, auf diese Erscheinung hinzuweisen.

Zusammenstellung der chemischen Analysen einer Anzahl (*rnndwä$ser.

Trockensubstanz mgr. p. Lit.

Glührückstand mgr. p. Lit.

Alkalinität mgr. p. Lit.

Ammoniak freies mgr. p. Lit.

Ammoniak albuminoides mgr. p. Lit.

Salpetrige Säure-

Salpetersäure mgr. p. Lit.

Chloride als Chlor

mgr. p. Lit.

Schwefelsäure mgr. p. Lit.

Organische Substanz mgr. p. Lit.

1.    Schichtquelle der Stadtgemeinde Frauen feld im Thumbachtobel aus diluvialem Kies über Molassemergell.

2.    Buchrainquelle der Stadt Winterthur aus den diluvialen Kiesen im Talboden des Tösstales (7. Sept. 1911)².

3.    Grundwasserbrunn. (Yersuchshr.) bei Weissenbach-Bäretswil (Kt. Zürich) aus diluvialen Schottern (29. Ap. 1913).

4.    Grundwasserfassung bei Baden aus diluvialen Schottern des Limmattales (Wasserversorg.Baden), 30. Juni 1907³.

5.    Grundwasserfassungim diluvialen Schotter des Limmattaies im Stadtgebiet v. Zürich (Industriewasser) 25.X.1901 ⁴.

6.    Kleiner Brunnquell der Wasserversorgung Aarau aus diluv. Schottern des Suhrtales (1890)fl.

6. Grundwasserfassung bei Littau im Entlibuch aus diluv. Schottern. Wasserversorgung Luzern. 10. April 1908⁶.

8.    Grundwasserversorgung im Burg-dorfer Schachen aus diluvialem Schotter. 20. Juni 1912 ⁷.

9.    Ramseyquelle aus diluv. Schottern des Emmentales. Wasserversorgung der Stadt Bern.

10.    Grundwasserversorgung in den Langen Erlen bei Basel. Wasserversorgung der Stadt Basel aus diluvialen Schottern des Rheintales, aber mit Zufluss aus vorwiegend kristallinen Schottern des Wiesentales. 29. Mai 1915*.

11.    Grundwasserfassung im Schotter des interglazialen Bheintales. Wasserversorg. Schaffhausen. 20. Okt. 1913⁹.

12.    Grundwasserfass, im Eingestieg aus Kalkschotter. Wasserversorgung Schaffhausen. 11. Aug. 1908 ¹⁰.

13.    Grundwasserfass, bei Sils-Dom-legsch aus den Schottern des Albulatales aus Bündnerschiefer stammend. 3. II. 1916,12. XI. 1915.

405

395

365

11

320

264

252

239

355

337

258

244

270

244

172

150

190

172

160

336

338

344

238

132,5

302,5

0,006

6,37

242.5

0,014

leise

Spur

4,2

leise

Spur

Sehr

leise

Spur

4,65

5,7

210

243

225

240

150

170-180

100

310

297,5

120

100

0,018

0,044

0,014

0,022

0,006

0 minimale Spur

8,0

wenig

10,5

Spur

Spur

Sehr geringe Spur

wenig

als

0,02

0.005

5 mgr.

0,01

0,04

Spur

0,002

0,006

0,006

cd t-© ©

13,8    36

7,1 wenig

6,2

6,9

3,5

5,5

4,0

8,8

38

3,5

¹    Mitgeteilt von der Stadtgemeinde Frauenfeld.

²    .Mitgeteilt von der Direktion der Wasserversorgung Winterthur, Herrn Ing. Bader.

³    Bericht und Antrag des Gemeinderates Baden an die Tit. Einwohnergemeindo Baden 1907 1908.

⁴    0. Thomann, Das Zürcher Gruniiuasser, Vierlelsjahrsschrilt der Naturforschen ’en Gesellschaft Zürich, 1902, S. 107. F. Mühlberg, Der Boden von Aarau, 1896, Anhang, S. 42.

Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Luzern.

⁷ Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Bern.

Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Basel.

⁹    Mitteilung von Herrn Prof. Meister in Schaffhausen.

¹⁰    Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Schaffhausen.

4,5

10,5

12,8

20

p. L. mgr.

11,5

18

8,5

17,5

106

viel

Trockensubstanz mgr. p. Lit.

Glührückstand mgr. p. Lit.

Alkalinität mgr. p. Lit.

Ammoniak freies mgr. p. Lit.

Ammoniak albuminoides mgr. p, Lit.

Salpetrige Säure

Salpetersäure mgr p. Lit.

Chloride als Chlor

mgr. p. Lit.

Schwefelsäure mgr p. Lit.

Organische Substanz mgr. p. Lit.

14.    Grosse Quelle bei der Alpe Prima im Rosegtal, 2 km oberhalb Pontresina, aus kristallinem Schotter und Bergsturzschutt. 29. Oktober 1912.

15.    Quelle bei den obern Häusern von Samaden aus triasischen Gesteinsschichten. 4. November 1912.

16.    Quelle bei Kaisten (Kt. Aargau) aus triasischen Gesteinsschichten (Keuper). 24. Okt. 1912 l.

17.    Felsquelle im Weissensteintunnel, 928 m vom Südportal, aus Jurakalk. 1. XII. 1904².

18.    Quellen derstädt. Wasserversorg. Murten aus Süsswassermolasse im Gebiet östlich Murten. Oktober 1915.

19.    Grundwasserfassung in alluvialen Kiesbänken an der Saane. Wasserversorgung Freiburg. 5. Oktober 1906s.

20.    Grundwasserquelle bei Wolfwil (Kt. Solothurn) aus diluvialen Schottern. Gemein de wmsserversg. 9. XU. 1915.

21.    Grundwasserfassung im Murgtal b. Murkathof (Wasserversg. Frauenfeld) aus diluvialen Schottern. 29. VI. 1901.

22.    Grosse Moränenquelle bei Hatwil-Frauental (Gern. Cham), Kt. Zug. 1911.

23.    Grundwasserfassungin diluvialen Schottern bei der Station Winkeln bei St. Gallen (Wasserversorgung Strauben-zell). 23. X 1910.

62

50,5

34,5

0,01

0,004

3,5

Starke

Reaktion

8,3

1084,6

880,2

112

0.018

0,007

4,9

cm.

760

10,85

750

715

290

cm.

0,012

0,07

400

24,8

231

194

4,0

14,3

448

325

222

319

350

458

400

Spur

Spur

14

26

25

170

265

320

0,001

0,006

¹    Bestimmung von Herrn Prof. A. Harlmann, Aarau.

²    Beiträge zur geologischen Karte der Schweiz, Lieferung XXi, neue Folg«. 1908, Seite 13V

³    Nouvelle (Jsine de Pompage d’eau potable ä Fribourg, 1911, P. 7.

12

8,5

4,96

5,66

Leise

Spur

9,5

23,2

5,45

1,5

12,8

KAPITEL IV.

Die hygienischen Verhältnisse des Grundwassers.

1. — Kropf- und Trinkwasser.

Mit der Erörterung dieser Frage streifen wir zwar das weite Gebiet der Medizin, aber es sind die Aerzte selber gewesen, welche hier eine Brücke zwischen der Heilkunde und der Geologie zu schlagen versuchten.

a) Theorien von JDr. Bircher über die Beziehungen zwischen Kropf und geologischem Bau des Quellsammelgebietes.

In den Kreisen der Aerzte wurde nämlich die krankhafte Anschwellung der Schilddrüse dem Einfluss des Trinkwassers zugeschrieben. H. Bircher glaubte festgestellt zu haben, dass für die Kropfbildung in erster Linie die Zusammensetzung des Bodens, in welchem sich das Wasser sammelt, massgebend sei. Nach seinen Forschungen soll der Kropf mit seinen unangenehmen Begleiterscheinungen (kre-tinische Degeneration und endemische Taubheit) durch Trinkwasser verursacht worden sein, das aus den marinen Ablagerungen des Silur, Karbon, Dyas, der Trias, und der Tertiärzeit stammt, während das Wasser aus kristallinen Gesteinen der archäischen Formation, den Sedimenten des Jura, der Kreide und der Süsswassermolasse, sowie der Ablagerung der Quartärzeit als kropffrei zu betrachten sein soll.

Nach A. Oswald ³ ist die Kropfkrankheit in'der Schweiz ein weit verbreitetes Uebel « eine wahre Volksseuche, welche die Gesundheit und Leistungsfähigkeit unseres Volkes unterminiert, unsere Rasse verdirbt und den Wohlstand schädigt ». Nach den Rekrutierungstabellen sollen jährlich in der Schweiz 5 — 7 °/₀ aller stellungspflichtigen Männer wegen der Kropfseuche als militäruntauglich abgewiesen werden müssen. Im Aargau soll sich die Ziffer stellenweise auf 30 — 40 °/₀, in einer Gemeinde des Kantons Freiburg schon auf 83 °/₀ belaufen haben.

b) Ergebnisse der neueren Untersuchungen.

Kocher gelangte schon im Jahre 1889 zu wesentlich andern Ergebnissen, als H. Bircher '. Er stützte sich dabei auf die Untersuchung von 76.600 Schulkindern des Kantons Bern⁴ 5. Kocher fand, dass die Kropfepidemie auch in Ortschaften verbreitet war, die ihr Wasser aus Jurakalk und oberer Süsswassermolasse bezogen, so z. B. im St. Immertal. Auch das Kreidegebiet der Alpen erwies sich nicht als kropffrei; als Beispiele nennt er die Dörfer Ringgenberg, Niederried, Därligen und Leissigen. Ebenso erwies sich das Gneissgebiet des Haslitales oberhalb Innertkirchen als stark mit Kropf behaftet.

Eug. Bircher hält im Jahre 1911 noch an den von H. Bircher aufgestellten Theorien über die Verbreitung des Kropfes fest und baut sie noch weiter aus. Er nimmt an, dass der Kropf durch an gewisse Bodenformationen gebundene Toxinkolloide chemischer Natur (Kropfhydrosol) entsteht, das durch das Trinkwasser ausgelaugt und so in den menschlichen Körper gelangen könne⁵, ⁶.

In neuerer Zeit sind nun vom Hygienischen Institut der Universität Zürich eingehende Untersuchungen über diese Frage ausgeführt worden. Den Geologen und Ingenieur interessieren hauptsächlich die ersten zwei Punkte der Ergebnisse dieser Arbeiten :

1.    Ein direkter Zusammenhang zwischen der Ausbreitung von Endemie und bestimmten geologischen Formationen (Trias, Jura, Miozän etc.) ist nicht nachweisbar. Die Verbreitung des Kropfes ist vielmehr unabhängig von den Boden- und Wasserverhältnissen. Ortschaften, welche Wasser von geologisch gleicher Herkunft haben, erweisen sich als verschieden stark von Kropf befallen, während umgekehrt andere Gemeinden oder Teile eines Dorfes gleich stark ergriffen sind, obwohl sie Wasser aus ganz verschiedenen Formationen erhalten.

2.    Eine bestimmte Erklärung für die ungleiche Intensität der Epidemie in verschiedenen Orten haben wir nicht gefunden. Wenn die Aenderung der Wasserverhältnisse eines Ortes eine Besserung der Epidemie bewirkt, was wir nicht negieren wollen, so möchten wir dies im Gegensatz zu Bircher nicht durch geologische, sondern durch hygienische Momente erklären. Für die Ausbreitung der

Epidemie scheinen geographische Verhältnisse, wie Lage im gleichen Tal oder auf der gleichen Flusseite, Verkehr etc. von Bedeutung zu sein⁷.

Zum gleichen Ergebnis führen auch die in den erwähnten Publikationen angeführten Untersuchungen über die Kropfverbreitung im Aargau, wo A. Hartmann die geologische Bestimmung der in Frage kommenden Quellen vornahm. Auch hier hat sich ergeben, dass die Kropfgebiete nicht an die Benützung von Triasquellen gebunden sind. Es gibt Ortschaften, die ihr Wasser aus Jura, also aus einer nach Bircher kropffreien Schichtgruppe beziehen, und dennoch stark von der Epidemie befallen sind, so z. B. Ittental mit 40 % Kropf.

Dasselbe gilt für das Dorf Hunzenschwil mit 52,6 % Kropf, obwohl es durch Trinkwasser gespiesen wird, das vorwiegend aus oberer Süsswassermolasse stammt. A. Hartmann hat besonders die geologischen Grundlagen kontrolliert, auf welche H. und E. Bircher ihre Schlussfolgerungen gezogen haben und kommt dabei zu folgender Auffassung:

« Ein direkter Zusammenhang zwischen Kropfepidemie und bestimmten geologischen Formationen ist nicht nachweisbar » ⁸.

Zur weiteren Abklärung der Kropffrage führe ich

c) Einige Beispiele von typischen Kropfherden

mit den zugehörigen Trinkwasserverhältnissen an, deren geologische Erhebungen ich selber ausgeführt hatte.

In der Gemeinde Dättlikon am Südabhang des Irchels (7,2 km nordwestlich von Winterthur) waren im März 1912 von den 340 Einwohnern nicht weniger als 223, also 67,7% mit Kröpfen behaftet. Die Quellen dieser Ortschaft entstammen zu einem Teil der oberen Süsswassermolasse, zum Teil dem älteren Deckenschotter (Diluvium); von mariner Molasse oder andern für Kropfbildung verantwortlich gemachten Formationen konnte im Einzugsgebiet dieser Quellen nichts nachgewiesen werden.

Eine noch stärkere Verbreitung der Kropfepidemie konnte im Dörfchen EUi-kon (bei der Mündung der Thur in den Rhein) nachgewiesen werden; von den 76 Einwohnern waren nicht weniger als 60, d. h. 77 % Besitzer einer kropfartigen Anschwellung der Schilddrüse. Auch hier kommt das Trinkwasser nicht aus Formationen, die nach Bircher auf dem Index der Kropf bildung stehen; wir haben es hier nur mit eiszeitlichen Kiesen zu tun, denen das Wasser entnommen wird, ja, wir sind hier im Gebiet des grossen Grundwasserstromes im Rheintal. (S. Kap. VI.)

d) Schlussfolgerungen.

Aus der vorstehenden Zusammenstellung der verschiedenen Ansichten über die Kropffrage darf man meines Erachtens den Schluss ziehen, dass eine Beziehung zwischen cler Kropfepidemie und bestimmten geologischen Formationen nicht sicher nachgewiesen ist. Der Wasserfachmann wird dadurch der schweren Sorge enthoben, beim Aufsuchen von Grundwasser für Wasserversorgungszwecke auf die « geologischen Kropfhypothesen * Rücksicht nehmen zu müssen.

2. — Die Bakterien-Keimzahlen unseres Grundwassers.

Es gehört natürlich nicht in den Rahmen dieser Arbeit hinein, eine Wegleitung für die Probenentnahme für die bakteriologische Untersuchung oder gar für die Ausführung der Untersuchung selber zu geben; darüber geben die einschlägigen Handbücher jede gewünschte Auskunft. Ich verweise besonders auf die neue Zusammenfassung der verschiedenen Prüfungsmethoden von 0. Emmerling⁹. Ich muss mich mit der Angabe von wenigen Beispielen begnügen, die in der Lage sind, etwelche Beziehungen zwischen Keimgehalt und Grundwasserträger feststellen zu lassen.

Ich wähle so viel als möglich Beispiele, wo eine ganze Serie von Untersuchungen aus einem längeren Zeitraum vorliegen. Es ist ja eine allgemein bekannte Tatsache, dass Zufälligkeiten in einzelnen Fällen die Keimzahlen beeinflussen können. Einzelne Angaben konnten der Literatur entnommen werden; zur Ergänzung der spärlichen Daten musste man sich an die Direktoren der Wasserversorgungen wenden. Ich erwähne zuerst einige Beispiele von:

a) Wasser aus vorwiegend felsigem Einzugsgebiet.

1.    Buchbrunnen. Beim Schweizersbild nördlich von Schaffhausen, jetzt nicht mehr benützt. Kommt aus Felsspalten des Jurakalkes und ist deshalb grossen Ertragsschwankungen unterworfen. Untersuchungen im Jahr 1907 ergaben im Minimum 50, Maximum ca. 40,000 Keime¹⁰.

2.    Pilatusquellen. Aus Felsspalten in Kalk- und Sandsteinen. Zahlreiche Bestimmungen ergaben:

Min. 40, Max. 200 Keime¹¹.

3.    Quelle 856,3 m vom Südportal (Weissensteintunnel) aus den Felsspalten des oberen Dogger (Oberer Hauptrogenstein). 4 Bestimmungen 1905-1907.

Min. 50 Max. 500 Mittel ca. 340 Keime L

4.    Quelle 2140 in vom Südportal aus Felsspalten des mittleren Dogger. 4 Bestimmungen 1906/07.

Min. 10 Max. 500 Mittel 177 Keime'.

b) Wasser aus diluvialem Schotter.

5. Grundwasserfassung an der Rheinhalde in Schaffhausen-. 30 m tiefe Fassung.

Min. 0 Max. 10 Mittel 3 Keime.

6.    Buchrainquelle bei Zell im Tösstal³ (Wasserversorgung Winterthur). ^Bestimmungen im Jahre 1902.

Min. 0 Max. 8 Mittel 3 Keime.

7.    Sihl- und Lorzequellen * der Quellwasserleitung der Stadt Zürich mit ca. 18000 Min. Lit. aus tiefgründigen eiszeitlichen Schottern.

1911

1912

1913

1914

Zahl

der Proben.

05 Ol rt Dl Tfl iO ^ io

Keimzahlen

Minimum Maximum

Mittel

IO 4- IO H CD 03

Cl 05 to 05

8. Quellenfassung im Brand im Thunbachtobel bei Frauenfeld aus verschwemmter Moräne (Wasserversorgung Frauenfeld). 8 Bestimmungen vom 10. Sept. 1915 bis Nov. 1916.

Min. 0 Max. 1 Mittel 1 Keim.

9. Grundwasserbrunnen der Elektrizitätsgesellschaft Baden (Lieferung an die Stadt. Wasserversorgung r\ 7 Bestimmungen vom 20. Juni 1907 bis 28. Jan. 1908.

Min. 2 Max. 24 Mittel 11 Keime.

¹    In Geologie des Weissensteintunnels, Lieferung 21. Neue Folge der Beiträge z. geolog. Karte der Schweiz, 1908, S. 144—147.

²    Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Schaffhausen.

³    Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Winterthur.

* Geschäftsberichte des Stadtrates Zürich für die Jahre 1910-14.

⁵ Bericht und Antrag des Gemeinderates Baden an die Tit. Einwohner-Gemeinde Baden etc. 1907-08, S. 26.

10.    Grundwasserpumpwerk der Stadt Basel in den Langen Erlen k

1915: Mittel aus 97 Bestimmungen: 5 Keime.

11.    Grundivasserfassung der Stadt Luzern bei Littau aus eiszeitlichen Schottern.

Min. 6 Max. 10 Mittel 8 Keime.

12.    Grundwasser quelle bei Bamsey im Emmental. (Stadt. Wasserversorgung Bern².) 6 Bestimmungen 1913.

Min. 1 Max. 10 Mittel 5 Keime.

c) Grundivasser aus diluvialem Schotter in ganz mit menschlichen Wohnstätten besetzten Gebieten.

13. Grundwasserbrunnen der Maschinenfabrik Escher Wyss & Co. in Zürich V:). 15 Proben aus dem Jahre 1913.

Min. 1 Max. 21 Mittel 11 Keime.

14. Grundwasserbrunnen (Industriewasser) in Winterthur aus diluvialen Schottern, in dicht überbautem Stadtgebiet. 10 Bestimmungen vom Jan. bis Dez. 1917.

Min. 0 Max. 7 Mittel 2 Keime*.

3. — Günstige Filtration durch Schotter und Moränen.

In beiden Fällen stehen wir also vor der Tatsache, dass sich selbst unter dicht überbauten Stadtgebieten heraus ein hygienisch brauchbares Wasser gewinnen lässt, das auch in Bezug auf chemische Zusammensetzung nicht angefochten werden kann. Es kommt in diesen Zahlen die gut filtrierende Wirkung unserer fluvio-glazialen Schotter mit ihren Sandeinlagerungen deutlich zum Ausdruck. Die Keimzahlen beider Wasser heben sich von den unter No. 1 bis 4 genannten aus Felsspalten stammenden Quellabflüssen ausserordentlich vorteilhaft ab, obwohl die letzteren aus viel weniger mit Verunreinigungsherden besetzten Einzugsgebieten stammen. Wir ersehen aus dieser Zusammenstellung deutlich die enormen Vorteile für die Qualität des Wassers, die einem Grundwassersammel-Gebiet durch die Zusammensetzung aus Schotter oder Moränen erwachsen, besonders im Vergleich mit den Felswässern. Nur in Fällen, wo es sich um sogenannte gedeckte Felsgebiete handelt

¹    Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Basel.

²    Jahresbericht des Gaswerkes u. d. Wasserversorgung Bern per 1913, S. 12.

³    0. Thomann, Untersuchungen über das Zürcher Grundwasser mit besonderer Berücksichtigung des Bakteriengehaltes, Viertelsjahrsschrift der nat. forsch. Ges. Zürich, 1902, Seite 107.

* Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Winterthur.

kann auch aus Felsspalten unter Umständen noch ein ganz gut filtriertes Wasser gewonnen werden; ein solches Beispiel wird durch Fig. 2 auf Seite 5 illustriert. Der zerklüftete Fels wird hier durch Kies oder Moränen überlagert, das Wasser wird so schon in gut filtriertem Zustande von den Felsspalten übernommen und lediglich weiter geleitet.

4. — Schutzgebiete der Fassungen.

Mit diesen Ausführungen soll nicht etwa behauptet werden, dass man sich bei der Plazierung von Fassungen in Schottergebieten um vorhandene Siedelungen nicht kümmern sollte. Trotz der günstigen Eigenschaften unserer Schotter wird man dafür besorgt sein, dass zu einer Fassung für eine Wasserversorgung ein richtig plaziertes Schutzgebiet vorhanden ist, welches vom Wasser unmittelbar vordem Zutritt zum Brunnen durchflossen werden muss, um so doppelte Sicherheit für die Qualität zu haben. Natürlich bedarf es zur richtigen Abgrenzung der Schutzzone einer Bestimmung der Strömungsrichtung des Grundwassers. Durch Art. 711 des Schweiz. Zivilgesetzbuches sind wir heute in der Lage, das Schutzgebiet einer Fassung endgültig zu sichern.

5. — Beziehungen zwischen Keimzahlen und Jahreszeiten.

Von verschiedenen städtischen Wasserversorgungen stehen uns Serien von bakteriologischen Untersuchungen zur Verfügung, die sich über ein ganzes Jahr erstrecken und so in der Lage sind, einen allfälligen Einfluss der Jahreszeiten auf die Keimzahlen festzustellen.

Das Diagramm III wurde dem Jahresbericht der Verwaltungsabteilung der Städt. Unternehmungen von Luzern pro 1912 entnommen. Die Proben sind im Reservoir gefasst worden, das durch das Quellgebiet im Eigental und zeitweise auch durch das Grundwasserpumpwerk bei Littau gespiesen wird. Die Kurve zeigt zwei gut erkennbare Spitzen, die eine Ende März, die andere Ende Juli. Die erste dürfte durch die Schneeschmelze verursacht, die andere auf das Konto der sommerlichen Temperaturen zu setzen sein; vielleicht mag auch die Bewirtschaftung des Einzugsgebietes dabei mitspielen. Dieselben Frühjahrs- und Sommerspitzen ergeben sich bei der Wasserversorgung Luzern auch während der Jahre 1909—11 (Siehe entsprechende Jahresberichte der Städt. Unternehmungen). Bei den Buchrainquellen der Stadt Winterthur und den Sihl- oder Sihl-Lorzequellen der Stadt Zürich sind bestimmte Regelmässigkeiten weniger augenscheinlich. Während bei der Buchrainquelle noch eine schwache Sommerspitze sich erkennen lässt, fallen bei

1912

10

1913

10

1914

10

Keime

pro cm’

Januar

Februar

Die hygienischen Verhältnisse des grundwassers

Städtische Wasserversorgung Winterthur (Budirainqueilwasser)

März

April

Mai

Juni

Juli

August

September

Okteber

November

Dezember

Wasserversorgung der Stadt Zürich (Sihltalquellen)

1911

10

oN—==L-

1912

10

1913

20

10

Keime

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August-

September

Okteber

November

Dezember

Städtische Wasserversorgung Luzern

1912

30

20

10

Keime >\ pro cmJ

Januar

Februar

März

April

Mai

Juni

Juli

August-

September

Okfober

November

Dezember

Fig. 5. — Schwankungen der Keimzahlen bei einigen Wasserfassungen.

den Zürcher Quellen die Anschwellungen auf ganz verschiedene Jahreszeiten; wir haben es hier eben mit einer Vereinigung von zahlreichen Fassungen mit verschiedenem Charakter zu tun.

d. — Schwierigkeiten der bakteriologischen Untersuchung.

Man darf sich nicht verhehlen, dass unter gewissen Umständen die bakteriologische Untersuchung mit Schwierigkeiten verbunden ist; es gilt dies insbesondere für Versuchsbrunnen oder ungefasste Quellen. Unter solchen Umständen ist es in der Schweiz in vielen Fällen vorgekommen, dass hohe Bakterienzahlen gefunden wurden an Stellen, wo das Einzugsgebiet als durchaus einwandfrei begutachtet werden musste. Dieselbe Erfahrung hat auch R. Weyrauch¹² gemacht; er kommt daher zum Schlüsse, « dass bakteriologische Untersuchungen während der hydrologischen Vorarbeiten nicht ohne weiteres einwandfreie Schlüsse über die Beschaffenheit des Wassers zulassen. Man wird deshalb alle Nebenumstände beobachten und bei der Beurteilung des Wassers mit in Rücksicht ziehen müssen. Keimreichtum ungefassten Wassers macht es für den Gebrauch noch nicht untauglich. Durch geeignete Fassung kann sehr häufig Keimarmut erreicht werden ».

Oft kann die Vermehrung des Keimgehaltes bei neuen Brunnen auch von Zufälligkeiten beim Bau herrühren, aus Brunnen, Leitung oder Pumpe stammen. Nicht selten kann man beobachten, dass im Moment der Betriebsetzung eines bisher ruhenden Brunnens sich die Keimzahl bedeutend erhöht, um dann langsam wieder abzunehmen. Es versteht sich von selbst, dass eine derartige Bakterienvermehrung mit Infektionsgefahr nichts zu tun hat.

Um die zufällige Bakterienvermehrung durch den Brunnen oder die Pumpanlage ausschalten zu können, damit auf einwandfreie Weise der Keimgehalt des zufliessenden Wassers bestimmt werden kann, empfiehlt Gärtner¹³ die Desinfektion der Brunnen, Pumpen und Wasserbehälter. Als Desinfektionsmittel werden angegeben : Vierprozentige Schwefelsäurekarbol-Lösung, verdünnte Schwefelsäure (8: 1000), Temperaturerhöhung auf 90 Prozent durch Einleiten von Dampf u. s. w.

7. — Prüfung auf Bacterium coli commune.

In neuerer Zeit wird von den Bakteriologen bei Untersuchung des Wassers dem Bacterium coli commune eine grosse Aufmerksamkeit geschenkt, denn dieses

Wesen soll ein ständiger Bewohner des Darmkanals von Tieren und Menschen sein. Das Vorkommen desselben im Wasser wird daher als Verunreinigung mit tierischen Abfallstoffen gedeutet, wenigstens dann, wenn diese Art in grösserer Zahl vorkommt.

Neuerdings wird die Prüfung auf Coli nicht nur qualitativ ausgeführt, sondern auch die quantitative Untersuchung vorgenommen, indem der sog. Colititer bestimmt wird. Zu diesem Zwecke werden Quantitäten von 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 3, 4 und 5 cm³ Wasser in eine bestimmte Kulturflüssigkeit gebracht, wodurch festgestellt werden kann, welches Mindestquantum Wasser noch Colibakterien enthalten soll.

Die heutigen Anforderungen gehen darauf hinaus, dass eine Wassermenge von weniger als 1 cm³ auf Coli nicht mehr reagieren soll.

KAPITEL V.

Einleitende Bemerkungen über die Eiszeiten im allgemeinen.

Der von den Eiszeiten im Schweiz. Mittel land abgelagerte Schutt spielt für die Grundwasserführung eine so enorm wichtige Rolle, dass ich es mit Rücksicht auf die Nichtgeologen unter den Lesern als notwendig errachte, auf die Technik der Eiszeitablagerungen mit einigen Worten einzutreten.

1. — Nachweis für die Vergletscherung des Mittellandes.

Natürlich müsste es den Rahmen dieser hydrologischen Arbeit übersteigen, eine eingehende Darstellung der Geologie des Eiszeitalters bieten zu wollen. Für Detailstudien verweise ich auf die ersten Lieferungen der im Erscheinen begriffenen Geologie der Schweiz von Albert Heim, oder Die Alpen im Eiszeitalter von Penck und Brückner. Ich begnüge mich hier mit einigen kurzen Bemerkungen, um die Nichtgeologen unter den Lesern wenigstens mit den immer wieder vorkommenden technischen Benennungen vertraut zu machen.

Den Hauptbeweis für das Vorstossen der Eisströme aus den Alpen in das Mittelland und selbst über dieses hinaus bis hoch in den Jura hinein sind die erratischen Blöcke. Es sind dies aus dem Innern der Alpen stammende Felsstücke, für welche zufolge ihrer Lage und ihrer oft eckigen Form nur gewaltige Gletscher, niemals aber Messendes Wasser für den Transport an ihren heutigen Standort verantwortlich gemacht werden können.

2. — Das System der Eiszeitbildungen.

Die alten Eisströme haben im Mittelland Bodenformen gebildet, wie sie heute noch an den Gletschern der Alpen entstehen.

An der Stirne des Gletschers sammeln sich die vom Eise verfrachteten Gesteinstrümmer als Endmoräne. Meistens bildet sich aber nicht nur ein einziger Wall, sondern eine ganze Reihe derselben. Wir bekommen so eme\x Endmoränengürtel, der als Werk verschiedener Stadien derselben Eiszunge aufgefasst werden muss.

Innerhalb des Moränengürtels bildet sich in der Regel eine geschlossene tiefe Wanne, welche häufig durch einen See eingenommen wird, das Zungenbecken. Wir haben hier den einst vom Gletscher eingenommenen Raum vor uns, der durch das Eis selber vor der Zufüllung durch Moränenmaterial geschützt war.

Ausserhalb des Moränengürtels schliessen fast überall grosse Mengen von fluvioglazialen Schottern an. Ein Teil des vom Gletscher an seinem Ende abgegebenen erratischen Schuttes wurde nämlich durch die grossen Mengen des ab-fliessenden Schmelzwassers mitgenommen und weiter unten als Kies oder Schotter

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Fig. 6. — Eine glaziale Serie.

(Nach A. Penck, aus « Penck und Brückner, Die Alpen im Eiszeitalter >, Seite 16.)

abgelagert, der meistens an die Moränen direkt anschliessende, ausgedehnte Felder bildet.

Diese Glazialformationen geben zusammen eine glaziale Serie, die das Werk einer Gletscherzunge darstellt. (Siehe Fig. 6.)

3. — Die vier Eiszeiten.

Die Mehrzahl der alpinen Eiszeitforscher unterscheiden gegenwärtig vier Eiszeiten, daneben sind aber auch Stimmen laut geworden, die für eine fünfmalige Vergletscherung eingetreten sind. Dieser Standpunkt ist hauptsächlich von F. Mühlberg eingenommen worden.

Natürlich sind die Ablagerungen nicht von allen Eiszeiten in ihrer ursprünglichen Vollständigkeit erhalten geblieben; sie sind entweder abgetragen, oder von den späteren Aufschüttungen vollständig zugedeckt worden. Die erste Eiszeit hat uns hauptsächlich einige Reste der früher ausgedehnten Schotterfelder zurückgelassen, die heute die oberste Schicht von zahlreichen Bergen des Mittellandes zusammensetzen, es ist der ältere Beckenschotter. (Irchel, Stadlerberg, Uetliberg im Kt. Zürich, Siggenberg bei Turgi, auf dem Berg bei Rheinfelden u. s. w.)

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Aus der zweiten Eiszeit haben wir den jüngeren Deckenschotter, der ebenfalls nur noch in vereinzelten Resten als Decke einer Reihe von Höhenzügen des Mittellandes erhalten geblieben ist und zwar in etwas tieferer Lage als der ältere Deckenschotter. Als Beispiele seien genannt: Rheinsberg und Hiltenberg bei Eglisau, Kohlfirst bei Schaffhausen, Asenberg im Klettgau, Gebensdorferhorn bei Turgi, Bischofsberg bei Bischofzell u. s. wA

Die Ablagerungen der dritten Eiszeit sind die Altmoränen, die freilich selten als Endmoränenwälle ausgebildet sind. Der Hochterrassenschotter gehört dazu als entsprechende fluvioglaziale Ablagerung.

Am besten haben sich natürlich die Bildungen der vierten oder letztem Eiszeit, die Jungmoränen mit den Niederterrassenschotlern konservieren können, denn

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M = Jüngerer Deckenschotter auf dem Rheinsberg (II. Eiszeit).

R = Hochterrassenschotter (III. Eiszeit).

W= Niederterrassenschotter im Glatt-und im Wiudlacherial.

T = Anstehende Molasseschichten (Tertiärformation).

diese waren während eines viel kürzeren Zeitraumes der Abtragung ausgesetzt und sind andrerseits von den störenden Wirkungen einer späteren Eiszeit verschont geblieben. Ueber die

4.

Lagerimgsverhäitnisse der einzelnen ungleich altrigen Schotter

gibt uns Figur 7 Aufschluss, die ein etwas schematisiertes Profil durch das untere Glattal darstellt.

Zu oberst haben wir den ältern Deckenschotter auf dem Stadlerberg, der vor der Talbildung eine zusammenhängende Decke über das ganze Gebiet bildete. In der zweiten Eiszeit wurde der jüngere, am Rheinsberg noch erhaltene Decken-

Schotter abgelagert, nachdem der Schotter der ersten Eiszeit und der darunter liegende Fels etwa 100 m tief abgetragen worden war.

In den Jüngern Deckenschotter schnitt die Glatt ein Tal ein, das unter die heutige Flussohle herabreichte. Dann erfolgte durch die dritte Eiszeit Ausfüllung bis auf das Niveau der Hochterrasse. Darauf kam neuerdings die teilweise Ausspülung der Hochterrasse und in den beiden entstandenen Tälern (Windlacher- und Glattal) konnte die letzte Eiszeit ihre Niederterrassenschotter auffüllen.

Eine ähnliche Darstellung gibt uns Fig. 12, Seite 60 für das Rheintal.

Damit gehen wir über zu einer eingehenderen Besprechung der letzten Eiszeit.

Die

5. — Verbreitung der Eisströme der letzten Eiszeit

wird durch Figur 8 dargestellt. Im Aaregebiet schiebt sich der Rhonegletscher vom Genfersee her als breite Zunge bis nach Wangen a./A. vor, wobei er an der rechten Flanke durch Zuflüsse aus dem Aaretal verstärkt wird. Die Täler des Kantons Luzern und der anstossenden Gebiete des Aargau waren vom Reussgletscher erfüllt, während in der Umgebung von Zürich der Linthgletscher und in der Nordostschweiz der mächtige Rheingletscher das Land überfluteten¹.

An die Endmoränen der Eiszungen der verschiedenen Täler schliessen sich überall die fluvioglazialen Schotterfelder an, die sich in den Haupttälern vereinigen. Sie vergegenwärtigen uns die Bahn, auf welcher an den Enden der Eislappen die Schmelzwasserbäche abgeflossen sind. So standen die Dinge während der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletscherung.

6. — Eignung der Eiszeitablagerungen zur Grundwasserbildung im

allgemeinen.

Die verschiedene Entstehungsweise der einzelnen Glazialbildungen muss natürlich eine gewisse Differenzierung der Eignung zur Bildung von Grundwasser bedingen.

Die Moränen setzen sich aus einem bunten Gemisch von grossen und kleinen eckigen oder durch den Eistransport polierten und gekritzten Geschieben zusammen, untermischt mit gewöhnlichem Sand, tonigem Schlammsand («Schliesand»), wozu häufig auch noch Lehmeinlagerungen sich gesellen. Diese besonders aus der Grundmoräne stammenden Materialien beeinträchtigen natürlich die Durchlässig-

' Genauere Angaben besonders über die Abgrenzung der einzelnen Gletschergebiete gegen einander, siehe : Karte der diluvialen Gletscher der Schiceiseralpen, von R. Frei, Beitr. z. geolog. Karte der Schweiz, Neue Folge, Lief. 41, 1912.

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keit der Moräne in hohem Grade, ja, ein Vorherrschen von Ton und Schlammsand, der im schweizerischen Mittelland hauptsächlich aus aufgearbeitetem Molassesand entstanden zu sein scheint, kann die Moräne an einzelnen Stellen nahezu undurchlässig machen.

An andern Orten kommt aber auch das gegenteilige Extrem vor, nämlich da, wo grosse Massen von Schmelzwasser bei der Ablagerung der Moränen zugegen waren, wobei durch die energische Wasserwirkung die feinen Tonpartikel zum grössten Teil ausgeschlämmt wurden. Es bilden sich so Schottermoränen, denen unter allen Moränenarten die grösste Durchlässigkeit zukommt.

Noch günstiger müssen sich natürlich die Verhältnisse bei den Schottern gestalten. Diese sind durch die Schmelzwasserbäche selber abgelagert worden; sie haben damit einen natürlichen Sortierungs- und Schlämmprozess durchgemacht, der sie von den tonigen Beimischungen fast ganz befreite. Es versteht sich ohne weiteres, dass diese durchlässigen Schotter die besten Vorbedingungen zur Entstehung grösserer Grundwassermengen bieten müssen.

KAPITEL VI.

Die Grundwasserströme der interglazialen Flusstäler (Urstromtäler) der Nordschweiz.

1- —Allgemeine Bemerkungen über die Bildung und geologische Stellung der interglazialen Täler.

Unter den interglazialen Tälern verstehen wir eine Erscheinung, die bis anhin in der geologischen Literatur nur an wenigen Stellen erwähnt wird. Zur Einführung in dieses interessante Stück Entwicklungsgeschichte unserer Hauptflüsse, beziehen wir uns am besten auf ein geeignetes

a) Profil durch das Rheintal hei Rheinau,

wo die abenteuerlichen Serpentinen des Rheines das Gebiet in verschiedenen Richtungen durchschneiden und so willkommene Anhaltspunkte über die Zusammensetzung des Bodens schaffen (Fig. 9). Wir beobachten hier die schmale heutige Talrinne, die in die Mergel und Sandsteine der untern Süsswassermolasse eingeschnitten ist. Daneben zeigt aber das Profil noch eine andere, viel breitere Lücke im anstehendem Fels, deren Form uns unwillkürlich an einen Talquerschnitt erinnert, Aber diese zweite Rinne liegt nicht offen da, sie ist durch anderes, jüngeres Material aufgefüllt, so dass die heutige Bodengestaltung nichts mehr davon erkennen lässt. Sie lässt sich nur durch die Verbreitung des Ausfüllungsmateriales nachwei-sen, das tief in die Molasse eingelagert ist. Bevor dieses jüngere, aus Schotter und Moräne bestehende Material abgelagert werden konnte, musste dafür durch Abtragung der Molasse Raum geschaffen werden. Eine Rinne von so grosser Breite kann nur das Werk eines grossen Flusses sein. Es muss also hier ein altes Tal, ein Vorfahr des Rheintales, vorliegen.

b) Breite und Sohlentiefe des alten Tales.

Die Breite der Schuttausfüllung, resp. des alten Tales, reicht bei Rheinau stellenweise nahe an 1 km heran. Ohne Zweifel liegt hier das Werk eines mächtigen Flusses vor, der während einer längeren geologischen Periode sich der Erosionsarbeit widmen konnte.

Auch in Bezug auf Solüentiefe übertrifft der alte Flusslauf den heutigen Rhein; der letztere hat die frühere Flussohle noch nicht erreicht, d. h. er vertieft sich immer noch in die alten Kiese. Zur Bestätigung dieser Vermutung können auch die Resultate einiger Tiefbohrungen in der Gegend von Rheinau erwähnt werden, die

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Fig. 9. — Profil durch das Rheinfcal 1 km. südlich der Klosfcerinsel Rheinau.

T = Undurchlässige untere Süsswassermolasse.

R — Teilweise verkitteter Schotter (Hochterrassenschotter) mit Grundwasser (G). W = Jüngere Schotter (Niederterrassen).

M — Moränenlehm.

beide im Jahre 1908 ausgeführt wurden. Die eine wurde am Rande des Anstaltsgartens gegenüber der untern Spitze der Klosterinsel, die andere 2 km unterhalb der hölzernen Rheinbrücke am linken Flussufer gegenüber von Balm abgeteuft. Beide Aufschlüsse ergaben bis zu einer Tiefe von 8 m unter das heutige Flussniveau nur Schotter; dabei muss man noch berücksichtigen, dass beide Bohrstellen hart an das rechte Ufer der Kiesausfüllung fallen; sie können also nur minimale Tiefen dai stellen; gegen die Mitte des alten Tales wird man wohl noch bedeutend grössere Tiefen erwarten können.

c) Ausfüllung der Rinne durch Hochterrassenschotter und Moränen.

Es ist hier nicht der Ort, über das Alter dieses Flussystemes einlässliche Erörterungen zu bieten; einige kurze Bemerkungen müssen genügen. Schon in einer früheren Publikation habe ich gezeigt, dass die ausfüllende Kiesmasse als Hochterrassenschotter aufgefasst werden muss. Wir verstehen darunter die Gletsc/ierbach-kiese der dritten Eiszeit, wobei eine viermalige Vergletscherung unseres Gebietes angenommen wird¹⁵.

Bevor aber diese Scliottermassen abgelagert werden konnten, musste dafür Raum geschaffen werden. Die Bildung der heute mit Schotter erfüllten Rinne musste also bereits der dritten Eiszeit vorangehen, d. h. in dem zwischen der zweiten und dritten Vergletscherung liegenden Zeitraum (II. Interglazialzeit) verlegt werden.

In der nachfolgenden dritten Eiszeit erfolgte nun die Auffüllung des Tales mit den bereits erwähnten Schottern, dem Hochterrassenschotter, der die frühere Rinne bis zur Unkenntlichkeit verschüttete.

Der Schotter hat im Laufe der Zeit sein Aussehen insofern verändert, als an vielen Stellen die einzelnen Gerolle durch kalkige Häute miteinander zu einer festen Nagelfluh verbunden wurden. Durch die Verkittung, welche auf die Wirkung des zirkulierenden Wassers zurückzuführen ist, wird freilich die Durchlässigkeit des Schotters und damit seine Eignung zur Grundwasserführung nicht beeinträchtigt, wir haben es mit einer ausgesprochen «löcherigen Nagelfluh » zu tun, die in Bezug auf Porosität dem lockeren Kies nur wenig nachsteht. Wie überall bei eiszeitlichen Schottern, so ist auch hier die Verkittung nur äusserlich, an Stellen, die längere Zeit der Luft ausgesetzt waren. An Prallstellen des Flusses, wo ständig das Ufer angegriffen wird, ist die Verkittung meistens geringer, weil sie nicht mit der fortschreitenden Abtragung Schritt halten kann.

Die Gletscher der letzten Eiszeit haben die alten Schotter der tiefen Talrinne noch mit ihrem Moränenmaterial überlagert. Natürlich reicht die Moränenbedeckung nur bis zu der äussern Grenze der letzten Eiszeit, d. h. bis in die Gegend von Jestetten-Lottstetten-Rafz-Buchberg. Auch im Profil von Rheinau musste etwas Grundmoräne angegeben werden. Von hier an folgen dann auf den Hochterrassen-schottern die Schotter der letzten Eiszeit, wie diese z. B. in Fig. 8 angegeben ist.

In die Auffüllungsmasse hat sich dann später der Rhein eingeschnitten und Berge und Täler daraus modelliert.

Die versteinerte Rinne von Rheinau stellt aber nicht nur eine lokale Erschei

nung dieser Gegend dar; schon die einfache Ueberlegung muss zu diesem Schluss führen: denn ein so mächtiges Flusstal muss auf Distanzen hin sich fortgesetzt haben. Die weitern Untersuchungen haben denn auch ergeben, dass sich unser Tal von Diessenhofen bis Basel fast ununterbrochen nachweisen lässt, und auch in einigen Seitentälern bin ich entsprechenden Verhältnissen auf die Spur gekommen.

d) Flussverschielmngen.

Als der Rhein und seine Nebenflüsse nach der letzten Eiszeit wieder dazu übergingen, sich in die früher angehäuften Moränen und Schotter einzuschneiden, wurden

zur

an vielen Stellen die früheren, aber zugedeckten Rinnen nicht mehr getroffen, indem die Auffüllung auch die angrenzenden, niederen, aus Fels sich zusammensetzenden Gebiete überdeckte. Der Einschnitt des neuen Tales kam so schon in geringer Tiefe in den anstehenden Fels zu liegen, während die Kiese des alten Tales nebenan unberührt geblieben sind. Ein typisches Beispiel gibt uns das Profil von Rheinau, Fig. 9, die zudem zur Erklärung des ganzen Vorganges geeignet ist.

e) Grundwasserbildung.

Die Schottermasse des alten Tales muss sich zufolge ihrer guten Durchlässigkeit zur Bildung von Grundwasser sehr gut eignen. Die auf den Kies fallenden Niederschläge versickern rasch in die Tiefe; dasselbe gilt für einen grossen Teil des zufliessenden Oberflächen wassers. Alles sinkt bis auf die undurchlässige Unterlage des Grundwasserträgers, die Sohle des alten Tales, um auf dieser, dem natürlichen Gefälle folgend, weiter zu fliessen. So kommt denn das Grundwasser auf die Bahn des alten Flusses.

Die Stürme der späteren Eiszeiten haben also zwar äusserlich die Spuren der alten Täler zu verwischen vermocht, aber als würdige Nachfolger ziehen in der Tiefe die Grundwasserströme ruhig ihren Weg.

Wir kommen so unwillkürlich zu einem

f) Vergleich mit den Urstromtälern von Nordeuropa.

Im Gebiete der nordeuropäischen Vereisung, z. B. in Mittel- und Norddeutschland lässt sich ein ganzes System von Urstromtälern nachweisen, das in vielen Fällen von den heutigen Flüssen stark abweicht. Ich verweise z. B. auf die Karte des Urstromtalsystemes in der Umgebung von Leipzig'. Die Täler sind mit diluvialen Sanden und Kiesen erfüllt, in denen sich das Grundwasser bewegt. So beschreibt z. B. Thiem ein altes Muldetal bei Naundorf (zwischen Grimma und Leipzig), das bei einer Breite von 4-5 km und einer Mächtigkeit des Grundwasserträgers von 12—18 m eine Wassermenge von täglich 80,000 m³ führt.

Ein ähnliches Urstromsystem mit Grundwasserführung hat sich nun dank der fortschreitenden Bohrtechnik im letzten Jahrzehnt bei uns in der Nordschweiz nach und nach feststellen lassen. Wir greifen daraus als Vertreter den

2. — Grundwasserstrom im Urstromtal des Rheines

heraus, um denselben auch an andern Stellen als bei Rheinau zu untersuchen und davon die allgemeinen Verhältnisse abzuleiten.

K. Keilhack, Grundwasser und Quellen, S. 135.

a) Umgebung von Schaff hausen. Verhältnisse am Rheinfall.

Die Brüder Würtemberger¹ haben schon vor 45 Jahren daraufhingewiesen, dass am Rheinfall ein altes verschüttetes Flusstal vorhanden sein müsse. Die besten Aufschlüsse findet man am bekannten Fussweg, der von der Eisenbahnbrücke auf dem rechten Flussufer zum Schlösschen Wörth führt. Zuerst sehen wir den Weg längs der Gebäude der Industriegesellschaft Neuhausen ganz in Malmkalkschichten eingehauen. Hinter der Aluminiumfabrik hört die steile Kalkwand plötzlich auf; aus der grasbedeckten Böschung des rechten Talhanges gucken an mehreren Stellen Felsen hervor, es ist ein zu Nagelfluh verkitteter Schotter. Dieser reicht bis zum Niveau des Rheines herab; ja bei einer Bohrung für die Wasserfassung der Gemeinde Neuhausen war das Liegende in einer Tiefe von 11 m noch nicht erreicht. Nach oben ist der Schotter durch Grundmoränenlehm überlagert, der wieder mit jüngeren Kiesen bedeckt ist. Setzen wir unsere Wanderung weiter fort, so treffen wir den weissen Jura noch vor dem Schlösschen Wörth neuerdings änstehen. Wir ersehen hieraus, dass der Schotter eine schmale, in Jura eingeschnittene Rinne ausfüllt; es ist unser interglaziales Rheintal, das hier durch eine Jurakalkrippe vom Rhein getrennt, abseits vom heutigen Flusse verläuft.

b) Grundwassereinmündung unter dem Rheinfall.

Durch den schroffen Gefällsbruch des Rheines am Rheinfall wird der Kies des alten Tales zum ersten Mal tief angeschnitten². Es muss uns daher nicht wundern, wenn hier ein Teil des Grundwassers sich in den Fluss ergiesst. Die Quellen sind nur bei niedrigem Wasserstande, vrenn der Flusskies bloss gelegt ist, sichtbar. Zu andern Zeiten mischt sich das Grundwasser ungesehen dem Flussv⁷asser bei. Die Quellenaustritte haben schon im Jahre 1872 zur Anlage einer Grundwasserfassung für die Gemeinde Neuhausen geführt, für welche später ein lim tiefer Schacht etwas oberhalb der Quelle abgeteuft wurde. Wenn bei dieser Tiefe (349 m ü. M.) die Sohle des Kieses und damit des Grumhvasserstromes noch nicht erreicht wurde, so berechtigt uns dies zum Schlüsse, dass die austretende Wassermenge nicht den ganzen Ertrag des unterirdischen Gewässers ausmachen kann. Durch denjenigen Teil des Kieses, der unter den Rhein herabreicht, kann der grössere Teil des Grumhvassers unbehelligt weiter ziehen, und nur was über dem FlussvTasserspiegel liegt, vermag ans Tageslicht zu treten.

Wir haben damit hier am Rheinfall die erste typische Mündungsstelle des Rheintal- Grundwasserstromes.

¹    Würtemberger, Ueber die Entstehung des Rheinfalls bei Schaffhausen, Jahrbuch für Mineralogie, 1871, S. 582-588.

²    Den einen oder andern Leser mag es vielleicht interessieren, dass gerade die Vereinigung von altem und neuem Tal die Ursache zur Bildung des Rheinfalles bot, in dem sich der Fluss in dem weichen Schotter des alten Tales rasch vertiefen konnte, während er in dem auf dem Kalkfels abgelenkten Flusstftck zurückblieb. Der Rhein stürzt also heute über den linken Uferhang seines alten Tales.

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Felsschwelle im Rhein zwischen Flurlingen und der Station Neuhausen. (Linkes Ufer des interglazialen Rheintales resp. des Gr und wasserstromes).

c) Kreuzung von Grundwasserstrom und heutigem Rhein bei der Station Neuhausen S. B. B.

Verfolgen wir den Fluss vom Rheinfall aufwärts, so sehen wir ihn bis gegen Flurlingen überall über Kalkfelsen schäumen; der verschüttete Kiesstrang kann also hier nicht durchgehen. Etwas unterhalb Flurlingen resp. bei der Station Neuhausen S. B. B. hören die Kalkklippen im Flussbett unvermittelt auf. Quer durch den Fluss zieht sich eine scharf ausgeprägte Linie; oberhalb derselben zieht der Rhein ruhig und gemächlich seinen Weg, um dann auf seiner ganzen Breite plötzlich über ein Felsenriff zu schäumen. Oberhalb dieses schroffen Wechsels im Flussbett setzt auch an beiden Ufern des Rheines der anstehende Fels ein Stück weit vollständig aus.

Im Jahre 1910 wurden hier (bei der Station Neuhausen S. B. B.) vier Tiefbohrungen ausgeführt und zwar je eine an beiden Ufern und zwei im Flussbett selbst. Bei allen vier Tiefbohrungen hat sich nur Kies gezeigt (Tiefen von 13,65 m, d. h. etwa 12 m unter dem Flusswasserspiegel), ohne dass das Liegende erreicht worden wäre.

Damit hätten wir einen weitern Punkt für das interglaziale Rheintal gefunden.

Gehen wir von Flurlingen dem Rhein entlang weiter aufwärts, so können wir in der Umgebung des Kraftwerkes der Stadt Schaffhausen neuerdings ein ausgesprochenes Felsbett beobachten. Der Rhein befindet sich auch hier wieder ganz ausserhalb seines alten Tales zuerst in Jurakalk, dann in Süsswassermolasse bis nahe an die Strassenbrücke zwischen Feuerthalen und Schaff hausen. Nur 100 m oberhalb dieser Brücke wurde beim Abteufen des Grundwasserbrunnens der Gemeinde Feuerthalen der Kies bis zu einer Tiefe von 26 m unter dem Flusswasserspiegel gefunden, ohne den anstehenden Fels zu erreichen. Diese Aufschlüsse geben uns den bestimmten Beweis, dass hier altes und neues Tal in ihrer Richtung wieder zusammenfallen.

d) Die Grundwasserbrunnen der Stadt Schaffhausen.

Einige weitere hundert Meter oberhalb der Eisenbahnbrücke Feuerthalen-Schaffhausen wurden im Jahre 1904 auf der rechten Seite des Flusses zwischen Rheinhaldenstrasse und Felsgasse, nur 10 m vom Rheine entfernt, vier Grundwasser-brunnen bis zu einer Tiefe von etwa 30 m auf Quote 364,7 abgeteuft, wobei immer nur Schotter ausgehoben wurde¹.

¹ J. Meister, Mitteilungen über Quellen und Grundwasserläufe im Kanton Schaffhausen, Beilage zum Jahresbericht der Kantonsschule Schaffhausen, 1906-1907, 1907, S. 39.

Bericht über die Erstellung einer Grundwasserversorgung an der Rheinhalde, etc. Vorlage des Stadtrates Schaffhausen vom 6-22. III. 1907.

Wir entnehmen dieser Schrift folgende Angaben über die Erträge eines Brunnens:

Brunnen 1.

Ertrag bei einer Absenkung von 13 cm.

von 20 cm. von 28 cm. von 44 cm. von 65 cm. von 75 cm.

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Im Sommer 1913 sind auf dem gleichen Areal weitere Brunnen abgeteuft worden; bei einem derselben wurde bis auf den anstehenden Fels, also auf die Sohle des alten Tales hinunter gebohrt, der erst in einer Tiefe von 50 m auf Quote 347 erreicht wurde¹.

Diese Tiefbohrung, die als das interessanteste Dokument für die Talgeschichte der Nordschweiz gelten darf, beweist uns einwandfrei, dass bei Schaff hausen das interglaziale Tal und damit auch dessen Grundwasserstrom nahezu 50 m unter den heutigen Flusswasserspiegel hinunter gehen.

Die Bohrresultate berechtigen uns auch zu der Annahme, dass zur Zeit des alten Tales, also während der vorletzten Interglazialzeit, der Kalkriegel bei Schaffhausen-Neuhausen vom Flusse glatt durchsägt war, ein Rheinfall aber nicht vorhanden sein konnte.

e) Der Verlauf des Grundwasserstromes.

Tragen wir alle besprochenen Aufschlüsse zusammen, so ergibt sich für unsern Grundwasserstrom der auf der Tafel 1 angegebene Verlauf. Besonders imposant gestalten sich die Verhältnisse bei der Abweichung vom heutigen Fluss zwischen Feuerthalen und Flurlingen. Auf den Schottern des alten Tales lagern hier noch jüngere Moränen, sodass man am höchsten Punkt, bei der Schweiz. Bindfadenfabrik mit einer gesamten Ueberdeckung von 125 m über der Talsohle rechnen muss.

Bei Flurlingen kreuzt der Grundwasserstrom den heutigen Rhein, zieht sich unter dem Dorfe Neuhausen durch und erreicht bei der Aluminiumfabrik den Rhein, direkt beim Kessel unter dem Rheinfall. Die hier sichtbare Einmündung des Grundwasserstromes haben wir schon auf Seite 54 besprochen.

f) Gefälle des Grundwasserspiegels.

Bei der Fassung der Stadt Schaffhausen liegt der Grundwasserspiegel etwas höher, als das Niveau des Flusses. Steigt der Rhein, so hebt sich auch der Grundwasserspiegel, indem das Grundwasser am Austritt in den Fluss gehindert wird. Nur in! Frühjahr, wenn der Rhein ungewöhnlich rasch ansteigt, soll es Vorkommen, dass vorübergehend der Grundwasserspiegel unter dem Flussniveau zurückbleibt.

Beim Rheinfall lässt das Auftreten von Quellen ebenfalls darauf schliessen, dass 'das Grundwasser gegen den Fluss einen gewissen Ueberdruck haben muss.

Zwischen diesen beiden bestimmbaren Punkten berechnet sich das Gefälle des Grundwasserspiegels zu etwa 31 m (392—361 m) und zwar auf einer Strecke von 3,4 km. Dasselbe Gefälle kommt dank des Rheinfalles und der Stromschnelle bei Schaffhausen, auch dem Rheine zu.

Mündliche Mitteilung von Herrn Prof. Meister, Kantonschemiker in Schaffhausen.

Für den Spiegel des Grundwasserstromes bestehen nun zwei Möglichkeiten: entweder macht er den Sprung des Rheines von etwa 24 m Höhe vor der Vereinigung mit dem Rheine bei Neuhausen mit, oder er verteilt sein Gefälle im Gegensatz zum Fluss auf eine grössere Strecke.

Die Anhaltspunkte zur Lösung dieser interessanten Frage geben uns die Ergebnisse der auf Seite 55 genannten Tiefbohrungen an der Kreuzungsstelle von Fluss und Grundwasserstrom bei der Station Neuhausen S. B. B. Selbst unter dem Rheine wurde hier ein trockener Kies getroffen, in welchem aus Mangel an Wasser fast nicht gebohrt werden konnte¹⁶. Das Flussbett erwies sich als vollständig ausgedichtet; der Wasserspiegel selber wurde erst in einer Tiefe von etwa 9 m unter dem Niveau des Flusses erreicht.

Mit Hilfe dieses dritten Punktes kommen wir zu einem sonderbaren Längsprofil; es zeigt für den Grundwasserstrom ein Gefälle, das von Neuhausen bis Schaffhausen ausgeglichen ist, während der Rheinfall dem Fluss ganz andere Gefällsver-hältnisse zukommen lässt. So erklärt sich der seltsame Höhenunterschied zwischen Fluss- und Grundwasserspiegel bei der Station Neuhausen S. B. B.

g) Beziehungen zwischen Fluss und Grundwasser.

Schon früher hat J. Meister (Siehe Literaturangaben auf Seite 55) darauf hingewiesen, dass das Grundwasser beim Pumpwerk von Schaffhausen sich sowohl in Bezug auf die Härte als auf die Temperatur wesentlich von den Quellen von Neuhausen unterscheidet, obwohl beide Stellen demselben Grundwasserstrom angehören. Als Beweise wurden die folgenden Angaben gemacht:

1.    Schaffhauser Grundwasser an

der Rheinhalde.....

2.    Quellen bei Neuhausen .    .    .

3.    Flusswasser......

Temperatur in Celsiusgraden:

11,2—12° 8 —15° 3 —25°

Härte in franz. Graden:

27,5—30° 16 —17°

7    _13°

Die Quellen bei Neuhausen sind also viel weicher als das Grundwasser von Schaffhausen, was auf eine starke Beimischung von weichem Flusswasser schliessen lässt. Zum gleichen Ergebnis führt auch eine Gegenüberstellung der Temperatur, die bei Schaffhausen konstant ist, bei Neuhausen aber zwischen 8—15° schwankt und so auch in dieser Hinsicht dem Flusswasser näher steht. Minimum und Maximum dieser Schwankungen fallen aber zeitlich nicht zusammen mit denjenigen vom Rhein; sie treten 3 bis 5 Monate verspätet auf.

Wir haben uns weiter zu fragen, wo ein Zufluss von Flusswasser möglich wäre. J. Meister neigte zu der Ansicht hin, dass die Verbindung durch die Klüfte des Kalksteines bewerkstelligt werde, wo dieser sich als trennende Rippe zwischen Fluss und Grundwasserstrom einschaltet, d. h. zwischen der Station Neuhausen

S. B. B. und dem Rheinfall.

Neuerdings kam nun noch eine weitere Grundwasserfassung¹ direkt an der Kreuzungsstelle bei der Station Neuhausen S. B. B. hinzu, die weitere Anhaltspunkte zur Lösung der Frage bietet. Herr Prof. Meister hatte die Freundlichkeit, auf meinen Vorschlag hin, von allen drei Punkten am gleichen Tage Proben entnehmen zu lassen und davon die Karbonathärte zu bestimmen. Für die Stelle unterhalb des Rheinfalles ergaben sich 16,5°, oberhalb des Rheinfalles 17° gegenüber 30—31° bei Schaffhausen.

Diese Zahlen lassen unzweideutig erkennen, dass die Vermischung mit Flusswasser schon oberhalb des Brunnens an der Kreuzungsstelle bei Neuhausen-Flur-lingen hat vor sich gehen müssen. Aus Erfahrungen, die ich unter ähnlichen Verhältnissen im Limmattal-Grundwasserstrom zu machen Gelegenheit hatte, glaube ich schliessen zu dürfen, dass die Versickerung von Flusswasser hauptsächlich auf die Stelle sich konzentrierte, wo in der Gegend unterhalb von Feuerthalen der Grundwasserspiegel unter den Rhein herabsinken muss. Wir werden im Kapitel über den Limmattal-Grundwasserstrom auf die eigentümlichen Beziehungen zwischen Fluss und Grundwasserstrom im Gebiete der Stromschnellen von Wettingen-Baden zurückkommen und die aus diesen Beobachtungen resultierenden Erfahrungen genauer formulieren. (Kapitel XI.)

h) Zunahme der Breite des GnmdivasserStromes zwischen Bheinfall und Rheinau.

Am Rheinfall bemisst sich die Breite des Grundwasserstromes auf kaum 100 m. Das Tal ist nämlich in harten Jurakalk eingesenkt, welcher der Verbreiterung einen grossen Wiederstand entgegensetzen musste.

Ganz anders nun in der Gegend von Rheinau. Die Kiesausfüllung legt sich hier in die weichen Mergel und Sandsteine der Unt. Süsswassermolasse ein, kein Wunder, wenn das Tal resp. der Grundwasserstrom bis zu einer Breite von 800 m anzuschwellen vermag. Durch sorgfältige Zusammenstellung aller Aufschlüsse an den steilen Ufern konnte ich den in der Kartenbeilage angegebenen Verlauf fest-

Wasserversorgung der Schweiz, Verbandstoff-Fabrik.

stellen. Der Grundwasserstrom macht also die abenteuerlichen Serpentinen des heutigen Rheines nicht mit, sondern durchschneidet dieselben in gerader Linie und zwar in so rücksichtsloser Weise, dass der äusserste Zipfel der badischen Halbinsel gerade noch auf das rechte Ufer des alten Tales zu liegen kommt; die anstehenden Molassemergel sind hier gut sichtbar.

i) Die beiden Grundwassereinmündungen bei Rheinau.

Eine erste Quellengruppe findet sich durchaus programmässig auf dem rechten Rheinufer gegenüber der Klosterinsel Rheinau, denn hier wird der Grundwasserstrom durch den nordöstlich drängenden Rhein am tiefsten angeschnitten. Auf einer Strecke von 200 bis 300 Meter sickert hier bei niedrigem Wasserstande fast unsichtbar Grundwasser aus dem Flusskies; die Gerolle sind überall mit einer Kruste von Quellentuff überzogen.

¹

Dost and Hilgermann, Taschenbuch für die chemische Untersuchung von Wasser und Abwasser, Jena, 1908, S. 85.

²

J. König und R. Emmerich, Die Bedeutung der chemischen und hakteiiologisch(n Untirsuchung f.d. Beurteilung des Wassers, Berlin 1904, Seite 10.

³

A. Oswald. Die Rolle der Schilddrüse im Körperhaushalt und der Kropf, Vierteljahrsschrift der naturforschenden Gesellschaft Zürich, 1911, S. 414.

⁴

   Kocher, Vorkommen und Verbreitung des Kropfes im Kanton Bern. Mitteilungen der naturforschenden Gesellschaft, Bern, 1888/89, Seite 141-157. Mit einer Kropfkarte des Kantons Bern (Geolog, koloriert von E. Kissling und A. Baltzer).

⁵

   Eug. Bircher, Fortfall und Aenderung der Schilddrüsenfunktion als Krankheitsursache. Ergebnisse der allgemeinen Pathologie und pathologischen Anatomie der Menschen und Tiere. XV. Jahrgang, Seite 279-291, 1911.

⁶

   Eug. Bircher, Die Kropfcithiologie, ein kolloid-chemisches Problem. Zeitschrift für experimentelle

Therapie, 1911.

⁷

   Th. Dieterle, L. Hirschfeld, R. Klinger, Epidemiologische Untersuchungen über den endemischen Kropf, Archiv für Hygiene, München, B. 81/2 und 3. Heft, S. 166, 1913. — Siehe auch: L. Hirschfeld und R. Klinger, Experimentelle Untersuchungen über den endemischen Kropf, Archiv f. Hyg., B. 85, 4. Heft, 1916.

⁸

   A. Hartmann, Neuere Untersuchungen über Beziehungen zwischen geologischen Formationen, Trinkwasser und Kropf. Mitteilungen der Aargauischen naturforschenden Gesellschaft, Heft XIV, 1917, S. 83.

⁹

   0. Emmerling, Praktikum der chemischen, biologischen und bakteriologischen Wasseruntersuchung, Berlin, 1914.

¹⁰

   H. Rauschenbach, Bakteriologische Untersuchungen über die Schaffhauser Wasserversorgung mit besonderer Berücksichtigung der neuen Methoden, Inaugural-Dissertation, Zürich, 1909.

¹¹

   A. Guggenbühl, Die Wasserversorgung der Stadt Luzern, Sonderdruck aus dem Protokoll der 35. Jahresversammlung des Schweiz. Vereins von Gas- und Wasserfachmännern, 1908, S. 4.

¹²

   R. Weybauch, Die Wasserversorgung der Städte, Leipzig, 1914, S. 48.

¹³

   A. Gärtner, Die Hygiene des Wassers, Braunschweig, 1915, S. 513.

¹⁴

Genauere Angaben siehe bei R. Frei, Monographie des Schweizer. Deckenschotters, Beiträge zur geol. Karte der Schweiz, Neue Folge, 37. Lief., 1912.

¹⁵

Siehe meine geologische Karte des Rheinlaufes unterhalb Schaffhausen (Lieferung 15 der Beiträge geologischen Karte der Schweiz, Neue Folge) und zugehörigem Text, S. 38.

¹⁶

Die bei uns für Bohrungen im Kies und lockerem Material gebräuchliche Ventilbohrung arbeitet so, dass in das Bohrrohr ein etwas engeres Rohrstück versenkt wird, das unten mit einem Ventil versehen ist. Beim Herabfallen des Ventilrohres werden Sand und Kies aufgewirbelt, kommen über das Ventil und können so aufgezogen werden. So wird das Material unter dem äusseren Rohr herausgeschafft, so dass das letztere unter dem Einfluss von Schlag oder Belastung immer tiefer sinkt. Der ganze Bohrprozess kann also nur bei Anwesenheit von Wasser vor sich gehen.

Anu. Schw. I.andeshydr. — lid. III.    8

Die zweite Austrittstelle lässt sich zwischen Rheinau und der Thurmündung beobachten, wo der heutige Rhein den Grundwasserstrom schief durchschneidet. Auf einer Strecke von etwa 400 Meter treten die Quellen am linken Rheinufer zu Tage. Natürlich sind sie nur im Winter gut sichtbar, wenn die Kiesbänke abgedeckt sind. Im Sommer tritt das Wasser direkt in den Rhein aus und zwar in so grossen Quantitäten, dass diese Stelle bei den Bewohnern der umgebenden Dörfer als Badeplatz verrufen ist, indem das eintretende Grundwasser in den Ufergebieten sich durch seine tiefe Temperatur unangenehm fühlbar macht. (Fig. 16.)

Die Temperatur des Wassers stellt sich im Winter hier auf 10,3° C, die Härte nur auf 16—17° franz. Grad. Eine Probe vom 5. April 1909 ergab ein vollständig keimfreies Wasser.

k) Entgegengesetzte Strömungsrichtung von Fluss und Grundwasser ström

bei Rheinau.

Ein Blick auf Tafel 1 belehrt uns, dass unser Grundwasserstrom von der Einmündungsstelle bei Rheinau an, dem alten Tale folgend, in Südwestrichtung fliessen muss, um zu der Quellgruppe von Ellikon zu gelangen. Im Mittelstück der Serpentine bei der Klosterinsel Rheinau fliesst nun aber der Rhein gerade entgegengesetzt, d. h. gegen Nordosten. Wir haben deshalb hier das seltsame Schauspiel, dass der Rhein ein Stück weit in entgegengesetzter Richtung über den Grundwasserstrom wegfliesst. Es versteht sich von selbst, dass an dieser Stelle die Spiegel der beiden Gewässer nicht mehr miteinander übereinstimmen können. Von der Einmündungsstelle hinter Rheinau wird sich der Grundwasserspiegel gegen Südwesten neigen müssen, während der Rhein bis zu der Umbiegung bei Neu-Rheinau steigt. Bei Neu-Rheinau werden wir deshalb den Grundwasserspiegel ohne Zweifel unter dem Spiegel des Flusses erwarten müssen.

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1) Quellen gruppe unterhalb der Eisenbahnbrücke Eglisau.

Yron der Thurmündung an macht unser Grundwasserstrom das Knie des Rheines bis zur Tössmündung nicht mit; er wendet sich direkt gegen Westen durch das Rafzerfeld, um erst unterhalb der Eisenbahnbrücke Eglisau wieder heutigen Taleinschnitt zu stossen.

Diese grösste Flussverschiebung im Rheingebiet muss auf ganz andere Umstände zurückgeführt werden, als wir auf Seite 52 ausgeführt haben; der Leser möge meine eingehenden Erörterungen über diese Frage in Lieferung 15, neue Folge der Beiträge z. geol. Karte der Schweiz, Seite 60 nachlesen.

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Fig. 12. — Profil durch das Rheintal 1 km unterhalb der Eisenbahnbrücke Eglisau.

T = Anstehender undurchlässiger Molassefels.

M = Jüngerer Deckenschotter auf dem Hiltenberg (durchlässig) mit Schichtquelle Q.

R = Durchlässiger Hochterrassenschotter nördlich von Wasterkingen als eigentliche Hochterrasse in der richtigen Höhenlage, südlich Wasterkingen als Ausfüllung des alten Flusstales.

W = Niederterrassenschotter.

G — Grundwasserstrom mit Quelle (Q).

Auch unterhalb der Eisenbahnbrücke Eglisau präsentiert sich der Grundwasserstrom wieder in einer Quellengruppe längs des rechten Flussufers. Bedenkt man, dass oberhalb dieser Quellengruppe der Grundwasserstrom auf einer Strecke von 4 km ganz abseits vom Rheine durch das Rafzerfeld geflossen, also auf dem Wege keine Gelegenheit zur Wasserabgabe gehabt hat, sollte man hier ein energisches Hervorbrechen eines übersättigten Grundwasserstromes erwarten. Die Untersuchung belehrt uns aber eines andern. Kaum sichtbar schleicht sich das Grundwasser aus dem Kiese des Flussbettes, um — kaum geboren — sich schon dem Fluss in die Arme zu werfen. Wo das Auge nichts wahrnehmen kann, da vermag oft das Thermometer noch vom Austritt von Grundwasser Zeugnis abzulegen. Kalte Wintertage sind für diese Untersuchung am besten geeignet. Während dann das Flusswasser 1—3° warm ist, zeigen einzelne ruhige Buchten Erhöhungen

bis zu 6—7° C, was nur auf die Warmwasserheizung durch zufliessendes Grundwasser zurückgeführt werden kann.

m) Lehmeinlagerungen im Grundwasserträger an der Thurmündung.

Zur Erklärung der verhältnismässig schwachen Wasserabgabe an dieser Einmündungsstelle müssen mehrere Gründe ins Feld geführt werden. Aus den Aufschlüssen an der Thurmündung ergibt es sich nämlich, dass sich hier aus dem Thurgebiet eine undurchlässige Grundmoräne in das alte Rheintal vorschiebt. Wir müssen also annehmen, dass der Grundwasserstrom gleichsam durch einen Lehmzapfen unterbunden sei, so dass er sich unterhalb desselben im Rafzerfeld ganz neu zu bilden beginnen müsse.

Anderseits dürfen wir nicht übersehen, dass der Grundwasserstrom unter einem spitzen Winkel vom Flusse geschnitten wird, die Einmündungsstelle sich also auf eine lange Strecke verteilt. Zudem haben wir es hier nicht mit einer eigentlichen Kreuzung zwischen altem und neuem Tal, sondern eher mit einer Tangierung zu tun.

n) Quellengruppen in der Gegend der Glattmündung.

Dann wendet sich unser Grundwasserstrom, durch eine Rippe von undurchlässiger unterer Süsswassermolasse vom Flusse getrennt, in einem Bogen gegen Norden, um bei Herdern neuerdings den Fluss völlig zu kreuzen. Der Kiesstrang ist hier schmäler geworden, denn der anstehende Fels hat gewechselt; es kommt harter Kalk des obern Jura.

An der Kreuzungsstelle repräsentiert sich der Grundwasserstrom wieder ausserordentlich deutlich. Im Februar 1907 sah ich hier auf einer Länge von 120 Meter fast ununterbrochen Wasser aus dem Kies herausquellen.

Gerade gegenüber verzeichnet die Kartenbeilage 1 eine weitere Quellengruppe am linken Rheinufer; wir werden darauf bei der Besprechung des untern Glattales etwas näher eingehen.

Von der Glattmündung an abwärts sind die Abweichungen im Verlauf von Fluss und Grundwasserstrom nur unbedeutend, so z. B. in der Gegend von Lienheim-Mellikon (Siegfr. Atl. Bl. 23).

Zu einer eigentlichen Kreuzung kommt es erst wieder bei der

o) Wutachmündung.

Etwa 1 km unterhalb Rietheim zwängt sich der heutige Fluss mühsam durch eine schmale Schlucht, deren Wände aus triasischen Felsschichten gebildet sind. Von der Höhe aus gesehen, schimmern die Klippen im Flusse überall durch, und dunkelgrüne Streifen kennzeichnen die tiefen Rillen mit stärkerer Strömung. Der Kiesstrang mit unserem Grundwasserstrom liegt hier wieder völlig abseits; er biegt nach rechts aus, um erst bei der « Gipsmühle * wieder zum heutigen Flusstal zu stossen. Der bekannte Schotter bezeichnet auch hier die Fährte des früheren Flusslaufes. Auch die gesetzmässige Quellenbildung fehlt unterhalb dieser Kreuzungsstelle nicht, ja sie tritt hier in einer Weise auf, dass mich der erste Anblick derselben, im Janur 1908, zur höchsten Bewunderung hinriss. Der Flusskies war damals an der Einmündungsstelle, d. h. am rechten Ufer, auf einer Breite von mehr als 20 Meter blossgelegt. Obwohl ein eisiger Wind das Regiment hatte und überall eine 10 cm dicke, hart gefrorene Schneeschicht lag, war hier das Flussufer völlig sclinee- und eisfrei. Auf der ganzen Fläche rieselte das warme Grundwasser zwischen den Gerollen des Kieses heraus, immerhin mit geringem Druck, dafür aber in einer Flächenausdehnung, die einige Aaren ausmachte. Am 29. Dezember 1913 waren die Quellen auf einen kleineren Raum verteilt, aber mit entsprechend grösserer Wassermenge ausgestattet.

Diese verhältnismässig grosse Abgabe von Grundwasser an dieser Stelle muss auf verschiedene Ursachen zurückgeführt werden. Zuerst wäre die Höhe des Ge-fällsbruches zu nennen, den die Flussverschiebung in den Felsriegel mit sich bringt. Im weiteren darf man nicht übersehen, dass hier der Grundwasserstrom des Schottergebietes im Klettgau einmündet, der einen ganz bedeutenden Zufluss liefern muss. Auch in diesem Tal haben wir nämlich eine breite Ausfüllung von Hochterrassenschotter, die zudem durch keinen Fluss durchschnitten ist, wie im Rheintal. Der ganze Grundwasserstrom bleibt daher beisammen, um erst bei der Vereinigung mit dem Rheine in seiner ganzen Mächtigkeit zum Vorschein zu kommen.

Nach denselben Methoden hat sich das interglaziale Rheintal und sein Grundwasserstrom weiter talwärts bis Basel verfolgen lassen. Auch auf dieser Strecke fehlt es nicht an Abweichungen vom heutigen Flusslauf und an Grundwasser-Einmündungen. Es würde aber zu weit führen, alle diese Beobachtungen schon in diesem Bande ausführlich darzustellen. Ich werde in meiner nächsten Veröffentlichung Gelegenheit haben, auf den Grundwasserstrom des untern Teiles des schweizerischen Rheintales etwas genauer einzutreten und zwar hauptsächlich in seinen Beziehungen zu den dort bestehenden Kraftwerken.

p) Einige Bemerkungen über das Einzugsgebiet des Blieintai-Grundwasser Stromes.

Als Einzugsgebiet figuriert in erster Linie die Terrassenfläche, die über die Kiesauffüllung hinweggeht. Die Durchlässigkeit der Schotter ist in der Regel so gross, dass ihnen die oberflächliche Entwässerung vollständig abgeht; was also von den Niederschlägen nicht verdunstet, kommt dem Grundwasser zu gut.

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An Stellen, wo der heutige Flusseinschnitt ausserhalb des Grundwasserstromes fällt, kann es freilich Vorkommen, dass grosse Kiesflächen am Einzugsgebiet verloren gehen; das Profil 9, Seite 51, durch die Gegend von Rheinau, gibt uns dafür ein Beispiel. Die Kiesterrasse des Lottstetterfeldes (rechte Rheinseite), die einer Rückzugsphase der letzten Eiszeit zugewiesen werden muss, kann ihr Sickerwasser als Schichtquellen in den Rhein ergiessen, ohne vorher zum Grundwasserstrom stossen zu können. Zum Einzugsgebiet des letzteren gehört dagegen die ganze linksseitige Terrassenfläche mit einer Breitenausdehnung von 2 km.

An Stellen, wo heutiges und altes Tal in ihrer Richtung zusammenfallen (Siehe Fig. 12, die ein Profil durch das Rheintal, etwa 1 km unterhalb der Eisenbahnbrücke bei Eglisau darstellt), kommt natürlich das Sickerwasser der ganzen Breite des Talbodens dem Grundwasserstrom zu.

Das Einzugsgebiet erstreckt sich aber in diesem Falle nicht nur auf die eigentliche Kiesterrasse, sondern auch auf einen grossen Teil der anschliessenden Gehänge. Am linken Hang wird die Kiesfläche durch undurchlässigen Molassefels abgeschlossen; auf demselben lagert eine Schicht von jüngerem Deckenschotter, dessen Sickerwasser als Schichtquellen zu Tage tritt. Es fliesst über den Hang, um am Fusse desselben im Schotter zu versickern.

Auf der rechten Talseite wird das von der Molasse des Kaltwangen abfliessende Wasser schon durch die Hochterrassenfläche aufgenommen. Da der Schotter der letzteren unter das Niveau der Niederterrassenfläche herabrückt, wird die ganze Wassermenge unterirdisch direkt dem Grundwasserstrom zugeführt.

An andern Stellen münden grössere Seitenbäche auf die Terrassen aus, die im Laufe der Zeit grosse Schuttkegel auf das Schotterfeld vorgeschoben haben. Das schönste Beispiel bildet der Dorf bach von Marthalen, der trotz seines Einzugsgebietes von etwa 23 km nur bis zum Rande seines 900 Meter langen, vielgestaltigen Schuttkegels gelangt, um hier in einer Entfernung von 1,6 km vom Rhein zu unserem Grundwasserstrom zu stossen¹.

Ganz ähnlich ergeht es den Quellbächen, die auf der rechten Seite des Rheines bei der Nackermühle als Schichtquellen aus der grossen Kiesterrasse von Lott-stetten abfliessen; auch diese bringen es nicht über den Rand ihrer Schuttkegel hinaus.

Diese wenigen Beispiele genügen, um zu zeigen, wie verschieden sich die Breitenausdehnung des Einzugsgebietes je nach den lokalen geologischen Verhältnissen gestaltet. Eine einfache Umgrenzung nach der orographischen Wasserscheide kann ganz falsche Werte ergeben; man hätte bald zu wenig, bald zu viel Gebiet dazu einbezogen.

Berücksichtigen wir alle diese Umstände, so darf die mittlere Breite des Einzugsgebietes für den Grundwasserstrom des interglazialen Rheintales füglich zu

Siehe meine Geologische Karte des JRheinlaufes unterhalb Schaffhausen.

reichlich 3 hm angenommen werden. Setzen wir voraus, dass nur die Hälfte der Niederschlagshöhe zur Grundwasserbildung gelangt, so müsste der Grundwasserstrom auf jedem km seines Verlaufes durchschnittlich um 2500 Min. Lit. zunehmen. Von Schaffhausen bis zur Aaremündung würde dies etwa 100,000 Min. Lit. ausmachen, bis nach Basel sogar eine Viertelsmillion oder gegen 4 m³ pro Sekunde und zwar ohne die im folgenden Abschnitt zu besprechenden Grundwasser-ströme der gleichaltrigen, gleichsohligen und in den Dimensionen gleichwertigen Seitentäler, unter denen besonders der Klettgau ein enorm ausgedehntes durchlässiges Einzugsgebiet aufweist.

q) Quellenbildung an den Kreuzungsstellen zwischen Grundwasserstrom und Bliein.

Es versteht sich von selbst, dass ein so grosses Wasserquantum nicht gleichzeitig im Kiesprofil des interglazialen Rheintales festgehalten werden kann; es muss, wo dazu günstige Gelegenheit vorhanden ist, als Quellen abgestossen werden. Am unauffälligsten spielt sich dieser Vorgang an denjenigen Stellen ab, wo sich der Rhein direkt in den Wasser führenden Kiesstrang eingeschnitten hat. In diesem Falle wird sich der Kies bis etwas über das Niveau des Flusswasserspiegels mit Grundwasser füllen. Was darüber hinausgeht, muss sich ungesehen, ohne sich als Quellen bemerkbar zu machen, in den Fluss ergiessen. Wir sehen dann auch an derartigen Stellen den Grundwasserspiegel nur wenig höher als im benachbarten Fluss. Die Wasserabgabe wird notgedrungen insbesondere bei sinkendem Fluss-wasser-Spiegel die grössten Dimensionen annehmen. Beim Wachsen der Pegelhöhe muss das Grundwasser zurückgestaut werden ; sein Spiegel wird also der ungünstigen Abflussgelegenheit wegen ebenfalls zu steigen beginnen, so dass bis zu einem gewissen Grade das Grundwasser die Schwanhungen der Spiegelhöhe des Flusses mitmachen muss.

Wesentlich anders gestaltet sich die Quellenbildung an verschobenen Tal-stüchen, also da, wo sich zwischen Grundwasserstrom und Fluss eine Rippe von undurchlässigem anstehendem Fels einschaltet (siehe Fig. 9). In diesem Falle muss die im Kiesstrang gesammelte Wassermenge beisammen bleiben. Zur Abgabe kann es erst an der nächstfolgenden Kreuzung mit dem Rheine kommen. Der stark angereicherte Grundwasserstrom wird nun unvermittelt angeschnitten; der über dem Flussniveau gelegene Teil des Grundwassers muss als zeitweise sichtbare Quelle abgestossen werden.

Da der alte Schotter noch tief unter den heutigen Fluss herabreicht, erschöpft sich der Grundwasserstrom an einer solchen Kreuzungsstelle nicht vollständig ; er setzt durch den unter dem Fluss gelegenen Teil des Kiesprofiles seinen Weg fort, um sich bis zur nächsten Kreuzungsstelle neuerdings zu stärken.

Wir haben die hieher zu rechnenden Quellengruppen am Reinfall, bei Ellikon

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DIE GRÜNDWASSERSTRÖME DER NORDSCHWEIZ

a/Rh., an der Glattmündung und der Wutachmündung bereits angeführt. Wie aus der Figur 12 hervorgeht, handelt es sich durchwegs um sog. Ueberlaufquellen, deren Ueberlaufhöhe durch den Spiegel des Flussses gegeben ist und damit die Schwankungen desselben mitmacht.

3. — Das Grundwasser in der Schotterauffüllung des unteren Glattales.

a) Verbreitung des Schotters.

Wie im Rheintal existiert auch im Glattgebiet unter dem heutigen Flussniveau eine mächtige Schotterauffüllung, die zu ausgiebiger Grundwasserbildung geeignet ist; die Verbreitung ergibt sich aus Kartenbeilage 1.

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Fig. 13. — Profil durch den Grundwasserstrom des untern Glattales bei Glattfelden. T = Anstehender Fels.

R = Schotter (Hochterrasse und Niederterrasse).

GS = Grundwasserspiegel.

Die Glatt ist zwar an ihrem untersten Teilstück vom « Letten » bis zur Mündung in Molassefels eingeschnitten¹. Das mit Schotter gefüllte Tal verläuft weiter östlich; die Aufschlüsse am linken Rheinufer und in einem trockenen Rachtobel geben dafür bestimmte Anhaltspunkte. Von Glattfelden an aufwärts hat sich die Glatt überall in die alten Schotter eingeschnitten; an den steilen Hängen gucken die Nagelfluhbrocken an vielen Stellen aus dem Rasen heraus. Darüber folgen dann meistens jüngere lockere Kiese der Niederterrasse.

Etwa einen Kilometer oberhalb Glattfelden konnte das Profil von Fig. 13 festgestellt werden. Es handelt sich dabei nicht um einen hypothetischen Querschnitt, sondern um die Ergebnisse einer Anzahl Tiefbohrungen, die ich vor etwa zehn Jahren zu beobachten Gelegenheit hatte. Es ist die einzige Stelle, wo eines

unserer Urstromtäler in seiner ganzen Breite abgebohrt wurde. Der Einfachheit halber habe ich die Unterscheidung zwischen Hoch- und Niederterrassenschotter unterlassen; für die Grundwasserbildung sind beide Schotter durchaus gleichwertig.

Bei der Station Glattfelden befinden wir uns ander Grenze der letzten Vergletscherung; der Niederterrassenschotter hört hier an einem Endmoränenwall auf, und talaufwärts folgen nun flache Moränen. Unter dieser Ablagerung geht aber der ältere Schotter, der ja mit der letzten Eiszeit nichts zu tun hat, in der gleichen Ausbildung noch ein gutes Stück talaufwärts. Die heutige Glatt kommt zufolge ihres grossen Gefälles im Unterlauf talaufwärts immer höher zu liegen. Von Hocli-felden an abwärts hat sie sich in den alten Schotter eingeschnitten; oberhalb Hoch-felden erodiert sie noch ganz in den überlagernden Moränen; bei Niederglatt wurde bei einer Tiefbohrung der alte Schotter erst etwa 6 m unter dem Flussniveau gefunden; bis zu dieser Tiefe wurden nur Moränen angetroffen.

Fig. 8 gibt schematisch an, wie bei der Station Glattfelden die oberen Schotter (Niederterrasse) in Moränen übergehen, während die älteren Schotter im Liegenden als Träger unseres Grundwasserstromes sich darunter weg noch ein Stück talaufwärts fortsetzen.

Die Karte (Beilage 1) darf in diesem Gebiet nicht missverstanden werden; sie gibt nur die Verbreitung des Grundwasser führenden Schotters in der Höhe des Flusses abgedeckt an; die Moränen im Hängenden konnten nicht verzeichnet werden.

Von Niederglatt an aufwärts scheint sich der alte Schotter nicht mehr als zusammenhängende Auffüllung in der Tiefe fortzusetzen; er muss durch spätere Erosion, aber noch vor oder während der letzten Eiszeit in verschiedene isolierte Reste zerstückelt worden sein. Wir werden im Kapitel VII darauf zurückkommen.

b) Grundwasserführung.

Es versteht sich ohne weiteres, dass die ausgedehnte Schotterauffüllung des alten Glattales die denkbar günstigsten Vorbedingungen zur Sammlung eines Grundwasserstromes bieten muss. Zu seinem Einzugsgebiet gehört das Glattal in seiner ganzen Breite vom Dettenberg bei Bülacli bis zum Stalderberg (9 km). Aus dieser ganzen 50 Quadratkilometer grossen Sammelfläche unterhalb von Niederglatt vermag nur ein einziger nennenswerter Bach ständig zur Glatt vorzudringen und zwar bei Bülach; im übrigen wird alles durch den unersättlichen Grundwasserstrom aufgesogen. Es muss uns dies nicht wundern, bestehen doch die Talböden aus Nieder-terrassenschotter, dazu kommt ein ausgedehntes Plateau mit Hochterrassenschotter, ja auch die genannte Moränenbedeckung ist wenigstens nördlich von Niederglatt stark verschwemmt und durchlässig.

Bei der genannten Tiefbohrung für die Wasserversorgung Niederglatt wurde der Wasserspiegel bei 6 m Tiefe angetroffen, beim Brunnen der Glashütte Bülach

dagegen erst bei etwa 36 m Tiefe. Wir sind hier eben auf einer höheren Terrasse, unter welcher der Wasserspiegel ohne wesentliche Niveauänderung sich fortsetzt, wie man es in einem gleichmässig durchlässigen Schottergebiet erwarten muss.

Im Profil von Glattfelden (Fig. 13) wird der Grundwasserspiegel durch das Niveau der Glatt bestimmt; auch hier kümmert sich der Wasserspiegel nicht um die nach rechts zunehmende Höhe der Kiesüberlagerung.

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Um einen Begriff von der Wasserführung in dem Profil von Glattfelden zu geben, erwähne ich, dass der Querschnitt des mit Grundwasser gefüllten Kieses auf etwa 14,000 m² anzuschlagen ist, bei .einem Wasserspiegel-Gefälle von 9 °/ Unterhalb Glattfelden folgt der Grundwasserstrom natürlich dem Schotter des alten Tales. Wo er den Rhein erreicht, kommt es zur Bildung einer Quellengruppe am linken Flussufer, die bei niedrigem Wasserstand auf einer Länge von mehreren hundert Metern sichtbar wird. Wir haben hier den interessanten Zufall, dass die Mündung des oberirdischen und des unterirdischen Abflusses an örtlich getrennten Stellen erfolgt.

4. — Schotterauffüllung eines alten Thurtales.

a) Nachweis interglazialer Täler abseits von unseren Hauptflüssen.

Bis jetzt haben wir diejenigen mit altem Schotter gefüllten Urstromtäler in das Bereich unserer Betrachtung gezogen, die wenigstens in ihrer allgemeinen Richtung von den heutigen Flüssen eingeschlagen worden sind. Damit scheint aber das Flussystem jener durch tiefe Taleinschnitte gekennzeichneten Periode (vorletzte Glazialzeit) noch nicht vollständig zu sein. Wir dürfen annehmen, dass auch ausserhalb unserer Hauptflusstäler da und dort noch solche mit Hochterrasse ausgefüllte Talstücke in der Tiefe begraben sind und natürlich auch einen entsprechenden Grundwasserstrom führen. So einfach gestaltet sich jedoch in solchen Fällen der Nachweis nicht, fehlen doch hier die von den Flusseinschnitten geschaffenen natürlichen Aufschlüsse. Nur zufällige Tiefbohrungen oder andere glückliche Zufälle können uns wieder einen Beitrag zur Erforschung der Urstromtäler und ihrer Grund wasserströme liefern.

b) Ergebnis des Brunnenschachtes bei Marthalen.

So wurde ich vor einigen Jahren auf den Grundwasserstrom eines alten Thurtales bei Marthalen aufmerksam.

Im Jahre 1909 wurde beim Bahnwärterhaus, 1 km südlich der Station Marthalen an der Linie Schaffhausen—Winterthur ein Brunnenschacht gegraben und zwar mitten in einer Grundmoränenlandschaft. In einer Tiefe von 9 m wurde die lehmige Grundmoräne durch einen kompakten Schotter abgelöst, der erst in einer Tiefe von 50 m (360 m ii. M.) auf Molassefels auflagerte.

Damit dürfte aber noch nicht der tiefste Punkt der Schotterauffüllung erreicht sein; aus verschiedenen Gründen müssen wir schliessen, dass die Schotter an anderen Stellen noch bis zu grösserer Tiefe herabreichen müssen. Im Schacht konnte deutlich beobachtet werden, dass der Molassesand nur auf der Nordseite der Schachtsohle zum Vorschein kam; die Kontaktfläche neigte stark nach Süden. Unser Aufschluss muss unbedingt dem rechten Ufer der Schotterauffüllung angehören.

c) Verlauf des Grundwasserstromes.

Für die vorstehende Behauptung sprechen auch die im Schachte gefundenen Wasserverhältnisse. Das Wasser zeigte sich erst bei 49,5 m Tiefe, erwies sich demnach als nur 0,50 m mächtig. Vergegenwärtigen wir uns aber, dass dem grössten Teil der Moränenlandschaft zwischen den Dörfern Marthalen—Orlingen—Klein-Andelfingen—Ossingen fast jede oberflächliche Entwässerung fehlt, indem die Moränen dieser Gegend stark verschwemmt, d. h. mit viel Kies durchsetzt sind, so kann die Tiefe des Grundwassers gewiss nicht nur 0,5 m ausmachen; das Einzugsgebiet erstreckt sich ja auf mehrere Quadratkilometer. Wir können es bei unserem Aufschluss nur mit der Randpartie eines tieferen Gruiidwasserstromes zu tun haben und zwar nach den erwähnten Lagerungsverhältnissen mit dem rechten Ufer desselben.

Vom linken Ufer dieses geheimnisvollen Grundwasserstromes fehlt uns jegliche Spur. An dem schroffen rechten Steilhang der Thur sind zwar tiefgehende Aufschlüsse in Menge vorhanden; sie zeigen aber in den unteren Partien die für das untere Thurtal charakteristische sandige Grundmoräne, die wir schon auf Seite 61 kennen gelernt haben; das ganze heutige Thurtal liegt also bereits links ausserhalb des Grund wasserStromes.

Der letztere kann sich in seinem weitern Verlaufe nur dem Rheine zuwenden. Ein 1—2 km breiter Streifen Landes, gekennzeichnet durch den Mangel an oberflächlicher Entwässerung und ausgesprochener Quellenarmut führt uns auf die Fährte des Grundwasser führenden Schotterstranges.

Die Vereinigung mit dem Grundwasserstrom des Rheintales kann nur in der Gegend von Ellikon—Rheinau vorliegen; für eine genauere Bestimmung fehlen uns aber alle Anhaltspunkte. Der Rheingrundwasserstrom zieht sich nämlich auf dieser Strecke auf der linken Seite des Flusses hin, tief im bewaldeten Kiesboden begraben; so kann er ungesehen den geheimnisvollen Bruder aus dem alten Thurtale in seine Arme aufnehmen.

Die Schotterausfüllung unseres Tales habe ich als Hochterrassenschotter bestimmt, dasselbe Material, wie wir es auch als Versteinerungsmaterial der grossen interglazialen Täler gefunden haben. Die angeführten Beobachtungen geben uns also noch eine interessante Bereicherung des Talsystems der vorletzten Interglazialzeit.

KAPITEL VII.

Grundwasser-Ansammlungen in vereinzelten Hochterrassen-schotterresten im Glatt- und Rheintal.

1. — Allgemeines.

Auf Seite 65 haben wir ausgeführt, dass im untern Glattal von Bülach an abwärts mächtige Massen von Hochterrassenschotter die tiefsten Partien des Tales ausfüllen und so einen grossen zusammhängenden Grundwasserstrom entstehen lassen.

Von Niederglatt an aufwärts haben wir die genaue Verfolgung des Grundwasserstromes aufgeben müssen, weil die Bedeckung mit Moränen der letzten Eiszeit und der Mangel an einem tieferen Einschnitt des Glattflusses eine genaue Untersuchung nicht zulassen.

Besser sind wir über das mittlere Glattal, d. h. das Gebiet von Rümlang— Seebach—Kloten—Wangen orientiert. Auch hier hat zwar die Glatt keine tiefgehenden Aufschlüsse geschaffen, aber was die Natur versäumt hat, ist durch eine Reihe von Tiefbohrungen nachgeholt worden.

Die Kartenbeilage No. 5, die nicht eine geologische Karte darstellen, sondern nur die Verbreitung der Schotters etwa in der Höhe des heutigen Talbodens angeben soll, gibt uns die ungefähre Ausdehnung der verschiedenen Flächen des Grundwasserträgers an. Wir greifen daraus

2. — Das Schottergebiet von Brüttisellen — Effretikon—Wangen mit den

zugehörigen Quellengruppen.

heraus, um daran die eigenartigen geologischen Verhältnisse abzuleiten.

a) Eigenschaften und Alter der Grundicasserträgers.

Die Zusammensetzung des Schotters lässt sich am besten in den Kiesgruben * und an den Steilhängen 0,7 km südöstlich von Wangen, im Tobel des Hungerbaches an der Strasse von Wangen nach Kindhausen und in den beiden Kiesgruben an der Bahnlinie, 3 km westlich von der Station Effretikon, studieren. Wir sehen den Schotter meistens stark zu löcheriger Nagelfluh verkittet, am stärksten in den äussersten Partien. Je tiefer die Aufschlüsse einen Blick ins Innere des Plateau werfen lassen, um so lockerer erscheint der Schotter. Wir dürfen daher als Regel annehmen, dass die Verkittung im allgemeinen von aussen nach innen abnimmt; es gilt dies für die meisten diluvialen Schotter.

Eine Reihe von Umständen lassen den Schotter als älter erscheinen, als die letzte Eiszeit; er muss der vorletzten Eiszeit angehören und ist daher als Iioch-terrassenschotter zu bezeichnen. Für diese Annahme spricht neben der weitgehenden Verkittung, die dem Schotter schon äusserlich den Stempel des Alters aufdrückt, auch die Ueberlagerung mit jüngeren Moränen und Schottern, die sich deutlich durch ihr frischeres Aussehen unterscheiden. Ein weiteres Moment wird uns der später zu besprechende Aufschluss bei Seebach bieten.

b) Horizontale und vertikale Verbreitung des Schotters.

Die verschiedenen Aufschlüsse haben den Eindruck erweckt, dass der

Schotter unter die Talsohle des Glattales herabreicht. Einige in den letzten Jahren ausgeführte Tiebofhrungen haben diese Vermutung vollauf bestätigt. Eine solche wurde z. B. hart an der Bahnlinie zwischen Brüttisellen und Baltenswil abgeteuft. Die Stelle liegt zwar nicht im Schotterrest selber, wohl aber direkt am Fusse desselben. Bis zu einer Tiefe von 17,40 ul wurden Kiese mit einigen Lelnneinla-

gerunge — Moränen und Schotter der letzten Eiszeit folgten bis zu einer Tiefe von 25 m durchwegs Kiese der Hochterrasse, ohne dass dabei das Liegende erreicht worden wäre. Bei diesem Bohrergebnis kann es sich nur um eine unterirdische Fortsetzung des unmittelbar anschliessenden

ausgehoben; darunter

Schotterrestes handeln. Die erschlossene Mächtigkeit des Schotters stellt sich damit auf etwa 60 m (432—495 m).

Gegen Bassersdorf spitzt sich der Schotterrest von Wangen—Brüttisellen vollständig zu; er wird durch das Tal von Baltenswil—Bassersdorf—Kloten von dem Plateau Wallisellen—Dietlikon abgetrennt.

c) Ueberlagerung mit jüngeren Moränen und Schottern.

Die Terrassenoberftäche zeigt heute nichts mehr von der Ebene des ehemaligen Gletscherbodens. Die Eisströme der letzten Eiszeit haben durch unregelmässige Anhäufungen von Moränen die Landschaftsform geändert. Zwischen Wangen und Brüttisellen kann auch von einem kleinen Schotterfeld der letzten Eiszeit gesprochen werden, das sich auf den ältern Schotter legt.

d) Grundwasserbildung.

Die überlagernden Moränen sind nicht in der Lage, die Wasserverhältnisse zu beeinflussen; sie sind entweder durchlässig oder lückenhaft verbreitet, sodass das Wasser in den Zwischenräumen im Schotter versickern kann. Das ganze Plateau ist dementsprechend fast frei von oberflächlicher Entwässerung. Der grösste Teil der Niederschläge sinkt so in die Tiefe, um auf der Sohle des Schotters eine Ansammlung von Grundwasser zu bilden.

Die vorliegenden besonderen geologischen Verhältnisse lassen es aber nicht zur Bildung eines eigentlichen Grundwasserstromes mit mehr oder weniger einheitlicher Strömungsrichtung kommen, sondern man dürfte in diesem Falle eher von einem Grundwasserbecken sprechen. Die folgende Ueberlegung möge diese Behauptung bekräftigen:

e) Lehmausfüllung des Talhodens im Glattal.

Wie wir aus verschiedenen Tiefbohrungen wissen, wird der heutige Glattal-boden oberhalb von Oberglatt—Rümlang durch mächtige Massen von Lehm aus-

Flugfeld

Dübendorf - Wangen /.

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440

W.Q.

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1 Km.

Längen

Fjg. 14. — Ueberfallsquelle aus Hochterrassenschotterim mittleren Glattal. (Einfacher Typus von Wangen). = Hochterrassenschotter.

W.O. — Obermoräne der letzten Eiszeit (vorwiegend durchlässig).

W.G. = Lehmige Grundmoräne.

G.W. = Gruudwasser.

gefüllt; es sind teils Grundmoränen, teils Seebodenlehme, die beim Rückzug des Linthgletschers der letzten Eiszeit sich im Zungenbecken innerhalb der Endmoräne von Oberglatt abgelagert haben. Die Mächtigkeit des Lehmes wurde an verschiedenen Stellen zu 40 m erbohrt, ähnliche Dimensionen dürfen wir auch für das abzweigende Talstück Brüttisellen—Bassersdorf—Kloten annehmen.

So entsteht das Profil von Fig. 14. Der Schotter geht zwar unter die Lehmablagerung herab, wird aber durch die letztere gegen den Talboden hin völlig abgetrennt.

f) Bildung des Grundwasserbeckens mit Ueberfallsquellen.

Das in den unteren Partien des Schotters gesammelte Grundwasser muss unter diesen Umständen durch den angelagerten Lehm zu einem stehenden unterirdischen Gewässer, zu einem Grundwasserbecken gestaut werden. Erst wo der Wasserspiegel die Oberkante der stauenden Lehmauffüllung (Grundwasserstauer) erreicht, kann das Wasser als Quelle zu Tage treten, und zwar in einer Form, die man meines Erachtens nur als Ueberf allsquelle bezeichnen kann. Eine solche wird dadurch gekennzeichnet, dass sich Grundwasser in einem ringsum abgeschlossenen Sack (Stau) ansammelt, bis der Spiegel desselben die Terrainoberfläche erreicht und ein Mehrzufluss von Wasser einen Ausfluss, eine Quelle bedingt'.

In den meisten Handbüchern für Quellenkunde² 3 werden zwar in der Regel nur Beispiele von Ueberfallsquellen aus Felsschichten erwähnt. Nur Hofer fasst den Begriff etwas allgemeiner, indem er diese Quellenart für Wasser in lockerem Material und Fels, oder nach seiner Terminologie für « Grund- und Felsenwasser », anwendet. Er geht sogar so weit, die Grundwasserquellen überhaupt zu den Ueberfallsquellen zu rechnen. Wir werden in den folgenden Kapiteln noch festzustellen haben, wie weit diese Verallgemeinerung für unsere Verhältnisse zutrifft.

g) Die beiden Quellengruppen bei Wangen-Brüttisellen.

Dem einfachsten Quellentypus begegnen wir bei Wangen, wo das Wasser direkt aus dem Schotter auf die Grundmoräne überfliessen kann, wie dies in Fig. 14 dargestellt wird. Der Quellenhorizont liegt hier verschiedene Meter über dem Niveau des Talbodens, indem der Lehm etwas am Schotter empor steigt. Ob es sich hier um ursprüngliche Ablagerung oder um Aufquellung des Lehmes in den Randregionen unter dem Einfluss der ständigen Durchtränkung mit Wasser handelt, kann nicht bestimmt festgestellt werden.

a) Die Quelle hinter der Kirche. (Einfache Form der lieber fallsquelle.)

entspringt unterhalb der Stelle, wo die Siegfr. Karte Bl. 210 den Namen Hungerbach trägt. Ueber ihren Ertrag können folgende Zahlen angegeben werden⁴:

11. Oktober 8. November 20. März

Temperatur 9,8—10,6° Cels., Härte 25,15 franz. Grad.

1884

1884

1885

1142 Min. Lit.

650

889

73

1884

1200 Min. Lit. 1160

1884

GRUND WASSER-ANSAMMLUNGEN IM GLATT- UND RHEINTAL

Etwas höher liegt der sogenannte « Hungerbrunnen », der nur zeitweise, d. h. bei hohem Wasserstande als Quelle funktioniert, daher der Name « Hungerbach », als Hinweis auf die nassen, unfruchtbaren Zeiträume, welche Quelle und Bach fliessen lassen.

Bei der Quelle unter den Reben ergiesst sich der grösste Teil des Wassers fast unsichtbar in den Fabrikweiher einer Seidenfabrik am Südostende des Dorfes. Der vorhin genannten Schrift entnehmen wir die folgenden Messungen:

11. Oktober 8. November

b) Quellengruppe von Brüttisellen—Baltenswil (Komplizierte Form der Ucberfallsquelle).

Etwas anders gestalten sich die Abflussverhältnisse bei Brüttisellen, wo drei Gruppen von Quellen vorhanden sind. Die erste entspringt im östlichen Teil des

Brüttisellen

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1 Km

Längen

Fig. 15. — Ueberfallsquelle in mittleren Glattal. (Komplizierter Typus von Brüttisellen.) = Hochterrassenschotter.

W.O. == Obermoräne der letzten Eiszeit.

W.G. = Lehmige Grundmoräne.

W.S. = Lokale Schotterablagerung der lezten Eiszeit.

G.W. = Grundwasser.

Dorfes Brüttisellen, die andere als « Neubrunnen » auf der entgegengesetzten Seite der Bahnlinie (Haupterguss in der Kiesgrube), die letzte unter den Häusern von Baltenswil.

Aus unserer Kartenbeilage können wir ersehen, dass alle diese Quellen in Entfernungen von 100—300 m vom eigentlichen Schottergebiet liegen; schon dadurch ist ein Unterschied gegenüber der Quellenform von Wangen bedingt.

Die Verhältnisse, welche die Vorbedingungen für den neuen Typus geliefert haben, sind in Fig. 15 dargestellt. Die stauende Lehmschicht liegt hier nicht frei, sondern wird von einer mehrere Meter mächtigen Schicht von jüngern Schottern überlagert (Aufschlüsse in der Kiesgrube beim « Neubrunnen »), die von einem Rückzugsstadium der letzten Eiszeit herrühren.

Unter diesen Umständen kann das Wasser aus dem Hochterrassenschotter nicht sofort ans Tageslicht treten, sondern wird durch die junge Schotterschicht übernommen und erst wo diese aufhört als Quellen abgestossen.

Ueber die Erträge der ersten beiden Quellengruppen geben uns eine Reihe von Messungen Auskunft, die sich auf die letzten fünfzig Jahre verteilen. Die Zahlen No. 1—4 sind den Berichten von Alb. Heim in der auf Seite 72 zitierten Schrift entnommen. No. 4—7 sind Messungen, die von Herrn Prof. Zwicky bei Anlass einer gemeinschaftlichen Expertise ausgeführt wurden.

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1865    November

1866    Frühling

1884    11. Oktober

1885    20. März

1912    8. März

1912    1. Mai

1912    28. Mai

Quellengruppe.

Brüttisellen

Min. Lit.

930

Neubrunnen Min. Li .

4590 (?)

945

3915

2288

2232

1362

1845

1895

2214

2490

2433

2146

Die Quelle unter den Häusern von Baltenswil ist in ihrem Ertrage sein-grossen Schwankungen unterworfen (0—1140 Min. Lit.); ohne Zweifel handelt es sich hier um eine Ueberlaufquelle der benachbarten Neubrunnengruppe.

h) Beziehungen zwischen mittlerem Quellenertrag, Niederschlagshöhe und

Einzugsgebiet.

Der Schotterrest von Brüttisellen—Wangen bietet uns die nötigen Vorbedingungen, um eine Berechnung über den mutmasslichen Grundwasserertrag einer bestimmten Fläche des Einzugsgebietes ausfüliren zu können. Die Lehmanlagerungen des Glattalbodens schliessen den Schotter vollständig ab, so dass die genannten Quellen nahezu dem gesamten Grund Wasserabfluss des Einzugsgebietes entsprechen müssen.

Die mittleren Erträge der Quellen dürfen zu etwa 10200’ Min. Lit. angenommen werden, das Einzugsgebiet misst 8 km², der Ertrag pro Hektare berechnet sich so auf 12—13 Min. Lit. Nach der Schweiz. Regenkarte kommt dem Einzugsgebiet eine mittlere Niederschlagshöhe von 1130 mm zu (Dübendorf 1090, Feliral-torf 1170 mm); der mittlere Grundwasserabfluss berechnet sich daraus zu 58 °/0 der Niederschlagshöhe.

Der gewöhnliche Minimalabfluss der Quellen darf zu etwa 6630 Min. Lit.

¹ Die Zahlen auf Seite 78—82 lassen eine Berechnung des mittleren Ertrages nicht ohne weiteres zu, indem sie fast durchwegs unter Mittel herabgehen; es mussten deshalb noch andere Ueberlegungen zur Berechnung des Mittelertrages angewendet werden.

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Phot. J. Hue. 17. II. 17.

Partie der Grundwassereinmündung zwischen Rheinau und Ellikon.

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Fig. 17.

Phot. 7. Hug. 17. III. 17

Grundwasserbach bei Rohr-Aarau.

angenommen werden; es macht dies pro Hektare 8,3 Min. Lit. oder 38 % der Niederschläge aus.

3. — Die Quellen des Schottergebietes Wallisellen—Kloten.

a) Ausdehnung und Mächtigkeit des Schotters.

Jenseits des Talbodens von Brüttisellen—Bassersdorf folgt ein zweites Schottergebiet zwischen Wallisellen—Opfikon—Kloten—Dietlikon. Während wir bei Brüttisellen—Wangen einen rechtseitigen Ueberrest der einst das ganze Glattal von Seebach bis Effretikon zusammenhängend erfüllenden Schottermasse kennen gelernt haben, liegt hier eine mehr zentrale Partie vor. Zwei Täler der letzten Eiszeit, das eine über Bassersdorf-Kloten, das andere über Glattbrugg, haben die Isolierung von den andern Fetzen besorgt. Auch in diesem Gebiet beobachten wir bei den tiefer gehenden Aufschlüssen dieselben Nagelfluhscliichten und meistens darüber die jüngeren Moränen. Besonders instruktiv ist der Bahneinschnitt zwischen Glattbrugg und Kloten und die grosse Kiesgrube am Holberg, 1,3 km westlich der Station Kloten.

Dass auch hier der Schotter unter die Sohle des Glattales herabgeht, ergibt sich aus einer Tiefbohrung, die ganz am untern Ende bei der Lohstampfe abgeteuft wurde (März 1909); die Stelle liegt 1,5 km südwestlich der Station Kloten. Es wurde bis zu einer Tiefe von 14,9 m unter die benachbarte Talsohle, d. h. bis zu Quote 417 immer nur verkitteter Hochterrassenschotter angetroffen, ohne dass dabei die Sohle desselben erreicht worden wäre.

b) Ueberfallsquellen bei Opfikon, Wallisellen und Dietlikon.

Ueber ihre Entstehung gilt dasselbe, was wir schon auf Seite 71 angeführt haben; auch sie werden von einem durch die Lehmauffüllung der einfassenden Talböclen gebildeten Wasserbecken gespiesen, das tief unter die Austrittsöffnun-gen herabreicht.

Auch hier lassen sich die beiden Quellentypen unterscheiden, die wir auf Seite 72 auseinander gehalten haben. Zum einfachen Typus mit direktem Austritt des Wassers aus dem alten Schotter wären zu rechnen:

1.    Der Neubrunnen am Ilolberg, 1,4 km westlich der Station Kloten mit 80—140 Min. Lit. fast am untern Ende des Schottergebietes.

2.    Die Tönliquelle bei Opfkon ⁵.

3.    Die Dorfquelle Opfkon, die auf dem Dorfplatz zu Tage tritt und einen wasserreichen Brunnen speist. Daneben kommen unter den Häusern verschiedene

Quellen zum Vorschein, und etwa 100 m weiter südlich wurden durch einen Stollen 800—1200 Min. Lit. für die Wasserversorgung des Dorfes gefasst.

4.    Verschiedene kleinere Quellen längs der Strasse von Opfikon nach Wallisellen, von denen wir nur eine auf der Karte verzeichnet haben. Die lehmige Grundmoräne steigt hier hoch am Abhang empor.

5.    Quelle bei Nieder-Schwerzenbach (Wallisellen) mit 2—300 Min. Lit. liefert das Wasser für die Gemeinde Wallisellen.

6.    Die Dorfquelle von Dietlikon, mit etwa 300 Min. Lit.

Zur komplizierten Form der Ueberfallsquellen, entsprechend denjenigen von Brüttisellen, sind die Ausläufe aus der grossen Kiesgrube bei Glattbrugg zu zählen, die etwa 500 Min. Lit. liefern sollen. Auch hier ist dem Grundwasser führenden Schotterplateau eine jüngere Schotterfläche angelagert, die das Wasser übernimmt und weiter leitet, wie dies in Fig. 15 dargestellt wird.

4. — Das Schottergebiet von Seebach

wird in zwei grosse Kiesgruben bei der Station Seebach und unter dem neuen Schulhaus aufgeschlossen. In der letzteren konnte vor einigen Jahren beobachtet werden, dass die überlagernde junge Moräne auf einer vom Gletscher polierten Fläche des verkitteten Schotters auflagerte. Als die Eisströme der letzten Eiszeit vorrückten, musste der Schotter bereits zu Nagelfluh verkittet sein, also schon ein ziemlich hohes Alter erreicht haben; er muss also älter sein als die letzte Eiszeit und wird am besten dem Hochterrassenschotter zugezählt.

Trotz der geringen Ausdehnung des Schotterrestes speist er zwei grössere Quellen; die eine war schon vor vielen Jahren bei der Station Seebach für die Maschinenfabrik Oerlikon und die Gemeinde Seebach gefasst worden, die andere wurde vor einigen Jahren zufällig bei den Grabarbeiten für eine Kanalisationsleitung auf der Nordseite des Hügels angefahren und an die Gemeindewasserversorgung angeschlossen. Nach freundlicher Mitteilung von Herrn Prof. C. Zwicky, der die Quellen bei einer Expertise mehrmals gemessen hatte, liefern dieselben zusammen etwa 950 Min. Lit.

Ein so grosses Wasserquantum kann sicherlich nicht nur aus dem kleinen aufgeschlossenen Schotterrest mit seinen 20 ha stammen; ohne Zweifel setzt sich der Schotter im westlich anschliessenden Höhenzug unter den jungen Moränen noch ein Stück weit fort; eine Kiesgrube beim Hofe Weid lässt denn auch noch einmal die charakteristische Nagelfluh erkennen.

5. — Gebiet von Rümlang.

Der kleinste Schotterfetzen, der mit den besprochenen Resten einst eine 6 km breite Schotterakkumulation gebildet haben muss, dehnt sich vom Dorfe Rümlang

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nordwestlich gegen die Station Oberglatt aus. Die eine der drei Kiesgruben auf der Westseite des Hügels scliliesst den Schotter bis unter den Grundwasserspiegel herab auf (429—431 m); die andern beiden zeigen uns die gegen Süden hin stark ansteigende Kontaktfläche zwischen Schotter und Molasse, die uns das linke Ufer der Schotteraulfüllung darstellt.

Die Hauptquelle dieses Schottergebietes tritt, notdürftig als Brunnen gefasst, im untern Teil des Dorfes zu Tage. Ich schätzte ihren Ertrag am 13. Mai 1913 zu etwa 350 Min. Bit. Unmittelbar über der Quelle thront die ehrwürdige Dorfkirche, und um sie herum ruhen die sterblichen Ueberreste der dahingeschiedenen Bewohner. Die Situation ist also derart, dass unbedingt das Wasser unter dem Kirchhof hindurch fliessen muss. Während Jahrhunderten hat der Brunnen mit dieser denkbar ungünstigsten Lage den grössten Teil der Dorfbewohner mit Trinkwasser versorgt, ohne dass daraus besondere sanitäre Nachteile erwachsen wären. Eine zweite grössere Quelle soll im Keller eines Hauses bei der Station vorhanden sein.

6. — Rückblick.

Wir hätten damit im mittleren Glattal vier einzelne Reste von Hochterrassenschotter nachweisen können, die früher ohne Zweifel zu einer gemeinsamen, das ganze Tal erfüllenden Kiesmasse gehörten. Wir haben es hier mit der Fortsetzung des tiefen Schotters im interglazialen Glattal zu tun, den wir als Träger des Glatt-Grundwasserstromes kennen gelernt haben.

Aber im mittleren Glattal hat die letzte Eiszeit oder die vorangehende Interglazialzeit die Schottermasse durch Talbildung zerstückelt und durch Lehmeinlagerungen isoliert. Dem entsprechend konnte sich kein zusammenhängender Grundwasserstrom bilden; in jedem Schotterrest gibt es ein ringsum abgeschlossenes Grundwasserbecken, das an der tiefsten Stelle der Lehmeinfassung als Ueberfalls-quelle abfliessen muss. An einzelnen Stellen wird das Wasser durch angelagerte jüngere Schotter weiter geleitet und erst von diesem als Quellen abgegeben.

7. — Die Kundolfinger-Quelle bei Diessenhofen.

Ein Gegenstück zu den abgeschlossenen Hocliterrassen-Schotterresten des Glattales mit ihren Ueberfallsquellen glaube ich in der bekannten Quelle beim Kundolfingerhof, 3,8 km westlich der Station Diessenhofen, am linken Talabhang gefunden zu haben.

Albert Heim¹ spricht zwar die Vermutung aus, dass es sich hier um eine

Alb. Heim, Die Quellen, Vortrag, Basel, 1885, Seite 16.

Quellader in einem eingedeckten alten Thurlauf handle. Nach meinem Dafürhalten dürfte als Einzugsgebiet die waldreiche Hügellandschaft zwischen Schlatt— Diessenhofen—Basadingen (Siegfr. Atlas Bl. 47) zu betrachten sein. Die oberflächliche Entwässerung fehlt hier so ziemlich. Die Aufschlüsse, die meistens nicht in die Tiefe gehen, zeigen durchlässiges Moränenmaterial; aber in der Nähe von Diessenhofen, wo der Rhein mit den jüngeren Ueberlagerungen energisch aufgeräumt hat, da präsentiert sich unser Schotter, halb zu Nagelfluh verkittet, in derselben Form, wie wir ihn im Rheintal unterhalb Schaffhausen und im Glattal kennen gelernt haben.

Wir können mit Bestimmtheit annehmen, dass der Schotter auch im Inneren des Hügels weit verbreitet sein müsse, denn die Moränen wären kaum im Stande, eine so grosse Wassermenge zu sammeln oder zu leiten.

Die Stauung wird auch hierdurch eine Lehmausfüllung des Talbodens hervorgerufen ; die Lehmgrube der Ziegelei Paradies bei der Station Schlatt, in einer Entfernung von 2 km westlich der Quelle, gibt darüber Aufschluss. Unter einer 3—5 m mächtigen Schicht von jungem Niederterrassenkies finden wir denselben Grundmoränenlehm, wie im Glattal. Nach meinen früheren Erkundigungen soll sich die Mächtigkeit auf mindestens 18 m belaufen, also reichlich genug um das Grundwasser des angelagerten Hochterrassenschotters aufstauen zu können.

Wahrscheinlich zieht sich der Lehm am Abhang etwas hinauf; wenigstens sind die Quellen einige Meter über dem Talboden. Wir haben dieselbe Erscheinung schon auf Seite 71 von den Quellen bei Wangen besprochen, wie überhaupt Fig. 14 ebenso gut für die Quelle von Kundolfingen gelten kann. Auch hier liegt der einfache Typus der Ueherfallsquelle vor.

Das Wasser der Quelle sammelt sich in einem prächtigen Becken mit einer Tiefe von 4 m. Das Wasser des Beckens ist kristallklar; man sieht auf dem Grunde jedes Steinchen und jedes grüne Algenpölsterchen. Die Oberfläche ist vollkommen ruhig; es ist kein Aufquellen des Wassers zu bemerken, und doch liefert die Quelle, wie letzthin durch genaue Messungen bei Erstellung einer Turbinenanlage konstatiert wurde, 4500 Min. Bit. Wasser, bei einer Temperatur von 10° C h

Die Quelle gehörte ehemals dem Kloster Paradies und soll seiner Zeit vom Besitzer des Kundolfingerhofes um Fr. 10500 angekauft worden sein.

¹ J. Engeli, Die Quellen des Kantons Thurgau. Mitteilungen der Thurgauischen Naturforsch. Gesell., XX. Heft, 1913, Seite 15, Engeli nennt die Kundolfinger-Quelle die grösste Quelle des Kantons Thurgau. Die Einmündungen des Thurtal-Grundwasserstromes, die freilich nicht so in die Augen springen, dürften nach meinem Dafürhallen noch bedeutend grössere Quantitäten liefern.

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Abfluss des Quellbeckens beim Kundolfingerhof.

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KAPITEL VIII.

Der Grundwasserstrom des Suhrtales (Schotterfeld der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletscherung).

Wir müssen annehmen, dass in allen Schotterfeldern, die sich an den End-moränengürtel der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletscherung anschlies-sen (Siehe Ausführungen auf Seite 47 und Fig. 8) Grundwasserströme bilden müssen. Die Verhältnisse gestalten sich aber je nach den besondern lokalen Umständen derart verschieden, dass wir auf eine Verallgemeinerung verzichten müssen; ich ziehe es daher vor, als besondere Typen einige wenige Vertreter dieser Schotterfelder eingehender zu untersuchen; wir greifen dabei zuerst den Grundwasserstrom des Suhrtales heraus. Um die obere Abgrenzung desselben feststellen zu können, müssen wir zuerst die

¹

. Hug, ideologische Karte der Umgebung von Kaiserstuhl. Ann. Schw. Landeshydr. — Bd. III.

²

   H. Höfer von Heimhalt, Grundwasser und Quellen, 1912, S. 91.

³

   H. J. Haas, Quellenkunde, 1895, Seite 54.

K. Heilhack, Grundwasser- und Quellenkunde, 1912, S. 311—321.

⁴

   Gutachten von Albert Heim in: Die Wasserversorgung der Stadt Zürich, ihr Zusammenhang mit der Typhusepidemie des Jahres 1884, Zürich, 1885, S. 132.

⁵

Für die Quellen 2 und 3 sind in der auf Seite 72 zitierten Schrift verschiedene Messungen angegeben ; sie scheinen aber nicht das gesamte abfliessende Wasser zu umfassen, sie geben für 2 und 3 zusammen 850—4200 Min. Lit. an

1. — Verbreitung des Schotters und Verknüpfung desselben mit Moränen etwas genauer untersuchen.

Im Suhrtal reichte eine Eiszunge des Reussgletschers, der als besonders charakteristische erratische Gesteine die Granite und Gneise aus dem oberen Reusstal verfrachtete, während der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletscherung bis nach Kirchlerau-Staffelbach, etwa 2 km oberhalb Schöftland. Er legte dabei einen gut ausgeprägten hufeisenförmigen, aus zwei bis drei Wällen sich zusammensetzenden Endmoränengürtel quer durch das Tal an¹. (Siehe Tafel No. 2.) Von hier an nimmt das Suhrtal gegen Norden einen ganz andern

Charakter an. Auf die welligen Formen der Moränen folgt bis über Sulir hinaus ein völlig ausgeebneter Talboden. Der Umstand, dass sich dieser an die Endmoränen von Staffelbach anschliesst, muss ohne weiteres zu der Schlussfolgerung führen, dass die ganze Ebene als das zu den Moränen gehörige Schotterfeld aufgefasst werden muss. Einige Kiesgruben in der Gegend von Muhen und Entfelden bestätigen diese Auffassung vollständig. Sie zeigen uns einen typischen fluvio-glazialen Schotter, dessen Verbreitung auf der Karte angegeben wird.

Ausser dem allgemein verbreiteten Schotterniveau kommen unmittelbar unterhalb der Moränen von Staffelbach auf beiden Seiten des Tales längs der beiden Gehänge noch Reste einer höheren Terrasse vor, die auf der linken Talseite bis nach Schöftland verfolgt werden können. Es handelt sich hier um die letzten Ueberreste einer Schotterablagerung der äussersten, schwach ausgebildeteri Endmoräne.

2. — Geringe Mächtigkeit des Grundwasserstromes unterhalb der Endmoränen.

Die grosse Ausdehnung der Kiesmasse und ihre Anordnung in einem langen Streifen muss für die Bildung eines Grundwasserstromes sehr günstig sein.

Unmittelbar unterhalb der Endmoräne wird der Kiesstrang wohl kaum eine grössere Menge von Grundwasser aufweisen können, d. h. der Wasserspiegel wird hier noch tief unter der Oberfläche der Terrasse sein; es fehlt ja für diese Stelle an einem grösseren Einzugsgebiet. Zwar werden auch die benachbarten Moränen ein gewisses Quantum Grundwasser zu liefern vermögen; ebenso ist nicht ausgeschlossen, dass längs der Sulir ein schmaler Streifen von Kies noch Wasser unterirdisch zuführen kann; aber diese Zuflüsse dürften kaum im Stande sein, den Kies schon bei Staffelbach bis zu grösserer Höhe mit Wasser aufzufüllen.

3. — Vergleich mit dem Gebiet von Lenzburg—Seon.

Besonders klar sind z. B. die Beziehungen zwischen Einzugsgebiet und Lage des Wasserspiegels im benachbarten Seetal, wo zwischen Seon und Lenzburg genau derselbe Uebergang von den Moränen zum Schotter nachgewiesen werden kann und wo über die Lage des Wasserspiegels verschiedene bestimmte Anhaltspunkte zu bekommen waren. An die Endmoräne von Seon schliesst sich eine Terrasse von 2 km Breite an, zu der nur ganz unbedeutend ausgedehnte Hänge gehören. Das versickernde Wasser verteilt sich deshalb fast auf die ganze Breite des Einzugsgebietes. Im obersten Teilstück der Terrasse kann daher das Grundwasser nur eine ganz geringe Mächtigkeit erreichen. Es liegt in der Ebene von Seon—Schafis-lieim mehr als 20 m unter der Erdoberfläche.

4. — Versickerung der Seitenbäche.

Zum Einzugsgebiet des Grundwasserstromes sind neben der eigentlichen Kiesterrasse zum Teil auch die Hänge zu rechnen. Diese bestehen zwar (Siehe geologische Karten von Mühlberg und Niggli) zu einem grossen Teil aus Molasseschichten, die nicht besonders durchlässig sind. Man darf aber nicht vergessen, dass ein grosser Teil des zufliessenden Wassers am Fuss des Hanges zur Versickerung kommt. Schon aus der blossen topographischen Karte 1 : 25,000 geht deutlich hervor, dass sozusagen alle kleineren Seitenbäche zwar einen Schuttkegel vorschieben, aber am Rande desselben im Kies des Talbodens verschwinden.

Man wird unwillkürlich auch das breite

5.

Tal von Safenwil—Köllikon

als Grundwasserlieferanten betrachten wollen. Mit dieser Mutmassung dürfte es aber nicht weit her sein. Verschiedene Tiefbohrungen bei der Station Safenwil haben ergeben, dass der Talboden bis zu einer Tiefe von 20 m nur aus lehmigem Material besteht; von einem geeigneten Grundwasserträger kann daher nicht die Rede sein. Es hegt eben hier keine Abflussrinne der letzten Eiszeit vor.

6. — Hochterrassenschotter bei Entfelden.

Besonders ausgiebig muss sich die Grundwasserbildung in der Gegend von Entfelden gestalten. Die linke Talseite wird hier bis auf nahezu 1 km Breite aus Hochterrassenschottern gebildet, insbesondere durch die bekannte, von F. Mühlberg in verschiedenen Publikationen beschriebene Kiesgrube rechts an der Strasse von Ober-Entfelden nach SchönenwerdDie lehmige Grundmoräne, welche hier den Schotter überlagert, ist in ihrer Mächtigkeit sehr unregelmässig, sodass angenommen werden muss, dass bei den Lücken derselben das Niederschlagswasser in den unterlagernden Hochterrassenschotter versickern kann, um durch diesen unterirdisch dem Grundwasserstrom des Talbodens zugeführt zu werden.

7. — Quellenbildung bei Unter-Entfelden—Suhr infolge Verminderung

der Breite des Talbodens.

Dank dieser zahlreichen Zuflussmöglichkeiten muss unser Grundwasserstrom von seiner Wiege bei Staffelbach an abwärts an Wasserreichtum stetigzunehmen;

¹ F. Mühlberg, Geologische Karte der Umgehung von Aarau, 1908. Ann. Schw. Landeshydr. — Bd. III.

sein Wasserspiegel macht sich von Muhen an in verschiedenen Kiesgruben bemerkbar. Bei diesen wird der Kies in trockenen Zeiten bis auf das Niveau des Wasserspiegels ausgebeutet; bei höherem Wasserstande steigt dann das Grundwasser meterhoch über die Sohle und verwandelt die Grube in einen See ohne Zu- und Abfluss. Nach F. Mühlberg wird diese Erscheinung im Volksmund als Hunger gruben bezeichnet ’. Die schönste Hungergrube findet sich beim « Weiherhüsli » zwischen Muhen und Köllikon, wo der Wasserspiegel am 9. März 1916 bis etwa 4 m unter die Terrassenoberfläche herauf kam. Die Kiesgruben weiter talabwärts zeigen den Grundwasserspiegel immer höher; etwa 200 m nördlich der Station Entfelden war er zu gleicher Zeit kaum 1 m unter Terrain. Die ständige Zunahme des Einzugsgebietes vermag also den Talboden immer höher mit Grundwasser aufzufüllen.

Dabei spielt aber auch noch ein anderer Faktor eine wichtige Rolle. Zwischen Entfelden und Suhr wird nämlich die Breite des Talbodens von zwei Kilometer, bei Köllikon auf einen Kilometer oberhalb Suhr reduziert. Dadurch wird das Abflussprofil des Grundwasserstromes bedeutend vermindert; sein Spiegel muss sich damit heben und zwar so stark, dass er in den tiefem Partien des Talbodens direkt die Erdoberfläche erreichen muss. Es kommt so zu einer ausgiebigen Quellenbildung; es muss eben so viel Wasser abgegeben werden, als das verengte Kiesprofil nicht mehr zu fassen vermag.

Die Reduktion des Grundwasserträgers verteilt sich auf eine Strecke von mehr als 3 km; dementsprechend muss sich denn auch die Quellenbildung nicht auf einen Punkt konzentrieren, sondern sich nahezu auf die ganze Länge der Talverengerung verteilen. Vereinzelte Quellen finden sich schon in der Gegend von Ober-Entfelden (Siehe geol. Karte Aarau); die stärksten Quellen brechen aber 1 km nördlich von Ober-Entfelden « in den Bächen » aus den Wiesen hervor und bilden den « Aarauer Stadtbach », der nach der Ansicht der Bewohner von Entfelden ein unterirdischer Abfluss des Sempachersees sein soll. (Mitteilung meines Freundes Herrn Dr. Hartmann in Aarau).

8. — Verwendung der Quellen von Entfelden für Aarau.

Der Ertrag dieser Quellen lässt sich nur schwer bestimmen, da durch ein ganzes Netz von Bewässerungsgräben auch Wasser der Suhr und der Uerke dem Quellbachsystem zugeführt wird. Mühlberg² 3 schätzt den Abfluss auf 24,000 Min. Lit. Das ganze Quantum samt den zeitweiligen Zuflüssen von Oberflächenwasser wird als Stadtbach in einem Kanal nach Aarau geleitet. Früher wurde ein grosser Teil des Trinkwassers für die Stadt direkt dem Bache entnommen, bis im Jahre

1857 nach einer Choleraepidemie und nach einer Aufforderung des Regierungsrates die Einwohnerschaft den Beschluss fasste, den « kleinen Brunnquell » in den Ent-feldermatten zu fassen und in einem Stollen durch den Gönhard direkt nach der Stadt zu leiten.

Beim Bau des Stollens wurde im Juli 1859 unbeabsichtigt eine neue wasserreiche Quelle angegraben, die den Bedarf der Stadt vorläufig zu decken vermochte⁴. Es konnten an diese Zuleitung 128 Brunnen mit 1173 Min. Lit. angeschlossen werden.

F. Mühlberg (Der Boden von Aarau, Seite 37) hält die Gönhard-Quelle für eine selbständige, nicht zum Grundwasser des Suhrtales gehörende Erscheinung; sie wurde nämlich in einem schmalen Streifen von Hochterrassenschotter gefasst, der sich am Fusse des Gönhard zwischen Molasse und Niederterrassenschotter einschaltet. Mühlberg nimmt an, dass die beiden Schotter durch eine Lehmschicht gegen einander abgeschlossen seien, die auch eine Trennung des Wassers bewirken. Er stützt sich dabei hauptsächlich auf die Beobachtung, dass Aenderungen in der Höhe des Wasserspiegels bei der Gönhardfassung und dem kleinen Brunnquell bei verschiedenen Gelegenheiten sich gegenseitig nicht beeinflusst haben sollen.

Trotz alledem neigt meine Ansicht auf einen Zusammenhang zwischen den beiden Quellgebieten hin. Eine durchgehende, trennende Lehmschicht zwischen den beiden Schottern scheint mir nicht völlig erwiesen. Dafür spricht auch die grosse Uebereinstimmung in der Zusammensetzung der beiden Quellen.

Die Gönhardquelle musste ohne Zweifel an der Stelle angetroffen werden, wo mit dem Stollen der Hochterrassenschotter und damit der allgemeine Grundwasserstrom des Suhrtales von der Molasse her angestochen wurde. Zur Ableitung des « kleinen Brunnquelles » musste ja der Stollenausgang am Südabhang des Gönhard tiefer vorgeschoben werden als der Grundwasserspiegel des Suhrtales; das im Kies gelegene Stollenende musste daher naturgemäss als Fassung wirken.

Erst im Jahre 1890 wurde dann zur Vermehrung des Zuflusses in die Stadt auch der «kleine Brunnquell» mit 12 kleinen Aufstössen in der Umgebung desselben gefasst und an den Gönhardstollen angeschlossen. Seither ergaben die Messungen des Gesamtabflusses der beiden Quellgruppen folgende Erträge:

11. November 1890

1891

1892

1893

1894

1895

(Rechenschaftsberichte des Gemeinderates Aarau).

11.

11.

11.

11.

11.

5166 Min. Lit.

4977

5208

4944

5363

5064

Urkunden und Regesten betr. den Aarauer Stadtbach, 1888, Seite 66.

Bei Sulir mündet ein breites gleichsoliliges Schotterfeld in den Talboden des Suhrtales ein,

9. — Der Talboden des Wynentales,

den wir ebenfalls zum Einzugsgebiet unseres Grundwasserstromes zu rechnen haben.

Auch ins Wynental ist während der letzten Eiszeit ein Lappen des Reussgletschers vorgestossen. Zwischen Gontenschwil und Zetzwil schliesst ein zungenförmig gebogener Wall das Tal nach unten ab; es ist die Endmoräne, die uns ein getreues Abbild von der äussersten Stellung des Gletschers gibt. An die Endmoräne schliesst sich auch hier ein ebenes Schotterfeld an, das uns den Weg der Schmelzwasser bezeichnet. Mit einer Breite von 300—600 m zieht sich die Terrasse als heutige Talsohle über Kulm und Gränichen, um bei Sulir sich ohne Störung durchaus gleichsohlig mit dem Schotterfeld des Suhrtales zu vereinigen.

10. — Versickerung der Wyna bei Gränischen.

Wenn auch im Wjmental besonders prägnante Quellgebiete bis jetzt nicht bekannt sind, so kann doch kein Zweifel darüber bestehen, dass der Kies des Talbodens einen Grundwasserstrom führen muss. Darauf weist insbesondere die Erscheinung hin, dass die Wyna in trockenen Zeiten bei Punkt 421 oberhalb Gränichen auf einer Strecke von 2 km völlig versickert, und erst bei Punkt 402 südlich Sulir wieder zum Vorschein kommt'.

Ein Blick auf die Karte zeigt uns, dass hier ein direktes Gegenstück vorliegt zu den Verhältnissen, die bei Entfelden im Suhrtal zur ausgiebigen Quellenbildung geführt haben. Dort hat sich die Breite des Grundwasserträgers stark reduziert; ein Teil des Wassers musste daher als Quellen abgestossen werden. Bei Gränichen kommen wir gerade zum umgekehrten Fall; der Wasser führende Kiesboden erweitert sich trichterförmig;, sein Fassungsvermögen nimmt dementsprechend zu, sodass auch für das Wasser der Wyna im Boden noch Raum vorhanden ist.

11.

Quellenbildung bei Suhr infolge Vereinigung von zwei Grundwasserströmen.

Wo bei Suhr das Suhr- und AVynental und damit ihre Grundwasserströme Zusammenkommen, sollte auch das vereinigte Kiesprofil talabwärts eine entsprechende Erweiterung erfahren, wenn es in der Lage sein soll, die Zufuhr vonGrund-

¹ F. Mühlberg, Der Boden des Aargau, 1911, Sep. Abdruck aus der Festschrift zur Feier des hundertjährigen Bestandes der Aargauischen naturforsch. Gesellschaft, Seite 189.

wasser aus beiden Tälern unterirdisch weiter zu leiten. Ein Blick auf die Karte zeigt uns aber, dass dem nicht so ist; es muss uns daher nicht wundern, wenn im Bett der Wyna bei Sulir wieder Grundwasser zu Tage tritt. Dabei müssen es selbstverständlich nicht dieselben Wasserteilchen sein, die oberhalb Gränichen im Flussbett zur Versickerung gelangten.

Demselben Vorgang verdanken auch einige Grundwasseraufstösse ihre Entstehung, die unmittelbar beim Bahnhof Suhr S. B. B. einen Quellbach speisen.

12. — Die Grundwasseraufstösse bei Aarau und Rohr. Terrassen-

fussquellen.

Nach der Talverengung bei Suhr nimmt gegen die Vereinigung mit dem Aaretal hin die Breite des Talbodens neuerdings stark zu. Auch diese Zunahme in der Dimensionierung des Grundwasserträgers wird sich notgedrungen in einer vermehrten Aufnahmefähigkeit desselben oder in einer Senkung des Wasserspiegels äussern müssen. Dementsprechend finden wir denn auch den Grundwasserspiegel in den Kiesgruben bei Buchs und Aarau nicht weniger als 15 m unter der Terrassenfläche.

Bei dieser starken Absenkung spielen aber noch andere Umstände mit. Die Schotterebene des Suhrtales geht bei Aarau—Rohr in eine Terrassenfläche des Aaretales mit gleichem Niveau (386 m) über, die als Niederterrassen der maximalen Ausdehnung des Rhonegletschers im Aaregebiet aufzufassen ist. Diese Stufe fällt aber gegen die Aare hin mit scharfem Steilrand etwa 20 m tief ab, was für die unterirdische Entwässerung nicht ohne Wirkung sein kann.

Durch eine solche Bodengestaltung erfährt der Grundwasserträger eine ganz unvermittelte Profilreduktion, nicht in der Breite wie bei Entfelden und Suhr, sondern in vertikaler Richtung. In dem reduzierten Kiesprofil wird der gesamte Grundwasserstrom keinen Platz mehr finden; der Ueberschuss muss am Fuss der Terrasse als Quelle abgestossen werden. Wir kommen so zu den Terrassenfuss-quellen, die wir auch anderwärts noch kennen lernen werden.

Die beiden besprochenen Quellentypen des Suhrtales (Entfelden und Aarau-Rohr), entsprechend den Verschiedenheiten ihrer Entstehungsweise, weisen auch gewisse Differenzen in Bezug auf Verteilung und Intensität auf. Die Verminderung der Talbreite vollzieht sich bei Entfelden nur allmählich. Die Quellen beginnen daher bei Ober-Entfelden fast unmerklich; sie setzen sich dafür aber auf einer Strecke von 3 km fast ununterbrochen fort.

Ganz anders bei Rohr! Der Terrassenrand verursacht eine scharf lokalisierte, unvermittelte Reduktion in der Mächtigkeit des Grundwasserträgers; die Hauptquellen müssen sich dementsprechend genau längs des Terrassenfusses anordnen. Besonders imposant sind die Grundwasseraufstösse direkt unter den Häusern von

Rohr, unter der Wirtschaft zum « Quellenrain». Aber auch westlich von Rohr können wir längs des Terrassenrandes noch manchen Grundwasseraufstoss an seiner charakteristischen Vegetation erkennen. Selbst am äussersten Vorsprung der Terrasse im «Quellhölzli» finden wir noch ansehnliche Quellen. Alle diese Aufstösse sammeln sich zu einem mächtigen Quellbach, der sich einige Kilometer weit dem Fuss der Terrasse entlang zieht (Siehe Fig. 19).

Die gewaltigen Quellbäche von Rohr, die zu den grössten ihrer Art gehören, waren ursprünglich dazu ausersehen, durch Pegelbeobachtungen genauer studiert zu werden. Eine Exkursion im Dezember 1915 mit Herrn Ing. Lütschg, Adjunkt der Abteilung für Wasserwirtschaft, zeigte aber, dass es wegen der zahlreichen, nur zeitweise Wasser führenden Wassergräben unmöglich gewesen wäre, einwandfreie, unter sich vergleichbare Resultate zu erhalten.

Auch auf der linken Seite der Sulir fehlt es am Fusse der Tefrasse vom Flüsschen bis in die Stadt Aarau nicht an Quellen. Sie sind aber nicht so ergiebig, wie diejenigen von Rohr; die letzteren liegen eben weiter talabwärts und damit tiefer.

Nach F. Mühlberg (Der P>oden von Aarau) sollen die Quellbäche bei Aarau und Rohr zusammen ein Wasserquantum von 1,35 m³ pro Sekunde liefern.

13. — Einfluss des Aaretal-Grundwassers für die Quellen bei Rohr.

Der Leser wird fragen, warum ich es gewagt habe, die Quellengruppe bei Rohr-Aarau als Ausfluss des Suhrtal-Grundwasserstromes in Anspruch zu nehmen, während doch die Quellbäche im Aaregebiet entspringen. Es lässt sich natürlich nicht bestreiten, dass bei Rohr auch etwas Grundwasser des Aaretales mit aus-fliesst, aber gewiss nur zum kleineren Teil. Bei Aarau sehen wir auf beiden Seiten den anstehenden Jurakalk bis auf eine Entfernung von 300 m sich nähern (F. Mühlberg, Geologische Karte der Umgebung von Aarau). Die schmale noch bleibende Rinne kann mit ihrer Kiesausfüllung nicht in der Lage sein, ein grosse Menge von Grundwasser in die Kiesterrassen unterhalb von Aarau abzugeben; dafür wäre das Profil zu eng. Die nachfolgende starke Erweiterung der Breite der Kiesfläche, die bis Rohr das Zehnfache ausmacht, würde keine Quellenbildung, eher eine Senkung des Wasserspiegels verursachen, wenn es mit der Wasserlieferung aus dem Aaretal sein Bewenden hätte. Wenn nun trotzdem bei Rohr so mächtige Quellen austreten, so kann dies nur daher rühren, dass eben das Suhrtal, resp. das ausgedehnte Kiesgebiet desselben die Grundwasserverliältnisse des Talstückes Aarau-Rohr bestimmt.

KAPITEL IX.

Die Wasserverhältnisse des Schotterfeldes von Langenthal-Roggwil.

1. — Verknüpfung des Schotterfeldes mit den Moränen des Rhonegletschers bei Bützberg.

Der Rhonegletscher hat seinen rechtsseitigen Lappen vom Genfersee aus über die niedere Bodenschwelle zwischen Cossonay und Orbe bis nach Wangen a. d. Aare ins Aaregebiet vorgeschoben. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, heften sich hier an das Stirnende der Eiszunge drei grössere Schotterfelder an: das eine besonders durch seine Dimensionen imponierend, bildet den heutigen Talboden des Gäu, der durch einen schmalen Höhenzug vom eigentlichen Aaretal getrennt, selbständig dem Jura entlang nach Olten geht; das zweite geht über Bannwil-Wolfwil-Rothrist und dient heute der Aare als Abflussrinne; das dritte bildet die grosse Ebene zwischen Bützberg-Langenthal-Roggwil. Dass hier wirklich ein gut durchlässiges Schotterfeld vorliegt, ergibt sich aus einer Reihe von Kiesgruben, besonders in der Nähe von Langenthal.

Die Verknüpfung dieses Schotterfeldes mit Moränen lässt sich bei Bützberg deutlich beobachten. Auf der Ostseite des Dorfes zeigt eine tiefe Kiesgrube an der Hauptstrasse nach Langenthal nur gut geschichteten Schotter in einem vollständig ausgeebneten, gegen Südwesten langsam ansteigenden Terrain. Aber schon 900 m weiter südwestlich wird die Terrasse durch einen gut ausgeprägten Wall abgeschlossen, der sich in einer kleinen Kiesgrube als ausgesprochene Moräne zu

¹ Wichtigste geologische Literatur über diese Schotterfelder: a) Blatt VIII der geol. Karte der Schweiz 1 : 100.000; b) Mühlberg u. Niggli, Geol: Karte d. Gebietes Koggen—Born—Booicald, 1912, Beiträge z. geol. Karte d. Schweiz, Spezialkarte No. 67 (umfasst nur einen Teil des Gebietes); c) Pencku. Brückner, Die Alpen im Eiszeitalter, II. B., 1909, S. 496; d) F. Nüssbadm, Das Endmoränengebiet des llhone-gletschers von Wangen a. d. Aare. Mitteil, der naturfor. Gesellsch., Bern, 1910, S. 17 ff.

erkennen gibt; es ist die Endmoräne der Eiszunge, von welcher aus das Schotterfeld aufgeschüttet wurde.

Die aus dem Schotterfeld von Langenthal abfliessenden Quellen liefern ein Wasserquantum, das weit über die auf unsere Terrasse fallenden Niederschläge hinausgeht; in das Nährgebiet des Grundwasserstromes müssen daher ohne Zweifel auch die beiden bei Langenthal mündenden Talböden einbezogen werden. Wir besprechen zuerst den

2. — Talboden von Herzogenbuchsee-Bleienbach.

a) Verknüpfung mit den Moränen des Rhonegletschers.

Auch hier handelt es sich um ein Schotterfeld des Rhonegletschers, aber nicht ' um ein Produkt des Abflusses an der Stirne des Eisstromes, sondern um die Entwässerungsrinne an der rechten Flanke desselben.

Die Bahnline Bern-Olten folgt vom Tunnel bei Burgdorf an einem heute fast wasserlosen Trockental. Auf den Höhenzügen zwischen dieser Rinne und dem Emmental markieren eine Reihe von Moränenvorkommnissen die rechte Flanke des Rhonegletschers der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletscherung¹. Durch die zahlreichen Lücken mussten die Schmelzwasser der durchgehenden Talrinne zufliessen und in dieser ein Schotterfeld bilden. Das letztere wird bei Bollodingen,

2 km südlich von Herzogenbuchsee, von der Bahnlinie verlassen und zieht sich als einsamer Talboden über Bleienbach, um sich bei Langenthal mit der besprochenen Terrasse der Stirne des Gletschers, zu vereinigen.

Die Kiesgrube 400 m südlich der Porzellanfabrik Langenthal gibt uns den besten Beweis für das Vorhandensein der Schotterauffüllung und damit auch für die Grundwasserführung in diesem Talboden.

b) Lehmbedeckung des Schotterfeldes bei Bleienbach («Gedeckter » Grundwasserstrom).

Unmittelbar oberhalb der Kiesgrube bei der Porzellanfabrik fällt bis gegen Bleienbach der sumpfige Charakter des Talbodens auf. Die Erklärung dafür gibt uns die Zusammensetzung der Talhänge. Sie bestehen aus Mergeln der untern Siisswassermolasse, die von der Ziegelei Langenthal ausgebeutet werden. Die lehmigen Mergel lassen sich an den Gehängen leicht abspühlen. Erreichen dann die mit Schlamm gesättigten kleinen Wasserläufe den Talboden, so kommen sie in ein Gebiet mit geringem Gefälle; das Wasser verliert damit seine Stosskraft und muss den mitgeschleppten Schlamm ablagern. Die von beiden Hängen her sich vor-

F. Nussbaum, Die Endmoränen des Rhonegletschers von Wangen a. d. Aare, S. 9.

die Wasserverhältnisse des schotterfeldes langenthal-roggwil 89 schiebenden Aufschwemmungen summierten sich im Laufe der Zeit zu einer zusammenhängenden Lehmdecke über dem ganzen Talboden, was zur Versumpfung führen musste.

In der bereits erwähnten Kiesgrube oberhalb der Porzellanfabrik Langenthal sehen wir den Schotter bis zu 5 m Tiefe unter das ursprüngliche Niveau der Schotterfläche herab noch vollständig trocken, während in unmittelbarer Nähe dieselbe Fläche mit Lehm und stagnierendem Wasser bedeckt wird. Sumpf und Grundwasserstrom müssen also unter diesen Umständen als gänzlich von einander unabhängige Gewässer aufgefasst werden; wir können bei diesen geologischen Verhältnissen von einem gedeckten Grundwasserstrom sprechen.

c) Entgegengesetzte Richtung von oberirdischer und unterirdischer Entwässerung

bei Bleienhach- Thörigen.

Die Lehmbedeckung dichtet natürlich das Schotterfeld aus, die Grundwasserbildung kann daher in diesem Gebiete nur unbedeutend sein. 2 km südlich von Bleienhach tritt aber die Kiesfläche aus dem Molassegebiet; sie kommt wenigstens auf einer Seite mit den Moränen in Verbindung, die kein Rohmaterial für die Lehmbedeckung liefern; es ist also immer noch Raum vorhanden, wo der Kies mit Grundwasser gespiesen werden kann.

Das letztere kann ohne Zweifel nur in der Richtung gegen Bleienbach-Langenthal, auf der Bahn des ehemaligen Gletscherflusses, abfliessen. Ganz anders das Oberflächenwasser. Bei Bleienhach schob sich aus einem Tälchen ein flacher Schuttkegel vor. Nach dem Absterben des grossen Schmelzwasserflusses war das im südlichen Teil des Tales gesammelte Wasser zu schwach, um das kleine Hindernis wegzuräumen; es wurde durch den Schuttkegel so hoch gestaut, dass es oben im Tal durch eine niedrige Stelle der Moräne bei Thörigen gegen Herzogen-buchsee einen Ausweg fand. Die heutige oberflächliche Entwässerung verläuft also auf dem Talstück zwischen Thörigen und Bleienhach in direkt entgegengesetzter Richtung zum eiszeitlichen Schmelzwasserfluss und auch zum Grundwasserstrom.

Bei Langenthal sehen wir ferner auch den

3. — Talboden Lotzwil-Madiswil

in unser Schotterfeld einmünden.

A. Erni kartierte auf Bl. VIII der geol. Karte der Schweiz 1:100,000 den ganzen Talboden bis nach Rohrbach als Niederterrasse. Eine Verbindung mit einer Endmoräne der letzten Eiszeit lässt sich zwar hier nicht nachweisen; weder vom Reuss- noch vom Aare- oder Rhonegletscher hat sich eine Zunge in dieses Tal vorgeschoben; trotzdem hat sich hier ein Talboden gebildet, der mit dem Feld von

Ann. Schw. Landeshydr. — Bd. III.

Langenthal gleichaltrig und gleichsohlig sein muss und dem ohne Zweifel auch die Kieszusammensetzung nicht fehlt. Von den Umständen, die hier zur Schotterablagerung führen mussten, seien erwähnt: 1. Stauende Wirkung der Schotterablagerungen bei Langenthal. 2. Vermehrte Niederschläge während der letzten Eiszeit auch in den nicht direkt vergletscherten Gebieten, was an den stark geneigten Stellen vermehrte Abtragung, in den Tälern mit geringem Gefälle vermehrte Auffüllung verursachen musste. 3. Vorwiegen der miozänen Nagelfluh im Einzugsgebiete des Tales, sodass ein stark kiesiger Schutt zur Verfrachtung kommen musste.

Auch der Talboden der Langeten darf also füglich zum Einzugsgebiet des Grundwasserstromes Langenthal-Roggwil gerechnet werden.

4. — Abflussverhältnisse des Grundwasserstromes.

Wie bei Staffelbach im Suhrtal sehen wir auch beim Typ von Langenthal den Grundwasserspiegel in der Nähe der Endmoräne aus naheliegenden Gründen tief unter der Erdoberfläche. Die genannte Kiesgrube bei Bützberg kann bis auf gegen 12 m Tiefe ausgebeutet werden, ohne mit dem Grundwasser in Konflikt zu kommen. Auch die Kiesgruben hinter dem Bahnhof Langenthal sind bis zu Tiefen von 6 m noch trocken.

In der Gegend von Roggwil und weiter nördlich ist unser Schotterfeld von der späteren Abtragung hart mitgenommen worden. Nur 2,5 km nördlich von Roggwil schnitt sich die Aare, zum Teil schon in den späteren Phasen der letzten Eiszeit, etwa 45 m tief in die Terrasse ein. Daraus resultierte für die der Aare zufliessenden Bäche ein grosses Gefälle und damit auch eine grosse Erosionskraft. Diesem Umstande müssen wir es zuschreiben, dass von der Aare her bis gegen Roggwil hinauf unsere Terrasse stellenweise abgetragen werden musste. Die Erosion arbeitete nicht überall mit derselben Intensität; dadurch wurden mehrere Arten von Terrainformen und damit verschiedene Vorbedingungen für den austretenden Grundwasserstrom und verschiedene Quellentypen geschaffen.

5. — Schichtquellen bei der Station Roggwil.

Oestlich der Station Roggwil haben Murg und Langeten mit unserem Schotterfeld gründlich aufgeräumt; das letztere wird deshalb hier durch einen Steilhang begrenzt, der unvermittelt 20 m tief zu einer tieferen Stufe abfällt. Die Mächtigkeit des Schotters beläuft sich hier nur auf etwa 10 m; di'e Kontaktfläche zwischen dem Kies und der liegenden, undurchlässigen Süsswassermoiasse wird dadurch am Hange vollständig bloss gelegt. (Fig. 20.)

Es bedarf keiner weiteren Erklärung mehr dafür, dass bei den vorliegenden Lagerungsverhältnissen der gesamte vom Schotter geführte Grundwasserstrom auf der Kontaktfläche einen Quellenhorizont bilden muss; er wird als sog. Schichtquellen abgegeben, die auf der undurchlässigen Molasse ans Tageslicht kommen.

Die Quellenreihe erstreckt sich längs des ganzen Terrassenrandes von der Station Roggwil bis zu den Häusern von Wallis-wil. Der Einschnitt der Langeten halbiert die Reihe in zwei übereinstimmende Gruppen.

Längs des Quellhorizontes sind Sammelgräben und kleine Weiher angelegt worden, die das Wasser direkt für kleine Kraftanlagen nutzbar machen.

Am 23. Oktober 1913 schätzte ich den Ertrag der östlichen Gruppe zu etwa 2000, der westlichen zu etwa 4000 Min. Lit. Die Temperatur bestimmte sich an diesem Tage zu 10,3° C.

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Fig. 20. — Profil durch die Schichtquellen östlich der Station Roggwil. W = Niederterrassenschotter.

T = Undurchlässige Molasseschichten.

6. — Das Quellgebiet «Brunnmatte » zwischen Mumenthal und

Roggwil-Station.

Die Schichtquellen bei der Station Roggwil können aber nur einen bescheidenen Teil des aus unserem Schottergebiet abfliessenden Grundwasserstromes ausmachen, die Hauptmasse wird schon weiter südlich durch die Einschnitte des Brunnbaches und seiner Zuflüsse zum Austritt an die Erdoberfläche genötigt, und zwar vollzieht sich hier die Quellenbildung unter wesentlich andern Umständen als bei den vorhin beschiebenen Gruppen.

Der Grundwasserträger wird nämlich in diesem Gebiete nicht auf der ganzen Linie bis auf die Unterlage durchschnitten, wie bei der Station Roggwil. Infolge der weniger energischen Wirkung der Erosion keilt sich hier der Schotter in einem mehr spitzen Winkel aus. Immerhin ist auch hier die Form der Quellenbildung nicht einheitlich. Es lassen sich zwei Typen unterscheiden; den ersten derselben lernen wir bei Mumenthal kennen.

a) Quellengruppe Mumenthal.

Vom Weiher her schneidet sich zu beiden Seiten des Dorfes je eine Rinne ein, die ganz allmählich in die ursprüngliche Terrassenfläche übergeht. Da der Einschnitt in seinem untern Teil den Grundwasserspiegel unter schiefem Winkel anschneidet, muss ein Teil des Wassers abgegeben werden; natürlich erfolgt unter diesen Umständen die Abgabe des Wassers nur langsam und in kleineren Mengen. (Fig. 21.)

b) Terrassenfussqueilen der Brunnmatte.

An der Stelle des Wortes « Brunnmatte » der Karte schiebt sich die Niederterrasse mit unverletzter Mächtigkeit weit vor und wird dann durch einen Terrassenrand abgeschnitten. Biese starke Reduktion der Mächtigkeit um etwa 10 m bewirkt, dass der Grundwasserstrom an einem Punkt stark angeschnitten wird. Auf diese Stelle müssen sich demnach die Hauptquellen konzentrieren, die den ganzen Terrassenrand umsäumen. Nicht weniger als vier grosse Quellbäche, die den grössten Teil des Ertrages am ganzen Quellgebiet liefern, werden auf dieser Linie abgestossen.

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Fig. 21. — Schematische Darstellung der Quellenbildung zwischen Mumenthal und der Station ßoggwil. W = Niederterrassenschotter.

T = Molasseschichten.

GW = Grundwasser.

= Terrassenfussquelle.

II    = Quellenbildung infolge langsamer Reduktion der Mächtigkeit des Grundwasserträgers.

III    = Quellenbildung wegen Auskeilung des Grundwasserträgers.

Die ganze Gruppe muss zu den Terrassenfussquellen gerechnet werden, die wir schon auf Seite S5 für das Gebiet von Aarau-Rohr beschrieben haben.

Der Terrassenabsturz schneidet aber den Schotter nicht bis auf die Molasseunterlage durch; mit bedeutend reduzierter Mächtigkeit setzt er sich noch ein Stück weit fort. Dabei scheint sich der Grundwasserträger langsam auszukeilen; nur so erklärt sich die Bildung von vereinzelten Quellen in verschiedenen Entfernungen vom Fuss der Terrasse. Das schematische Längsprofil von Figur 21 wird zur Erklärung der Situation beitragen.

c) Quellen längs der Bahnlinie.

Im Abschnitt längs der Bahnlinie Langenthal-Roggwil sehen wir die Terrassenfläche sich ganz allmählich nordwärts senken, aber in einen breiteren Streifen als bei Mumenthal, wir können daher nur eine langsame Abgabe in zerstreuten Quellen erwarten. Hi eher gehören besonders die Aufstösse, die längs der westlichen Böschung des Bahndammes einen Quellbach speisen.

d) Ertragsmessungen.

Der Hauptabfluss dieser Quellengruppen sammelt sich zu vier Quellbächen, die an ihrer Unterführung unter der Bahnlinie am 16. Januar 1917 gemessen wurden. Es wurden folgende Erträge festgestellt, wobei die Bäche in ihrer Reihenfolge von der Station Roggwil her aufgezählt sind:

Quellbach I    595    Sek. Lit.

956

zusammen

In dieser Zusammenstellung sind die vereinzelten Quellen auf der Ostseite der Bahnlinie nicht inbegriffen. Rechnet man dafür nur 135 Sek. Lit. und für die Schichtquellen bei der Station Roggwil 100 Sek. Lit. hinzu, so würde sich die. Wassermenge des ganzen Grundwasserstromes auf etwa 1160 Sek. Lit. belaufen. Das eigentliche Schotterfeld von Langenthal-Bützberg umfasst nur eine Fläche von 18 km²; es kann also kaum einen Drittel des Grundwasserstromes liefern; der Rest muss aus den Talböden von Bleienbach-Herzogenbuchsee und Lotzwil-Madis-wil stammen.

7. — Die Brunnenkresse-Kulturen in der «Brunnmatte ».

Ein findiger Gärtner benutzte die ausgiebigen Grundwasseraufstösse der Brunnmatte, um ausgedehnte Kulturen von Brunnenkresse anzulegen; die bis einige Dezimeter unter den Grundwasserspiegel ausgehobenen Beete ziehen sich einige hundert Meter längs des linken Quellbaches hin. Nach Mitteilungen des Besitzers wird zwar nicht die eigentlich wild wachsende Brunnenkresse gezüchtet, sondern eine grossblättrige Pariservarietät.

Die Brunnenkresse darf wohl als die beste Leitpflanze für in ihrer Temperatur nur wenig schwankende Grundwässer angesehen werden.

In der deutschen Schweiz habe ich bis jetzt nur noch eine weitere Brunnenkressekultur gesehen, nämlich diejenige in dem mächtigen Aufstoss des Gäu-Grundwasserstromes («Rözmattquelle») bei der Station Olten-Hammer. Nach freundlicher Mitteilung von Herrn Dr. Brockmann, Privatdozent für Botanik in Zürich soll in der französischen Schweiz an verschiedenen geeigneten Stellen Brunnenkresse gezogen werden.

KAPITEL X.

Die Grundwasserverhältnisse des Emmentales oberhalb

Burgdorf.

Schotterfelder der maximalen Ausdehnung der letzten Eiszeit des Aare- und Emmengletschers.

Auch das im obern Emmental als Grundwasserträger funktionierende Schottergebiet stammt aus der Zeit der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletsclierung. Die Entstehungsbedingungen für den Schotter und damit auch die Grundwasserführung gestaltet sich wesentlich anders, als im Suhrtale und bei Langenthal. Ich erachte es daher als angezeigt, das obere Emmental als einen besonderen Typ etwas eingehender zu behandeln.

1. — Beziehungen des Emmentales zum Aaregletscher.

Als Lieferant für das Material des Grundwasserträgers kommen hier insbesondere die an der rechten Seite des Aaregletschers abfliessenden Schmelzwasserflüsse in Betracht.

Wie aus der Literatur und eigenen Untersuchungen hervorgeht, scheint zwar der Aaregletscher der letzten Eiszeit den Talboden des Emmentales nicht selber erreicht zu haben, wohl aber ermöglichte es ihm die Höhenlage seiner Oberfläche, in die tiefer gelegenen Passlucken der Wasserscheide zwischen Aare und Emmen-Gebiet einzudringen. Da das heutige Emmental mit Ausnahme seines obersten Teiles damals selber eisfrei war, hatten die am Bande der ausgestülpten Zungen entspringenden Schmelzwässer eine günstige Abflussgelegenheit durch das Emmental. Auf demselben Wege mussten auch die Schmelz wässer von zwei Armen des

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Phot. T. Hug. 25. II. 17.

Quellen im Rüegsauschachen (Emmental).

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. Lokalgetschers aus dem obersten Emmental abfliessen. Diesem komplizierten System von Sclimelzwasserflüssen verdanken wir die Entstehung des merkwürdig vielgestalteten Netzes von Schotterflächen, die auf der Tafel 4 dargestellt sind.

Ich gedenke nun Stück um Stück des Schottergebietes auf die Grundwasserführung zu prüfen. Wir beginnen mit dem

2. — Gebiet von Röthenbach-Eggiwil.

Oberhalb Eggiwil zeigt unser Schotterfeld im Seitental des Röthenbaches eine viel ausgedehntere Verbreitung als im Haupttal. Es zieht sich mit einer nahezu konstanten Breite von 300 m dem Röthenhach entlang, bis es beim Dorfe Röthenbach zu einer Verzweigung kommt. (Siegfr. Atl. Blatt 383.)

a) Anschluss an die Moränen hei Linden und Schivar zenegg.

Der eine Zweig der Ebene zieht sich von Röthenbach noch etwa 1 km direkt gegen Süden. Dann verengt sich das Tal um stark ansteigend auf einer Strecke von 4 km von 833 m auf 908 m Höhe auf die Passhöhe von Linden anzusteigen.

Bis hieher hat sich von Süden her ein Arm des Aaregletschers vorgeschoben, um beim Dorfe Linden eine deutliche Endmoräne abzulagern⁴. Das Schmelzwasser konnte während dieser Zeit von hier aus nur gegen Röthenbach abfliessen.

Der andere Zweig der Terrasse lässt sich vom Dorfe Röthenbach noch 1,4 km weit bis zum Gehöft Oberei verfolgen. Von hier an steigt das Tal wieder stark zur Passhöhe von Langenegg-Schwärzenegg an, auf die ebenfalls eine Eiszunge des Aaregletschers von Süden her vorgeschoben war, was durch einen Endmoränenwall in 934. m bekräftigt wird ⁵ u. ⁶, von denen das Schmelzwasser eine Zeit lang ins Röthenbachgebiet abgeflossen sein muss.

Sowohl bei der Eiszunge von Linden als derjenigen von Schwarzenegg reicht die eigentliche Schotterterrasse nicht bis an die Moräne heran. Es schaltet sich eine Lücke von mehreren Kilometern Länge ein, indem eine schmale, nahezu schotterlose Rinne die Verbindung herstellt, die durch ein grösseres Gefälle (18 °/oo) gekennzeichnet ist. Bei einem so grossen Gefälle muss der Gletscherbach seine Geschiebe mühelos weiter transportiert haben, um sie erst im Gebiete mit geringerem Gefälle als Schotter abzulagern.

b) Erschwerung der Grundwasserbildung durch Schuttkegel.

Oberhalb Eggiwil konnten im Talboden nirgends grössere Quellen nachgewiesen werden. Für diesen Mangel sind wohl in erster Linie die zahlreichen Schuttkegel verantwortlich zu machen. Dieselben sind so zahlreich und so ausge-gedehnt, dass sie sich fast allseitig berühren und so eine nahezu vollständig zusammenhängende Decke über den verhältnismässig schmalen Talboden zu bilden vermögen.

Die an den Talhängen der Abtragung ausgesetzte Molasse wird von Mergelschichten durchsetzt, die das Rohmaterial für die lehmigen Einlagerungen der Schuttkegel liefern. Damit wird die Durchlässigkeit derselben stark beeinträchtigt und die Versickerung im Talboden auf wenige Stellen beschränkt. Wir sind also hier im Bereich eines gedeckten Grundwasserstromes, wie wir ihn im vorangehenden Kapitel von Bleienbach bereits erwähnt baben.

Es muss aber angenommen werden, dass aus den zahlreichen kleinen Rissen des Molassefelsens unzählige Wasseradern unter dem Niveau des Talbodens unsichtbar direkt in den Kies einmünden. Sind die einzelnen Wasseradern auch nur kleine — Molassemergel und Nagelfluh sind zur Führung von Grundwassermengen nicht geeignet — so kann doch auf der langen Strecke die unendlich grosse Zahl derselben zur Füllung des Grundwasserträgers einen erheblichen Beitrag leisten, immerhin nicht in dem Masse, dass sichtbare Aufstösse entstehen können.

Es ist zwar nicht ausgeschlossen, dass an Stellen, wo sich der Röthenbach tiefer eingeschnitten hat, Grundwasser in das Bachbett austreten kann. Genauere Untersuchungen darüber, die nur bei geeigneten Wasserstands- oder Temperaturverhältnissen ausgeführt werden können, stehen noch aus.

c) Verknüpfung mit Moränen im Emmental.

Dem Hauptfluss entlang zeigt das Schotterfeld eine viel geringere Verbreitung als im Gebiet des Röthenbaches; es lässt sich von Eggiwil an aufwärts nur noch etwa 1 km weit gegen Osten verfolgen. Von hier an ist der Fluss in einer Felsschlucht ohne Kiesprofil eingeengt, während in unmittelbarer Nähe auf der Breitmoosalp die Endmoränen des Lokalgletschers aus dem oberen Emmental die obere Grenze des Schotterfeldes markieren L

3. — Quellenbildung infolge Verminderung der Talbreite zwischen

Eggiwil und Schüpbach.

Von Eggiwil abwärts erreicht der vereinigte Talboden eine so grosse Breite (400 m), dass die jüngeren Schuttkegel nur noch einen Teil desselben zu bedecken

Penck und Brückner, Die Alpen im Eiszeitalter, II. B., S. 546.

vermögen. Die Grundwasserbildung durch Versickerung der auf den Schotter direkt niederfalienden und von den Hängen oberflächlich zufliessenden Wassers muss damit in bedeutend grösserem Masstabe sich vollziehen. Von hier an sehen wir denn auch das Kiesprofil des Tales vollständig gefüllt. Schon 1 km nördlich Eggiwil kommen am linken Rande des Talbodens zeitweise einige kleinere Quellen heraus. Die ausgiebige Quellenbildung setzt aber erst beim

a) Grund tcasseraufstoss hei der Jlorher- Brücke,

2,5 km nördlich von Eggiwil ein. Der Grund für die Wasserabgabe an dieser Stelle braucht nicht lange gesucht zu werden.

Die Breite des Talbodens verengert sich hier von 700 auf 400 m. Da das Kiesprofil schon oberhalb der schmalen Stelle mit Grundwasser gefüllt war, muss die Differenz zwischen dem Fassungsvermögen des Grundwasserträgers vor und bei der Verengung, am tiefsten Punkt als Quelle abgestossen werden. Der entsprechende Quellbach entspringt beim « Widenhüsli». Seine Temperatur bestimmte sich am 29. Oktober 1916 zu 10,3° C.

Auffallend ist, dass die Quelle direkt am Rande eines grossen Schuttkegels und zwar auf der talabwärts gerichteten Seite desselben, zum Vorschein kommt. AVir haben damit den bestimmten Beweis für die schon auf Seite 96 geäusserte Bemerkung, dass die Kiesterrasse unverändert unter den Schuttkegeln durchgehen müsse. Ich mache auf diese Schlussfolgerung insbesondere aufmerksam, weil F. Antennen das Vorhandensein einer Niederterrasse zwischen Eggiwil und Schupbach und auch an anderen Stellen des Emmenthaies und seiner Nebentäler in Zweifel zieht und den Schuttkegeln die Auffüllung des Talbodens zuschreibt'.

b) Quellern)nippe heim Gehöft Neuhaus.

Etwas oberhalb der Häuser von Aeschau (Siegfr. Atl. Bl. 370) verengert sich die Breite des Talbodens wieder um etwa 100 m; die geringe Reduktion lässt auch hier wieder eine Quellengruppe entstehen, die eine beim « Neuhaus » am Rande des Schotterfeldes, die andere in der Mitte desselben beim Gehöft «Luederen». Der Ertrag dieser Quellengruppe dürfte sich auf 3—4000 Min. Lit. belaufen ; eine genaue Bestimmung ist aber wegen der Zuleitung von Oberflächenwasser in denselben Graben nicht möglich.

c) Die Bamsei-(Aeschau)-Quelle der Wasserversorgung Bern.

Die erste kräftige Einschnürung des Talbodens reduziert die Breite des Ivies-profiles 1 km unterhalb der Häuser von Aeschau von 600 m auf 300 m. Da der

F. Antennen, Mitteilungen über das Quartär des Emmentales, Eclog. helv. geol., 1909, S. 792.

Ann. Scliw. Landeshydr. — ßd. III.

Grundwasserträger auch nach der Wasserabgabe bei der nächsten oberen Quellen-gruppe bis nahe an die Erdoberfläche gefüllt war, muss die starke Querschnittsverminderung eine ganz energische Quellenbildung verursachen. Das Ergebnis ist die grosse Quelle der Wasserversorgung der Stadt Bern unterhalb des Gehöftes Ramsei auf der linken Seite der Emme.

Die Erträge dieser Quelle sind in Figur 24 für die Jahre 1912—1915 zusammengestellt; die Daten sind uns von Herrn Ing. Kuhn, Direktor der Wasserversorgung Bern gütigst zur Verfügung gestellt worden. Die Regenmengen wurden den Annalen der Schweiz, meteor. Zentral anstalt entnommen. Die Erträge schwanken innerhalb dieser vier Jahre zwischen 15 320 und 20 560 Min. Lit.

d) Frühere Auffassung über die Entstehung der Ramseiquelle.

Kissling gibt für die Entstehungsweise der Ramseiquelle an, dass eine Mergelzone von 100 m Mächtigkeit vom Ramseischachen aus dem Haupttal unter einem Winkel von 6—10° aufsteige und nach dem Kapf im Röthenbachgebiet hineinstreiche. Die Mergel werden von miozäner Nagelfluh überlagert.

« In der genannten Mergelzone haben wir offenbar den Wasserhorizont zu suchen. Die Sickerwasser des grossen Einzugsgebietes fliessen auf und in der Mergelzone selber ab, um dort, wo jene durch das Haupttal angeschnitten war, also an der Grenze mit dem Schüttboden meist in einem ebenen Bödeli auszutreten⁷. »

Es versteht sich von selbst, dass die vorstehende Auffassung heute nicht mehr zu Recht bestehen kann. Das Molassegestein des oberen Emmentales, die Mergel und Nagelfluhschichten sind so schlecht durchlässig, dass sie niemals in der Lage wären, einem so enormen Wasserquantum als Grundwasserträger zu dienen. Es wird dies auch durch die Aufschlüsse bei den Fassungsarbeiten bestätigt. Wey gibt nämlich an (S. 146), dass zur Ableitung des Wassers von Ramsei bis zur Bubenei-brücke ein 710 m langer Stollen durch den linken Talhang angelegt werden musste. Der durchgeschlagene Fels (Mergel- und Nagelfluhschichten) war « durchgehends so kompakt, dass eine Ausmauerung nur zum kleinsten Teil nötig war. Der Wasserdruck von der Bergseite her war an dieser Stelle ein so geringer, sodass der Durchtunnelung in dieser Beziehung keine grossen Schwierigkeiten entgegentraten ».

Das anstehende Molassegestein kann unter diesen Umständen nur insofern an der Grundwasserführung beteiligt sein, als es das undurchlässige Bett für den Wasser führenden Schotter bildet, niemals aber als Grundwasserträger selber.

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4. — Quellenbildung infolge Vereinigung von zwei Schotterfeldern bei

Langnau-Schüpbach.

Bei Scliüpbach wird unser Grundwasserstrom neu gestärkt durch die

a) Einmündung des Schotterfeldes von Signa«,

das bis gegen Zäziwil reicht, resp. hier mit den Endmoränen des Aaregletschers verknüpft ist. Der breite Talboden wird auf seiner ganzen Länge von Scliüpbach bis Zäziwil von der Bahnlinie Langnau-Bern als Trace benützt.

Aus dem Umstand, dass auf diesem Wege ein Schmelzwasserabfluss zirkuliert haben muss, darf man auf das Vorhandensein einer Schotterauffüllung mit Grundwasser im Talboden schliessen L

An der Einmündungsstelle dieses unterirdischen Zuflusses bei Scliüpbach wird natürlich das bereits mit Wasser gefüllte Schotterprofil des Emmentales neuerdings übersättigt und zur Bildung eines Aufstosses genötigt. Die betreffende Quelle liegt im Schachen oberhalb Scliüpbach.

Wir haben es hier mit einem andern Quellentyp zu tun, als bei den drei besprochenen Aufstössen oberhalb Scliüpbach. Während diese durch Verengung des Kiesprofiles gebildet wurden, muss hier von einer Quellenbildung infolge Einmündung eines Seitengrundwasser Stromes in einen gefüllten Grund Wasserträger ge sprechen werden.

b) Grundwasserführung im llfistal.

Auch das llfistal mit dem Hauptort Langnau hat seine Schotterauffüllung. Sie verdankt ihre Entstehung dem Lokalgletscher aus dem oberen Emmental. Während die eine Hauptzunge desselben in das heutige Haupttal bis gegen Eggiwil vorstiess (Siehe S. 96), schob sich ein anderer Arm von Schangnau in nordwestlicher Richtung gegen Marbach vor, um bei Wald eine Endmoräne in einer Höhe von 980 m anzulagern, die heute die Wasserscheide zwischen Emme und Ilfis bildet².

Die von dieser Endmoräne durch das llfistal abfliessenden Schmelzwasser lieferten eine Schotterterrasse, die schon oberhalb Marbach beginnt und sieb von hier an bis zur Vereinigung mit dem Emmental bei Emmenmatt ununterbrochen fortsetzt.

c) Quellenbildung im I!fisgebiet.

Nach den bis jetzt ausgeführten Untersuchungen findet sich der oberste deutlich sichtbare Grundwasseraufstoss im « Moos », 1,4 km oberhalb der Station

¹ Das Schotterfeld wird bei Bowil von Westen her durch ein Tälchen angeschnitten, was bei den westlichen Häusern von Bowil einen grossen Aulstoss entstehen lässt (81. X. 17 etwa 150 Bit. p. Sek.).

- Penk und Bkücknek, Die Alpen im Eiszeitalter, S. 547.

Trubschachen (Siegle. Atl. ßl. 371), wo sich der Ilfistalboden sichtlich verengt. Es werden liier einige Tausend Min. Lit. abgestossen. Von Trubschachen an erweitert sich der Talboden neuerdings, bei Bärau sogar bis auf 700 m. In der Gegend der «Moosbrücke » in Langnau kommt es neuerdings zu einer leichten Reduktion der Talbreite; das Ergebnis ist der Aufstoss im « Niedennoos», 700 m westlich des Bahnhofes Langnau.

d) Die Winkelmattquellen.

Es versteht sich von selbst, dass an der Vereinigungsstelle der Talböden von Emme und Iltis bei der Station Emmenmatt dieselben Faktoren zur Quellenbildung führen müssen, die wir schon bei Schüpbach kennen gelernt haben. Das Schotterprofil von Emmenmatt an abwärts vermag das aus beiden Talböden zu-liiessende Grundwasser nicht vollständig zu fassen, indem die Breite des Emmentales nach der Vereinigung nicht ganz der Summe der Schotterquerschnitte aus beiden Tälern entspricht. Der Ueberschuss wird als Winkel matt quellen abgegeben, die ebenfalls für die Stadt Bern gefasst sind.

Nach der Talbreite zu schliessen, führen an der Vereinigungsstelle beide Täler nahezu gleichwertige Grundwasserströme, die sich gegenseitig in nahezu gleichem Masse stauen müssen. Dementsprechend verteilen sich die Quellen auf beide Seiten des scharfen Vereinigungsspornes bei « Bembrunnen » (Siegfr. Atl. Bl. 370).

In Fig. 24 sind die Erträge der beiden Quellengruppen für vier Jahre zusammengestellt (Mitteilung der Direktion der Wasserversorgung Bern).

Wenn die Quellen nicht eine überraschend grosse Wassermenge liefern, so hängt dies eben damit zusammen, dass das Emmental auch unterhalb der Vereinigungsstelle eine bedeutende Breite und damit ein grosses Fassungsvermögen für Grundwasser erreicht.

5. — Quellengruppen bei Lauperswil (Blindenbach) und Zollbrücke.

Bei Zollbrücke schiebt sich ein scharfes Horn in den Talboden der Emme vor, was den gestärkten Grundwasserstrom zur Abgabe einer grossen Masse von Wasser veranlassen muss. Der Talboden zwischen Lauperswil ist durchsetzt von einem Netz von Quellbächen, die alle blind an einer Quelle endigen. Sie vereinigen sich alle zum mächtigen Blindenbach (Fig. 25), der an der Strassenbrücke 0,7 km nordwestlich der Station Zollbrücke —- am 29. XII 1916, — 38340 Min. Lit. Wasser führte.

Auch auf der rechten Flussseite werden im Romats- und Mungnauerschachen verschiedene Quellen abgestossen, die sich aber mit dem Blindenbach nicht messen können und deren Ertrag wegen der starken Zerteilung und der Mischung mit Oberflächenwasser nicht genau bestimmt werden konnte.

6. — Einfluss der höheren Terrassen auf die Grundwasserbildung.

Von der Vereinigung von Emme und Ilfis an abwärts fallen uns an verschiedenen Stellen einzelne Reste einer Schotterterrasse auf, die bedeutend höher liegt als der Grundwasser führende Talboden. Wir finden sie z. B. auf der linken Seite der Emme von Ennnenmatt bis Lauperswil auf Quote 658 m, d. h. 20 m über dem Talboden. Als Fortsetzung muss die höhere Stufe zwischen Zollbrücke und Ranflüh betrachtet werden. Hieher gehört ferner die ausgedehnte Terrasse, auf welcher das Dorf Rüderswil liegt (linke Talseite), ebenso das Feld zwischen Ober-Goldbach und Hasli, auf welches das Bigental ausmündet. Alle diese Terrassenreste sind, um die Darstellung nicht zu komplizieren, auf unserer Karte weggelassen worden.

An verschiedenen Aufschlüssen der steilen Terrassenabstürze dieser höheren Terrasse können wir beobachten, dass in der Regel nur die oberste 3—5 m mächtige Schicht aus diluvialem Schotter besteht; darunter folgen Nagelfluh und Sand-steinschichten der Molasse, so z. B. zwischen Schüpbach und Emmenmatt und im Rüderswiler-Schachen. Bei Hasli und oberhalb Burgdorf wird das Liegende des Schotters durch Lehm gebildet.

Bei diesen besonderen Lagerungsverhältnissen muss es uns befremden, dass das Wasser der Kiesschicht nicht auf dem Kontakt zwischen Schotter und undurchlässiger Molasse als Schichtquellen zu Tage tritt, wie wir dies auf Seite 91 unter ähnlichen Umständen bei Roggwil nachgewiesen haben. Der Mangel an grösseren Schichtquellen am Rande der oberen Terrasse muss uns den Eindruck erwecken, däss auch hier an einzelnen Stellen der Schotter tiefe Rinnen ausfüllt, die unter die Fläche der untersten Terrasse herabreichen, um so das Grundwasser unsichtbar an die untere Stufe abzugeben. So kann also auch die oberste Terrasse zum Einzugsgebiet des Talgrundwasserstromes gerechnet werden.

Aus dem Terrassenrest von Emmenmatt-Lauperswil scheint das Grundwasser direkt bei Lauperswil in den eigentlichen Talboden einzumünden, um so zur Speisung der Blindenbach-Quellen beizutragen. Wie mir Herr Prof. Schardt mitteilt, hat er bei Anlass einer Untersuchung auch in dem höheren Terrassenfetzen von Zollbrücke—Ranflüh auf der rechten Talseite und bei Rüderswil links der Emme eine mit Schotter gefüllte Rinne gefunden und daraus einen alten, stark gebogenen Lauf der Emme konstatiert. Er hat daraus ferner den Schluss gezogen, dass die Quellengruppe von Lauperswil und ebenfalls die zwei nächsten, noch zu besprechenden Grundwasser-Aufstösse der Kreuzung der alten Rinne mit dem heutigen Tale zuzuschreiben seien, indem er annimmt, dass in den Rinnen der Terrassen die Hauptmenge des Grundwasserstromes fliesse.

Leider fehlen uns Tiefbohrungen, um zu entscheiden, ob den Rinnen der höheren Felder oder dem breiten heutigen Talboden das grössere Schotterprofil

zukommt. Sicher ist, dass auch der heutige Talboden an Stellen, wo eine direkte Verbindung mit der oberen Terrasse nicht möglich ist, ebenfalls Grundwasser abstösst, so z. B. im Mungnauer-Schachen zwischen Zollbrücke und Einmenmatt und im Ranflüh-Schachen. Wir sind über die Tiefe, die Grundwasserführung und den genauen Verlauf der mutmasslichen alten Rinne zu wenig orientiert, um eine genaue Angabe auf der Karte wagen zu dürfen. Ich habe mich daher begnügt, nur die Kiesausfüllung des heutigen Talbodens zu verzeichnen.

7. — Quellen im Ranflüh-Schachen.

In der Höhe von Ranflüh gibt unser Grundwasserstrom neuerdings von seinem Ueberfluss ab. Es sind hier verschiedene Quellen im Talboden zerstreut, so in der Mühlenmatt und bei den Häusern von Ranflüh-Schachen. Es handelt sich hier durchwegs um verschiedene Aufstösse, die am 30. Dezember 1916 zusammen etwa 8400 Min. Lit. lieferten. Die

8. — Quellengruppe bei der Station Ramsei-Fennersmühle

verdankt ihre Entstehung dem Zusammenwirken verschiedener Faktoren, unter denen zu nennen wären:

a)    Breitenverminderung des Talbodens direkt unterhalb der Station Ramsei.

b)    Einmündung der Niederterrasse aus dem Tale der Grünen von Sumiswald her. Wieweit das Schotterfeld talaufwärts reicht und auf was für Umstände die Entstehung desselben zurückgeführt werden muss, wurde im einzelnen nicht festgestellt.

c)    Einmündung der Rinne aus der höheren Terrasse von Rüderswil, die bei der scharfen Ausbuchtung des Talbodens beim Rüderswiler-Schachen sich vom heutigen Emmental abzuzweigen scheint.

Das Ergebnis dieser vereinigten Faktoren sind :

a) Die grosse Quellengruppe bei der Fennersmühle, die aus drei grossen Aufstössen besteht.

Die grösste derselben ist für die Wasserversorgungen einiger Gemeinden des Emmentales unterhalb Burgdorf gefasst, aber nur teilweise abge

die Temperatur bestimmte sich am 29. Oktober 1916 zu

leitet. Der vereinigte Quellbach lieferte am 30. Dezember 1916 29100 Min. Lit.

9,7° C.

b) Die zwei Aufstösse bei den Häusern von Ramsei wurden am 30. Dezember 1916 mit 4740 Min. Lit. gemessen.

¹ In dieser Zahl ist das Wasserquantum, das durch die Gruppenwasserversorgung abgeleitet wird, nicht inbegriffen.

(■) Eine weitere Quelle mit 4680 Min. Lit. (30. XII. 1916) entspringt unmittelbar neben der Landstrasse 200 m westlich der Brücke über die Grünen.

Auf die Erweiterung des Talbodens bei Lützelflüli folgt bald wieder eine leichte Verengerung desselben, was bei den Häusern von Nied. Elüli eine respektable Quellengruppe entstehen lässt. Ertrag am 30. Dezember 1916 3900 Min. Lit.

¹

Siehe auch F. Mühlberg, Geologische Karte des Hallivylersees und des oberen Wynen- und Suhrtales, und P. Nigglx, Geologische Karte von Zofingen (Spezialkarten No. 54 und 65).

²

   F. Mühlberg, Der Boden des Aargau, 1911, Seite 189.

³

   F. Mühlberg, Der Boden von Aarau, Festschrift zur Einweihung des neuen Kantonsschulgebäudes, 1896. Anhang, Seite 24.

⁴

   F. Antennen, Mitteilungen über das Quartär des Emmentales, Eclog. geol. helv., 1909, Seite 790 ff.

⁵

   F. Antennen, Die Vereisungen im Eriz und die Moränen von Schwarzenegg, Eclog. geol. helv., 1906, Seite 125.

⁶

Penck und Brückner, Die Alpen im Eiszeitalter, Seite 553.

⁷

Erwähnt in F. Wey, Die Trinkwasserversorgung der Stadt Bern, ein geschichtlicher Rückblick, 1907, S. 139.

9. — Die Quellengruppen in der Gegend von Hasli-Rüegsau.

Eigenartig und schwer zu entziffern sind die Wasserverhältnisse in der Umgebung von Hasli-Rüegsau, die ich schon im Jahre 1909 gemeinsam mit Herrn Prof. Albert Heim studierte und seither mehrmals besichtigte.

Als wichtigste

a) Ursachen für die Quellenbildung

wären hier zu nennen :

1.    Verminderung der Breite des Emmentalbodens bei der Station Hasli-Rüegsau.

2.    Einmündung eines schmalen Schotterfeldes von Rüegsau her, bei dem wie im Tal der Grünen eine Verbindung mit Moränen nicht nachgewiesen werden kann.

3.    Vereinigung mit dem Bigental, das sich bei Walkringen an die Endmoräne des Aaregletschers anschliesst, der eine schmale Zunge über Schlosswil bis an diese Stelle vorgeschoben hatte. Wenn der Talboden heute auch stark mit Schuttkegeln verbaut ist, so dürfte da und dort noch Wasser in der Schotterauffüllung zur Versickerung gelangen können.

Den unter 1 und 2 genannten Einflüssen verdanken wir die

b) Quellen im Riiegsau-Schachen,

von denen einige bei den obersten Häusern des Dorfes ein prächtiges Quellbecken bilden. Der Abfluss konnte am 3. Januar 1917 au drei Stellen zusammen zu 31300 Min. Lit. gemessen werden. Die Quellgruppe am rechten Talhang ist weniger ertragreich.

c) Die Hasliquetten als Ausfluss des Grundwassers aus dem Bigental.

Der Talboden des Bigentales gehört zu der obersten Terrasse, bei welcher nach unseren Ausführungen auf Seite 102 an vielen Stellen nur eine mehrere Meter mächtige Kiesschicht sich beobachten lässt, so z. B. auch bei der Station Hasli-Rüegsau. Hier wird aber die dünne Schotterdecke nicht von Molassefels unterlagert, sondern am Terrassenrand ist Moränenlehm aufgeschlossen. Ein ähnliches

Profil zeichnet Antennen von einem andern Rest der Terrasse weiter talabwärts beim Oberburger-Schachen, wo er den grössten Teil der Stufe als Lelnnablagerung und nur die oberste Decke als Kies angibt *.

Es hat aber den Anschein, dass die ausgedehnte, ins Bigental sich fortsetzende Terrassenfläche von einer tieferen Rinne mit mächtiger Schotterausfüllung durchzogen sei, auf welche sich die Grundwasserführung konzentriert. Ob hier ein Stück der alten Rinne des Emmentales vorliegt, oder ob es sich um die Fortsetzung eines früher auf gleiche Tiefe erodierten Bigentales handelt, konnte nicht festgestellt werden. Ich habe für die Karte den zweiten Fall angenommen, weil auf diesem Weg unbedingt das im Bigental befindliche Grundwasser gesammelt werden muss. Die Angaben für den Verlauf der Grundwasser führenden Rinne können in der Gegend von Hasli-Goldbach nur ungefähr angegeben werden; der einzige sichere Anhaltspunkt sind die Quellen von Hasli selber. Sie treten direkt am Fusse des Terrassenhanges aus dem Kies heraus. Es liegen hier ausgiebige Terrassen-fussquellen vor, deren Abfluss sich am 3. Januar 1917 zu 12720 Min. Lit. bestimmte.

Die letzten Quellen kommen zu beiden Seiten der Strasse zwischen der Bahnlinie und dem Dorfe Hasli in einer Entfernung von etwa 100 m vom Terrassenabsturz im Talboden zum Vorschein.

Zwischen Hasli und Oberburg verzeichnet unsere Karte nur eine kleinere Quelle nahe an der Emme.

Bei Oberburg mündet die

10. — Abflussrinne des Lindentales

ins Haupttal ein. Dieses eigentümliche Tal lässt sich als einsamer schmaler Boden stundenweit verfolgen. Beim Dorfe Krauchtal teilt sich der Talboden in zwei Arme. Der eine Zweig (Siegfr. Atl., Bl. 320) zieht sich als Bantigertälchen südwestlich in der Richtung gegen Bolligen. Bei Habstetten erweitert sich die schmale Rinne zu einem breiten Schotterfeld, das hier bei den bekannten Steinbrüchen von Bolligen zu einem mächtigen Endmoränenwall des Aaregletschers ansteigt¹ 2.

Der andere Zweig des Talbodens zieht sich von Krauchtal unter Thorberg vorbei in südlicher Richtung. Der Kulminationspunkt liegt bei den oberen Häusern von Lindental in einer Höhe von 632 m. Von da an senkt sich der Talboden stark gegen Boll im Worblental. Aus Mangel an tief gehenden Aufschlüssen war es nicht möglich festzustellen, ob die Wasserscheide bei Lindental dem Ende des Gletscherarmes entspricht. In dem schmalen Talboden sind nämlich von den steilen, stellenweise durch senkrechte Felswände gebildeten Molassehängen zahlreiche

14

Schuttkegel vorgeschoben, die jede genauere Feststellung unmöglich machen. Diese Gründe haben mich bewogen, auf der Karte den Talboden nur bis zum höchsten Punkte bei Lindental fortzusetzen.

Dieselbe Ueberlagerung mit lehmigem Gehängeschutt und Schuttkegeln kommt bis zu einem gewissen Grade dem ganzen Talboden von Krauchtal bis zur Einmündung ins Emmental bei Burgdorf zu. Alle diese Ablagerungen können natürlich erst nach der Eiszeit entstanden sein. Zur Zeit als der grosse Schmelzwasserfluss seinen Weg durch das Lindental nahm und hier die Talform und die Schotterauffüllung bildete, konnten die Seitenbäche keine Schuttkegel bauen; alles seitlich zugeschwemmte Material wurde durch den Hauptfluss mühelos weiter transportiert. Als der letztere beim Rückzug des Eises ganz ausgeschaltet wurde und nur noch das Wasser aus dem heutigen Einzugsgebiet des Lindentales zum Abfluss gelangte, mussten die Seitenbäche ganz anders zur Geltung kommen. In diesem Stadium konnten sie ihre Schuttkegel ungehindert ins Haupttal verschieben, da kein grosser Fluss für die Weiterverfrachtung des Schuttes sorgte. Dazu kommt ferner, dass aus den tonigen Schichten der Molasse des Talhanges wenigstens bei Hochwasser viel Lehm abgespült wird. Wegen des geringen Gefälles beim Talboden stagniert das trübe Wasser da und dort, wozu auch die stauende Wirkung der einzelnen Schuttkegel mithilft, sodass allmählich der ganze Boden mit Lehm aufgefüllt wmrden musste.

Natürlich muss diese Lehmbedeckung der Grundwasserbildung hinderlich sein; diesem Umstande müssen wir es zuschreiben, dass im Lindental nirgends Grund-wasseraufstösse nachgewiesen wmrden konnten.

11. — Luterbachtal.

Ich habe es gewagt, auch das schmale Luterbachtal, das etwas oberhalb von Oberburg von rechts her ins Lindental einmündet, als Schotterrinne anzuführen, obwohl die geol. Karte der Umgebung von Bern von Jenny, Baltzer und Kissling den Oberlauf des Tales als Molasse bezeichnet.

Eine Tiefbohrung im Jahre 1908 hat nämlich unterhalb der Häuser von Tanne, an der Stelle, wro unsere Karte die zweite Quelle verzeichnet, in dem schmalen Talboden eine Kiesausfüllung von nicht weniger als 23 m Mächtigkeit aufgeschlossen, die in das Molassegestein (Sandstein und Nagelfluh) eingelegt ist. Der darin fliessende Grundwasserstrom wurde für die Gemeinde Burgdorf an zwei Stellen gefasst. (Siehe die beiden Quellen der Karte.) Bei der untern Quelle hat sich die Anlage eines Filterbrunnens von 23 m Tiefe mit natürlichem Ablauf gut bewährt L

Angesichts dieser Schotterauffüllung können keine Zweifel darüber bestehen,

¹ Gemeinsame Untersuchungen mit Herrn Prof. Dr. Albert Heim.

dass auch das Luterbachtal zu den Abflussrinnen des Aaregletschers zu zählen ist, der eine Zunge auf die Lücke bei Ober-Luterbach vorgeschoben haben muss. Die Ablagerung des Kieses erfolgte hauptsächlich in den obersten 3 km; von da an wird aber bis zur Einmündung ins Lindental das Gefälle der Talsohle bedeutend grösser, sodass auf dieser Strecke der Kies wohl kaum in grösserer Menge deponiert werden konnte. Trotzdem habe ich auf der Karte auf diesem Stück des Tales den Schotterstreifen durchgezogen, um das Bild der eiszeitlichen Abflussverhältnisse zu vervollständigen.

12. — Die Grundwasseraufstösse bei Burgdorf (Barrierquellen).

a) Mächtigkeit des Schotters hei Burgdorf.

Im Schachen zwischen Burgdorf und Oberburg wurde vor einigen Jahren 1 eine Tiefbohrung im Talboden des Emmentales ausgeführt. Wir sind so in die glückliche Lage versetzt, wenigstens an einer Stelle über die Mächtigkeit der Schotterauffüllung Anhaltspunkte zu bekommen. Die Bohrung ergab bis zu 23 m Tiefe nur Kies, ohne dass dabei das undurchlässige Liegende angetroffen worden wäre; dabei ist der Schotter hier bis nahe an die Oberfläche mit Grundwasser gefüllt. Die Mächtigkeit des Grundwasserträgers von mindestens 22 m erklärt uns so recht deutlich die ausgiebige Quellenbildung, die wir im oberen Emmental kennen gelernt haben.

b) Abdämmung durch Moränen heim Steinhof-Burgdorf.

In der Umgebung von Burgdorf nimmt das Emmental ganz unvermittelt eine andere Bodengestaltung an. Vom Hügel mit dem Schloss Burgdorf legt sich über den Steinhof an den linken Talhang ein Moränengürtel des Rhonegletschers quer durch das Tal. Wir haben es hier mit der Seitenmoräne zu tun, deren nordwestliche Fortsetzung wir schon auf Seite 87 besprochen haben und an deren Stirnende sich das Schotterfeld von Langenthal anschliesst.

In dem abschliessenden Moränengebiet wurde bei der Brauerei Steinhof durch eine Tiefbohrung bis zu einer Tiefe von 16,3 m nur lehmige Moräne aufgeschlossen; erst von da an wurde bis zu 25 m Schotter angetroffen.

Mit diesem Endmoränengürtel wird die natürliche Fortsetzung des Emmentales abgeschnitten. Der Weg war hier für die Emme, resp. den Schmelzwasser-fluss des Tales, durch die Moräne und nicht zum mindesten durch die Eismauer des Rhonegletschers verbarrikadiert; der Fluss musste sich einen Ausweg durch eisfreies Gebiet suchen. Er wurde so von seinem früheren Lauf abgedrängt und

Zur Anlage eines Grundwasserbrunnens für die Stadt Burgdorf.

musste sich hinter dem Schloss die heute schmale Rinne in den Molassesandstein eingraben.

Die Schotterauffüllung kann in diesem neuen Talstück nur ganz unbedeutend sein. Ein Grundwasserbrunnen in der Nähe der Strassenbrücke über die Emme hat ganz unzureichende Erträge geliefert.

c) Entstehung der Barrier quellen.

So sprechen denn alle Erwägungen dafür, dass der Grundwasserträger des Emmentales bei Burgdorf bis zu einer grossen Tiefe herab unterbrochen wird. Die Moräne bildet eine Barriere, unter welcher nur noch ein Teil des Grundwassers seinen Weg ins untere Emmental fortsetzen kann; der andere Teil muss abgestossen werden. Unsere Karte verzeichnet eine Anzahl der so entstandenen Grundwasser-aufstösse zwischen Burgdorf und Oberburg; der oberste derselben ist für die tiefer gelegenen Brunnen von Burgdorf gefasst. Im Sommer 1909 wurde der Ertrag dieser Quellengruppe zu etwa 9000 Min. Bit. bestimmt.

Wir hätten damit im oberen Emmental eine dritte Art von Grundwasserauf-stössen festgestellt, die man nach den Ursachen ihrer Entstehung am besten als Stau- oder Barrier quellen bezeichnen würde.

d) Temperatur-Schwankungen des Grundwasserstromes im Burgdo rfer-Schachen.

Im Schachen (Waldstreifen längs der Emme) wurde vor bald zehn Jahren mitten in der Hauptquellengruppe ein unten mit Löchern versehenes Rohr (Abes-synierbrunnen) bis zu einer Tiefe von 11 m geschlagen und in der Höhe des Grundwasserspiegels mit einem Auslaufrohr versehen, sodass ein laufender Brunnen entstand. Es sind mir davon die folgenden Temperatur-Messungen bekanntl.

3. April 1. Mai 29. Juli ? September 20. November 1909    14. Mai

1908

5,5° C.

5,6° 8° 10° 9° 5,6°

Obwohl die Entnahmestelle dafür bürgt, dass das Wasser den tieferen Schichten des Bodens entnommen wird, zeigt also die Temperatur ganz bedeutende Schwankungen. Die wenigen Zahlen lassen immerhin erkennen, dass die Maxima und die Minima gegenüber der Luftwärme um etwa zwei Monate verschoben sind. Der Grund für diese Wärmeschwankungen liegt wohl hauptsächlich darin, dass der Wasserspiegel nur 1 m, stellenweise noch weniger tief unter der Erdoberfläche

liegt, also in Bodenschichten, die von den jahreszeitlichen Wärmeschwankungen noch beeinflusst werden können.

Auffallend erscheinen die Wärmeverhältnisse des Grundwassers bei Burgdorf, besonders dann, wenn wir einen

e) Vergleich mit der Temperatur der Hasliquelle

anstellen, die demselben Grundwassersystem angehört. Verschiedene eigene Messungen, die auf Sommer und Winter fielen, ergaben immer 8,5—8,9°, also eine nahezu konstante Temperatur. Das Wasser hat eben vor seinem Austritt die höhere Terrasse in einer Tiefe von wohl 20 m unter der Erdoberfläche durchflossen. Es kam so zu der Temperatur einer tieferen Bodenschicht, welche die Wärmeschwankungen der Jahreszeiten nicht mehr mitmachen muss.

Rückblick.

Stellen wir die in den Abschnitten 4—9 angeführten Quellen mit ihren Erträgen um die Jahreswende 1916—1917 zusammen, so ergibt sich für dieselben ein Abfluss von etwa 2400 Sek. Lit. Dabei sind aber die Quellen im Schachen von Burgdorf, die Fassungen der Stadt Bern bei Winkelmatt und Ramsei, sowie die obern Quellen im Ilfis-, Emmen- und Luterbaclital nicht inbegriffen. Rechnet man diese Erträge noch dazu, so dürfte die Zahl von 3300 Sek. Lit. eher zu niedrig als zu hoch angenommen sein.

Dabei muss aber berücksichtigt werden, dass der Zeitpunkt der Messung in eine Periode mit hohem Wasserstande fällt. Aus der Figur N° 24 mit den Ertragsschwankungen der Quellen von Winkelmatt und Ramsei ergibt sich, dass sich Minimum und Maximum wie 1 : 1,3 (Ramsei) resp. 1 : 2,5 (Winkelmatt) verhalten. Uebertragen wir dieses Verhältnis auf unsere Messresultate, so darf die Niederwassermenge des oberhalb Burgdorf vom Talboden des Emmentales abgestossenen Grundwasserertrages immer noch zu 1—2 m³ pro Sek. angenommen werden.

Bei diesen Erwägungen ist das Verhältnis der Emme zum Grundwasser noch nicht weiter besprochen worden. Dass gewisse Beziehungen zwischen den beiden Gewässern vorhanden sein müssen, ergibt sich aus dem Umstande, dass zeitweise das Bett der Emme im Mungnauer Schachen (zwischen Emmenmatt und Zollbrücke) trocken sein solll.

Im allgemeinen wird man annehmen dürfen, dass zur Zeit des Niederwasserstandes auch im Bett der Emme Grundwasser austreten kann, besonders in den Vertiefungen unterhalb der Wehrschwellen. Genaue Anhaltspunkte können sich aber erst im Laufe der Jahre auf Grund zahlreicher Wassermessungen und gleichzeitiger Härtebestimmungen an möglichst vielen Punkten des Grundwasserstromes ergeben.

Mitteilung von Herrn W. Stumpf, Techniker bei der Abteilung für Wasserwirtschaft.

KAPITEL XI.

Der Grundwasserstrom des Limmattales.

(Hauptsächlich in Schottern aus Rückzugsphasen der letzten Eiszeit).

1. — Allgemeines über den geologischen Bau des Talbodens.

Der Grundwasserträger der Limmattales ist in seiner Entstellung weniger einheitlich, als die bis anhin besprochenen Beispiele. Es wurden hier die durchlässigen Schotter aus verschiedenen Epochen des Eiszeitalters zu einer zusammenhängenden Masse vereinigt, die eine gemeinsame hydrologische Einheit bilden.

a) Endmoränen der letzten Eiszeit hei Killwangen, Schlieren und Zürich.

Während der Zeit der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletscherung hat der Linthgletscher oder besser der vereinigte Reuss-Linth-Rheingletscher bei der Station Killwangen einen gut ausgeprägten bogenförmigen Endmoränenwall angelagert. Unmittelbar daran anschliessend beobachten wir bei Würenlos den entsprechenden Wall des Tales von Regensdorf-Otelfingeh, durch welches vom Glattal her eine Eiszunge ins Limmatgebiet vorstiess.

Als erste grosse Rückzugsphase folgt die Endmoräne von Schlieren, die zwischen dem Dorf Schlieren und dem Kloster Fahr in einem weiten Bogen den ehemaligen Umriss der Gletscherzunge kennzeichnet.

Der dritten Hauptphase verdanken wir den grossen Endmoränengürtel von Zürich, dem die meisten Hügel im Weichbild der Stadt auf der linken Seite der Limmat angehören. Die entsprechenden Seitenmoränen steigen langsam an den beiden den Zürichsee einfassenden Hängen an -.

¹    Siehe Blatt VIII der geol. Karte der Schweiz 1 : 100,000.

²    J. Hüg. Die letzte Eiszeit der Umgebung von Zürich. Vierteljahrsschrift der Nat. f. Ges. Zürich. 1917. Seite 125-142.

b) Zugehörige Schotterfelder.

An alle drei Moränengürtel heften sich grosse Massen von Schottern an. Zum äussersten Stadium bei Killwangen-Würenlos gehört die ausgedehnte Terrassenfläche, die als «Wettingerfeld» bekannt ist. Wir haben hier ein Glied des Schotter-systemes vor uns, das wir in Figur 8 als Werk der Schmelzwasserflüsse zur Zeit der maximalen Ausdehnung der letzten Vergletscherung dargestellt haben.

Als sich der Gletscher auf die Endmoräne von Schlieren zurückgezogen hatte, mussten die Schmelzw^sserbäche immer noch an der Arbeit sein, um das begonnene Werk der Schotterbildung von einem neuen Punkte aus fortzusetzen. Die Rückzugsmoräne kam in das Zungenbecken des Stadiums von Killwangen zu liegen. Im Raume zwischen den beiden Moränen musste es zuerst zur Ansammlung von Schmelzwasser kommen, bis an geeigneter Stelle der äussere Wall durchbrochen wurde, sodass wieder normale Abflussverhältnisse vorhanden waren. Es begann sich so an die neue Endmoräne wieder eine Schotter-Terrasse anzulegen, die besonders den Raum bis zur äussern Moräne ausfüllen konnte. Sie setzte sich aber auch durch die letztere an der Stelle des Durchbruches fort. Auch durch die Terrasse der äusseren Moräne musste sich der Schmelzwasserfluss eine Rinne graben, um so auch hier Raum für das neue Schotterfeld zu schaffen. Das letztere zieht sich so als besondere Stufe, etwas tiefer als die äussere Terrasse, noch weit talabwärts.

Dasselbe Spiel hat sich wiederholt, als der Gletscher sein Ende nach Zürich verlegte. Auch die Endmoräne von Schlieren wurde durchbrochen und ein Teil des zugehörigen Schotterfeldes abgetragen. In dem entstandenen Raum lagerte sich die Terrasse der Zürcher Moräne ab, besonders zwischen Schlieren und Zürich, d. h. in dem unmittelbar vor Beginn der Terrassenbildung vom Gletscher frei gegebenen Gebiet. Die grosse heutige Ebene zwischen Zürich, Altstetten und Schlieren verdankt diesem Umstande seine Entstehung.

Die Terrasse der Endmoräne von Zürich setzt sich durch das Limmattal-Aaretal bis ins Rheintal fort und bildet mit den zeitlich entsprechenden Terrassen aus den andern Tälern der Nordschweiz, die jüngere Niederterrasse, die ich durch das ganze Rheintal nachweisen konnte L

c) Alte Schotter im untern Limmattal.

Im tiefen Einschnitt der Limmat von Killwangen an abwärts stehen unter den Moränen und Schottern der letzten Vergletscherung noch ältere Schotter an, die stellenweise zu Nagelfluh verkittet sind und steile Felswände bilden. Das Limmattal gehört eben mit den in Kapitel VII besprochenen Tälern zum Urstromsystem der Nordschweiz, zu den tiefsten Rinnen, in welche die III. Eiszeit ihre mächtige Hochterrassen-Schotterauffüllung geworfen hat.

¹ J. Hug, Die Zweiteilung der Niederterrasse, Zeitschrift für Gletscherkunde, Berlin, Jahrg. 1909.

Am Flussufer bei Killwangen lässt sich deutlich beobachten, dass sich der alte Schotter unter der äusseren Endmoräne hindurch unverändert talaufwärts fortsetzt, wie wir dies auf Seite 65 im Glattal bereits beschrieben haben.

Wie weit sich die alten Schotter von Killwangen an talaufwärts noch fortsetzen, lässt sich so leicht nicht angeben, weil der Einschnitt der Limmat nicht genügend tief herabreicht. Verschiedene im folgenden noch zu erwähnende Anhaltspunkte sprechen aber dafür, dass der alte Schotter auch noch unter den Moränen von Schlieren durchgeht, und bis gegen Zürich hinaufreicht.

2. — Profil des Grundwasserträgers unterhalb von Zürich.

a) Breite des Schotterfeldes.

Schon in seinem obersten Stück zwischen Zürich und Schlieren repräsentiert sich der Grundwassertrom mit einer geradezu imponierenden Wucht. Die Breite des Schotterfeldes erstreckt sich 1,6 km weit von der Limmat bis zu den Moränenhügeln südlich der Badenerstrasse Zürich-Altstetten (Siegfr. Atl., Bl. 158). Die lehmige Beschaffenheit des Terrains mit den bekannten Wasserlöchern längs der Bahnlinie zwischen der Ueberführung der Hardstrasse und dem Bahnhof Altstetten braucht uns an der kiesigen Zusammensetzung des Bodens nicht irre zu machen. Wie aus verschiedenen Tiefbohrungen hervorgeht, handelt es sich nur um eine

2—4 m mächtige Schicht von ganz jungem Ueberschwemmungslehm (Flussschlamm), der den Kies überlagert.

Der Lehm wurde an vielen Stellen ausgebeutet, sodass der Grundwasserspiegel in den entstandenen Gruben längs der Bahnlinie direkt zu Tage tritt. Auch in Schlieren wurde beim Bau der Hauptkanalisations-Leitung zwischen der Bahnlinie und der Industriestrasse dieselbe Lehmdecke in einer Mächtigkeit von 1—8 m aufgeschlossen; darunter folgte direkt der mit Grundwasser gesättigte Kies. Wir sind hier also im Bereich eines gedeckten Grundwasserstromes.

b) Höhenlage des Wasserspiegels.

Der Wasserspiegel liegt im Gebiet von Schlieren und Altstetten in einer Tiefe von wenigen Metern, an einigen tiefer gelegenen Stellen längs der Limmat sogar direkt im Niveau der Terrainoberfläche.

In der von zahlreichen Kiesgruben durchwühlten, einige Meter höheren Schotterstufe zwischen Zürich und Altstetten links der Bahnlinie kommt natürlich der Wasserspiegel entsprechend tiefer zu liegen; beim Brunnen des städtischen Schlachthofes sind es 8 in (Quote 401). Die absolute Höhe verschiedener Punkte des Wasserspiegels mit den natürlichen Schwankungen ergibt sich aus der Tafel No. 6.

Ueber die

c) Tiefe des Grundwasserstromes

geben verschiedene in neuerer Zeit ausgeführte Tiefbohrungen willkommene Anhaltspunkte. Der bereits genannte Brunnen des städtischen Schlachthofes wurde bis zu 22 m vorgetrieben, wovon 13 m unter den Wasserspiegel.

Auf der rechten Seite der Bahnlinie, etwas oberhalb der Station Altstetten wurde eine Bohrung bis zu 18 m abgeteuft; eine andere soll hier sogar 43 m Tiefe erreicht haben. Der Wasserspiegel liegt in dieser Gegend kaum 2 m unter der Erdoberfläche.

Für die Seifenfabrik Steinfels im unteren Industriequartier (Zürich 5) wurde ein Brunnen bis zu einer Tiefe von 25 m gebohrt. Bei der Fabrik « Vulkan », etwas unterhalb des Bahnhofes Altstetten, kam man beim Bau eines Grundwasserbrunnens zu 30,4 m Tiefe, beim Gaswerk Schlieren bis auf 35 m, bei der Leimfabrik Geistlich in Schlieren bis zu 12 m Tiefe L

Alle diese Tiefbohrungen haben unter der schon auf Seite 112 genannten Lehmschicht nur durchlässigen Schotter getroffen. Besonders interessant war das Profil im Brunnen beim « Vulkan » in Altstetten, wo von 8 m Tiefe an eine 19,5 m mächtige Schicht von körnigem grauem Sand durchfahren wurde; erst von 27,5— 30,4 Meter wurde wieder kiesiger Schotter ausgehoben.

Bei keiner der angeführten Tiefbohrungen ist das Liegende des Schotters erreicht worden; die absolute Mächtigkeit des Grundwasserträgers ist also auf über 40 m anzuschlagen.

Damit wäre mit Bestimmtheit festgestellt, dass die Tiefe des Grundwasserstromes zu mindestens 40 m angenommen werden muss.

d) Querschnitt des Grundwasserträgers.

Tragen wir die gewonnenen Resultate zusammen, so ergibt sich bei einer Breite von 1,5 km und einer Tiefe von 40 m für den Grundwasser ström ein Querschnitt von 50—60,000 m².

Nimmt man das Porenvolumen des Schotters zu 25 °/₀, die tägliche Geschwindigkeit der Grundwasserströmung zu nur einigen 10 m an, so käme die Schätzung für die unterirdische Wasserführung im Talboden auf einige Kubikmeter pro Sekunde.

Angesichts dieser für einen Grundwasserstrom geradezu enorm zu nennenden Wassermenge müssen wir uns unwillkürlich fragen, woher denn eine solche Fülle von Grundwasser bezogen wird. Ein Bick auf Karte 5 muss uns sofort den Eindruck erwecken, dass das

¹ Die vier letzten Bohrresnltate wurden mir von Herrn Ing. Guggenbühl, i. F. Guggenbühl & Müller in Zürich mitgeteilt, welche die betreffenden Brunnenanlagen erstellt hatte.

15

Ann. Schw. Landeshydr. — Bd. Hl.

3. — Einzugsgebiet des Grundwasserstromes

zu der Wassermenge nicht im richtigen Verhältnis stehen kann. Nehmen wir als Beispiel ein Profil in der Höhe von Altstetten, auf welches sich die vorstehende Schätzung bezieht, so ergibt sich für die als Einzugsgebiet in Betracht kommende Kiesfläche bis zum Abschluss derselben, den Moränen von Zürich, eine Ausdehnung von 8 km², wobei auch berücksichtigt ist, dass sich das Schotterfeld auf der linken Flanke der Endmoräne durch das heutige Sihltal noch ein Stück weit hinauf zieht. Der linke Hang, die östliche Abdachung des Uetliberges ist zur Grundwasserbildung insofern nicht besonders geeignet, als er aus undurchlässiger Molasse besteht und seine Abflüsse auf den vorgelagerten Lehmschuttkegeln unbehelligt zur Sihl Vordringen können. Rechnet man trotz dieser ungünstigen Umstände auch dieses Gebiet noch mit, so würde das gesamte Einzugsgebiet etwa 25 km² ausmachen. Nimmt man pro Quadratkilometer einen mittleren Ertrag von 800 Min. Lit. an, d. h. den Wert, den wir im Schottergebiet von Wangen im Glattal festgestellt haben (Seite 74), so würde dies für das obere Limmattal etwa 0,3 m³ pro Sekunde ausmachen, also bei weitem nicht dasjenige Quantum, das wir auf Grund der Dimensionierung des Kiesquerschnittes haben annehmen müssen.

4. — Beziehungen des Grundwasserstromes zu den oberirdischen

Gewässern.

Wir können uns das schreiende Missverhältnis zwischen der Ausdehnung des Einzugsgebietes und der Grösse der Grundwasserführung nur dahin auslegen, dass Oberflächenwasser im Grundwasserträger des Limmattales zur Versickerung gelangen muss. Einzelne Bäche würden mit ihrer Wasserführung nicht ausreichen um den Fehlbetrag zu decken; es können nur die grossen Gewässer, Zürichsee, Limmat und Sihl ernstlich als Wasserlieferanten in Frage kommen.

Zur Lösung der nicht gerade leichten Aufgabe steht uns glücklicherweise ein reiches Tatsachenmaterial zur Verfügung, von dem ich ausgiebigen Gebrauch gemacht habe, handelt es sich doch hier nicht um ein Problem von lokalem Interesse, sondern um einen Beitrag zur Abklärung der für viele Zweige der Wasserwirtschaft so wichtigen Beziehungen zwischen Grundwasser und oberirdischen Gewässern.

Als erste Untersuchungsmethode erwähne ich den

a) Vergleich der Spiegelschwankungen von Limmat und Grundwasser in verschiedenen Abständen vom Fluss.

Das diesbezügliche Material ist in Tafel No. 6 zusammengestellt. Die Daten verdanke ich dem Tiefbauamt der Stadt Zürich (Herrn Stadtingenieur Wenner).

Die verwendeten Spiegelablesungen wurden im Jahre 190,5 ausgeführt, um Anhaltspunkte für den Bau der Kanalisationsleitungen zu bekommen. Die Zahlen bedeuten durchwegs absolute Höhen.

Die Kurve 1 gibt uns die Schwankungen der Limmat am Pegel bei der Wipkingerbriicke. Die verschiedenen Grundwasser-Beobachtungsstellen ordnen sich in eine quer zur Talrichtung gelegene Linie ein, und zwar in Entfernungen von 250 m, 500 m und 1600 m. Die Uebereinstimmung der Schwankungen von Limmat und sämtlichen Punkten des Grundwasserspiegels ist ganz auffallend; nur sind die Kurven beim Grundwasser etwas mehr ausgeglichen, als bei der Limmat. Eine regelmässig wiederkehrende Erscheinung ist ferner die Verspätung der Maxima beim Grundwasser, und zwar nimmt die Verzögerung mit der Entfernung vom Flusse zu. So erscheint z. B. das Hochwasser der Limmat vom 11. August bei 250 m vom Fluss (Alte Hardturmstrasse) erst am 23. August, bei 500 m (Hard-brücke) erst am 28. August; die Spitze der Limmatkurve vom 9. Juni lässt sich beim Grundwasser erst am 23. Juni, an der Hohlstrassein 1600 m Entfernung sogar erst am 26. Juni erkennen.

b) Verschiedene Möglichkeiten einer Verbindung von Fluss und Grundwasser.

Die teilweise Uebereinstimmung der Kurven von Fluss und Grundwasser lassen vermuten, dass bei Zürich zwischen den beiden Gewässern auf irgend einem Wege eine Verbindung bestehen muss. Die einfache Ueberlegung muss uns zeigen, dass der Parallelismus in den Wasserspiegelschwankungen durch zwei Faktoren verursacht werden kann. Es sind:

1. Bas Grundwasser kann gegen den Fluss hin abfliessen. Jede Senkung des Wasserspiegels im Fluss muss infolge der vermehrten Abflussmöglichkeit eine Absenkung des Grundwasserspiegels nach sich ziehen. Umgekehrt wird ein erhöhter Pegel stand in der Limmat dem Abfluss des Grundwassers eine gewisse Stauwirkung entgegensetzen und damit eine Hebung des Grundwasserspiegels zur Folge haben müssen.

2. In zweiter Linie käme die Infiltration von Flusswasser in Betracht, wobei ein durchlässiges Flussbett vorausgesetzt würde. Eine Vermehrung der Wassermenge im Fluss müsste dann wegen der Zunahme des Druckes und der Vermehrung der Versickerungsfläche auch eine Steigerung der Infiltration und damit entsprechende Schwankungen des Grundwasserspiegels nach sich ziehen müssen.

Eine Beziehung im Sinne von Punkt 1 wäre nur dann denkbar, wenn ein deutliches Druckgefälle vom Grundwasser zum Fluss nachgewiesen werden kann. Die Tafel No. 6 muss uns darüber Auskunft geben können, denn sie setzt uns in die Lage die gleichzeitigen Spiegelhöhen von Limmat und Grundwasser einander gegenüber zu stellen. Zu diesem Zwecke eignet sich besonders die Beobachtungsstelle von Kurve III (Hardbrücke); sie liegt mit dem Pegel an der Wipkinger-brücke in einer zum Fluss rechtwinkligen Linie. Beim tiefen Wasserstande vom

1. März sehen wir z. B. den Limmatspiegel bis 403,02, den Grundwasserspiegel bei der Hardbrücke in einer Entfernung von 500 m bis 402,4 also 0,62 m tiefer. Für den 1. Juni finden wir als entsprechende Zahlen 403,95 und 403,54 m, für den

1. August 403,75 und 403,11 m; also auch während diesen beiden Daten zeigt der Fluss gegen das Grundwasser einen Ueberdruck von 0,4—0,8 m; vom 10.—25. Dezember sinkt die Höhendifferenz sogar auf weniger als 0,2 m hinunter.

Für die Kurve II (Brunnen alte Hardturmstrasse) lassen sich die Pegelablesungen von der Wipkingerbrücke nicht ohne weiteres zum Vergleich heran ziehen, weil der Brunnen etwa 700 m weiter talabwärts liegt. Das Tiefbauamt der Stadt Zürich konnte mir aber die Pegelablesungen von einem Punkte bei der Hardmühle zur Verfügung stellen, der mit dem Brunnen an der Hardturmstrasse so ziemlich in gleicher Höhe liegt. Wir kommen so zu den folgenden Höhendifferenzen :

Brunnen alte Hardturmstr.

Limmat

bei der Hardmühle

1. Februar 23. Mai 1. Oktober 1. Dezember

401,62 m 402,71 402,55 402,10

401,81 m 402,84 402,58 402,07

Auch aus dieser Gegenüberstellung ergibt sich wenigstens für die ersten drei Daten ein kleines Gefälle vom Fluss zum Grundwasser; nur am 1. Dezember kann von einem ganz geringen gegenteiligen Ueberdruck gesprochen werden. Der Brunnen an der Hardturmstrasse liegt nur 250 m von der Limmat entfernt, derjenige an der Hardbrücke aber 500 in; es ergibt sich also aus den zusammengestellten Daten, dass der Grundwasserspiegel bis zur Hardbrücke von der Limmat her etwas sinkt.

Die Höhenverhältnisse von Limmat und Grundwasserspiegel erweisen sich damit als zur Infiltration von Flusswasser geeignet.

5. — Differenzen in der Härte des Grundwassers bei Zürich.

Weitere Dokumente über die Herkunft unseres Grundwassers muss uns die chemische Zusammensetzung des Wassers liefern.

Schon auf Seite 22 habe ich darauf hingewiesen, dass der Kalkgehalt des Wassers in vielen Fällen geeignet ist, die Beziehungen zwischen Grund- und Oberflächenwasser festzustellen, indem das Flusswasser sich vom Grundwasser durch eine bedeutend geringere Härte unterscheidet. Ich habe durchwegs die Alkalinität, d. h. die Karbonathärte benützt, die bei der Limmat ungefähr 12, beim Grundwasser über 32 franz. Grade betragen kann. Ein Teil der verwendeten Bestimmungen wurde mir von Herrn Stadtchemiker Rieter in Zürich zur Verfügung gestellt; es seien ihm an dieser Stelle seine wertvollen Beiträge bestens verdankt. Weitere Bestimmungen sind früher von 0. Thomann³ und Lunge⁴ ausgeführt worden.

a) Härteprofil durch das Limmattal zwischen Zürich und Altstetten.

Bank der zahlreichen Grundwasserbrunnen an der untern Peripherie der Stadt sind wir hier über den Kalkgehalt des Grundwassers in der ganzen Breite des Talbodens ziemlich gut orientiert. Die in den folgenden Tabellen angeführten Punkte liegen alle in einem etwa einen Kilometer breiten Streifen, der quer zum Grundwasserstrom verläuft, Wir bekommen so gleichsam ein Härteprofil durch den Talboden.

Entfernung von Härte in franz.

der Limmat

Graden

12

1. Limmat

2.    Seidenfabrik Meyer am Sihlquai .    .    .    .

3.    Maschinenfabrik Escher, Wyss & Co. .    .

50 m 300 »

4. Sodbrunnen beim Güterbahnhof (Hohlstr. No. 371) ca. 1000 »

1200 »

5. Brunnen des städt. Schlachthofes

16,8—18,4

23.6— 24,5 28,2—29

30.6— 32,5

b) Beweise für die Infiltration von Flusswasser hei Zürich-Altstetten.

Aus der vorstehenden Zusammenstellung ergibt sich eine auffallende Proportionalität zwischen der Härte des Grundwassers und der Entfernung von der Limmat. Wir können uns diese Gesetzmässigkeit nur dadurch erklären, dass das weiche Flusswasser den Grundwasserstrom in grossem Masstabe speisen muss. Je weiter man dann vom Flusse weggeht, um so mehr macht sich die Mischung mit dem von der Bergseite zufliessenden kalkreicheren Bodenwasser geltend; zudem muss natürlich das Flusswasser auf seinem unterirdischen Wege je nach der Länge der durchflossenen Strecke durch die lösende Wirkung auf den Boden eine gewisse Bereicherung seiner Mineralbestandteile erfahren.

Entfernung Härtegrad in vom Fluss f'ranz. Graden

ca. 50 m

Zum gleichen Schlüsse berechtigen auch die Resultate der Härtebestimmungen aus verschiedenen anderen Brunnen, die in der Nähe von Silil oder Limmat liegen, z. B. :

19

14—

1.    Brunnen der Papierfabrik a. d. Silil .    .

2.    EhemaligerSodbrunnenimCafeduNordamBahnhofplatz 50 »

3.    Grund wasserpump werk der Gemeinde Höngg ....    40 »

In allen drei Fällen haben wir es mit einem offensichtlich durch weiches Flusswasser verdünnten Grundwasser zu tun.

Auch diese Zahlen berechtigen zu der Annahme, dass die Flussbette von Limmat und Sihl bei Zürich nicht dicht seien und die Infiltration von Flusswasser möglich sei.

Diese Schlussfolgerungen möchte ich ja nicht etwa verallgemeinert haben; dass sie nicht einmal auf die ganze Limmat ausgedehnt werden dürfen, beweist uns die

6. — Chemische Zusammensetzung des Grundwassers bei Schlieren.

Es stehen uns aus der Gegend zwischen Altstetten und Schlieren die Härtebestimmungen von drei Punkten zur Verfügung, nämlich

Entfernung von der Limmat

Härte in franz. Graden

1.    Brunnen des Gaswerkes........

2.    Sodbrunnen beim Schuppen im Hardhof .    . ca.

3.    Sodbrunnen beim Pulverhaus a. d. Industriestrasse

200 m 500 » 500 »

32,5

34,5

34

Die Härte des Wassers steigt also hier schon in einer Entfernung von 200 m von der Limmat auf 32,5 Grade, einen Wert, der bei Zürich erst in einer Distanz von 1200 m erreicht wird. Vergegenwärtigen wir uns, dass das Wasser der Limmat auch hier immer noch bloss 12 Härtegrade aufweist, so muss uns die Infiltration von Flusswasser schon in der Gegend von Schlieren als nahezu ausgeschlossen erscheinen.

Es dürfte das damit Zusammenhängen, dass bei Schlieren der Grundwasserträger bereits bis auf oder über das Niveau der Limmat gefüllt ist, so dass für weitere Infiltrationen von Flusswasser kein Raum mehr vorhanden sein kann.

7. — Grundwasserverhältnisse bei Dietikon.

a) Verhalten des Grundwasserstromes zu der Endmoräne von Schlieren.

Unterhalb Schlieren sehen wir den Talboden des Limmattales mit Ausnahme eines schmalen Durchbruches von der auf Seite 111 genannten Endmoräne von Schlieren abgeschlossen.

Schon auf Seite 112 haben wir die Vermutung ausgesprochen, dass der Schotter ohne wesentliche Profilreduktion unter den Moränen von Schlieren durchgeht, wenigstens der ältere Schotter in der Tiefe, der ja mit den Kiesen und Moränen der letzten Eiszeit nichts zu tun hat.

Wäre im Gegensatz zu dieser Annahme der Schotter bei Schlieren ganz oder auch nur bis zu grösserer Tiefe unterbrochen, so müsste sich die Profilreduktion

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Fig. 25.

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Phot. J. Hug. 25. II. 17.

Quellbach bei Hasli im Emmental.

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Fig. 26.

Phot. J. Hug. 2. I. 17.

Grundwasseransammlung in einem Altwasserlauf am rechten Ufer der Limmat bei Dietikon.

in der Abgabe eines bedeutenden Wasserquantums äussern. Davon lässt sich aber nichts beobachten; weder an den niedrigsten Stellen des Talbodens, noch im Flussbett wird sichtbar Grundwasser abgestossen. Auch eine neue Begehung beim Winter-Niederwasserstand am 17. Dezember 1916 hat nichts davon erkennen lassen.

Bei Dietikon wird das Einzugsgebiet unseres Grundwasserstromes durch

b) Die Schotterfelder des Rückzugsstadiums von Schlieren

wesentlich vergrössert. Bei Unter-Engstringen-Weiningen schliesst sich an die Moräne ein weites Feld an. Ein anderer Zweig dieser Terrasse bildet den Talboden von Urdorf. Wir haben es hier mit dem Schotterfeld einer Endmoräne 2 km weiter südlich bei Birmensdorf zu tun, die während des Stadiums von Schlieren durch eine von Süden her aus dem Reusstal vorstossende Zunge des Reussgletschers gebildet worden ist.

Das Schotterfeld von Zürich-Altstetten, d. h. der heutige Talboden liegt bei Dietikon 15—20 m tiefer, als das zur Moräne von Schlieren gehörende Schotterfeld; das letztere fällt jetzt in einem Steilrand zur untern Stufe ab. (Siehe Siegfr. Atl., Bl. 158).

c) Quellen und Grundivasser-Fassungen.

Auf der rechten Flusseite tritt am Fuss des Terrassenabsturzes eine Quelle zu Tage (« Brunnenrain »). Der Wasserspiegel der höheren Stufe liegt also höher als die Oberfläche des tieferen Feldes, sodass hier wieder eine Terrassenfussquelle entstehen muss. Das Wasser verschwindet aber nach kurzem Lauf wieder im Kies, indem das Terrain gegen den Fluss hin zunächst etwas ansteigt und damit wieder ein grösseres Fassungsvermögen erlangt.

Zur definitiven Wasserabgabe kommt es erst in einem rechtseitigen Altwasserlauf der Limmat und in einer Kiesgrube an der Strasse von Dietikon nach Gerolds-wil. Der Ertrag dieser Grundwasseraufstösse vermindert sich mit dem Sinken des Wasserspiegels in der Limmat; ohne Zweifel findet das Grundwasser bei niedrigem Flusswasserstand einen leichteren Ausweg in die Limmat (Fig. 26).

Auch die Altwasserläufe der linken Flusseite werden mit Grundwasser gespiesen. Bei Dietikon wurden im Laufe der Zeit verschiedene Brunnenanlagen zur Ausnützung des Grundwassers erstellt; die eine im Dorfe selber gelegene gehört der Brauerei, die andere liefert das Trinkwasser für die Gemeinde Dietikon. Hier wurden bis zu 26 m Tiefe nur Kiese und Sande getroffen.

8. — Grundwassermündung bei Killwangen.

Von Dietikon an beginnt die Limmat ein grösseres Gefälle anzunehmen, als die Terrassen und schneidet sich damit immer tiefer unter die Oberfläche derselben

ein. Natürlich wird dadurch auch der Grundwasserspiegel entsprechend tiefer gelegt.

Im « Härdli » oberhalb der Station Killwangen sehen wir die Limmat in der scharfen Biegung nach rechts ein kurzes Stück weit auf beiden Seiten in Molasse eingeschnitten. Wir sind also hier im Bereich einer kleinen Flussverschiebung.

Wo dann die Limmat gegen die Station Killwangen hin wieder nach links drängt, kommen wir zur ersten ausgeprägten Grundwasser-Einmündung; es brechen hier am linken Flussufer grosse Quellen aus den Kiesbänken hervor. Sie sind natürlich nur im Winter bei niedrigem Wasserstande sichtbar, wenn das Ufer ein Stück weit abgedeckt ist.

9. — Die -< Härte » der Killwanger-Quelle.

Die Härte des Wassers stellt sich hier auf nicht weniger als 33 franz. Grade. Vergleichen wir damit die auf Seite 117 beschriebenen Verhältnisse, so muss sich uns die bestimmte Ueberzeugung aufdrängen, dass auf einer längeren Strecke oberhalb Killwangen kein weiches Flusswasser zur Speisung des GrundwasserStromes beigetragen hat.

Wir haben das Gebiet ohne Infiltration von Flusswasser schon bei Schlieren nachweisen können; von hier lässt es sich ohne Zweifel ununterbrochen bis zu unserer Quelle bei Killwangen verfolgen. Auf dieser ganzen Strecke scheint überall Ueberdruck von Grundwasser zum Fluss vorhanden zu sein. Nur bei raschem Ansteigen der Limmat dürfte es vorübergehend zu geringer Infiltration kommen, bis sich der Grundwasserspiegel jeweilen auf das erhöhte Flussniveau eingestellt hat.

10. — Verhältnisse bei der Flussverschiebung von Baden-Wettingen.

a) Härte des Wassers.

Aber schon 2,5 km unterhalb der Grundwasssereinmündung von Killwangen hat sich in der chemischen Zusammensetzung des Wassers wieder ein überraschender Umschwung eingestellt, indem beim Filterbrunnen der Gemeinde Wettingen (1,5 km nordöstlich der Station Wettingen) in einer Entfernung von 30 m von der Limmat die Härte zu nur 21° bestimmt wurde. Denselben Kalkgehalt finden wir auch beim Pumpwerk der Stadt Baden. Als Mittel aus sieben Bestimmungen ergaben sich 21°,6.

b) Profil bei Wettingen.

Von der oberen Eisenbahnbrücke an sehen wir den Fluss bis zur untern Eisenbahnbrücke ganz in die anstehende Unter-Süsswassermolasse eingeschnitten. Als

man aber vor etwa 7 Jahren etwas weiter nördlich in der Nähe der Station Wettingen einen Brunnen graben wollte, wurde bis auf das Niveau des Flusses, d. h. bis zu einer Tiefe von etwa 35 m, nur Schotter ausgehoben. Wir können also auf Grund dieses Aufschlusses das Profil von Fig. 27 konstruieren, in welchem der heutige Fluss den Grundwasserträger intakt liess und sich links ausserhalb desselben einschnitt. Fs liegen hier dieselben Verhältnisse vor, wie wir sie aus dem Rheintal an verschiedenen Stellen beschrieben haben.

Die Uebereinstimmung mit den Grundwasserverhältnissen des Rheintales liegt auch darin, dass das Grundwasser in der Gegend von Wettingen-Baden nur noch die alten Schotter des Urstromtales durclifliesst, indem sein Spiegel infolge des

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S    =    Schuttkegel.

T.J. = Anstehender Fels (Jura und Tertiär).

Einschnittes der Limmat tief unter die Auflagerungsfläche des jüngeren Schotters abgesenkt wurde.

Auch das

c) Gefälle des Grundwasserspiegels

wird durch die Flussverschiebung bestimmt.

Die Quellen bei Killwangen deuten unzweideutig darauf hin, dass der Grundwasserspiegel etwas über dem Niveau des Flusses liegen muss. Bei der Bohrung

2,5 km weiter talabwärts zeigte sich die überraschende Tatsache, dass'der Grundwasserspiegel erst 4—6 m unter dem Fluss liegt.

Bis zum folgenden bestimmbaren Punkt hat sich das Blättlein wieder gewendet. Wo bei Baden der Grundwasserstrom die Limmat wieder kreuzt, werden wir im folgenden noch eine Quelle am rechten Flussufer kennen lernen. Eine solche kann sich aber nur dann bilden, wenn sich der Grundwasserspiegel hier wieder über das Niveau der Limmat eingestellt hat.

Wir hätten damit auch an der Limmat, entsprechend der auf Seite 57 besprochenen Erscheinung am Rheinfall, eine längere Strecke mit ausgesprochener Divergenz von Fluss- und Grundwasserspiegel nachgewiesen, für welche nur die Flussverschiebung verantwortlich gemacht werden kann.

Wie am Rheinfall, so hat auch bei Wettingen der Fluss auf verschobenen Strecken ein grösseres Gefälle, als da, wo altes und neues Tal zusammenfallen; der anstehende Fels im Flussbett wirkt eben wie ein Riegel, sodass im Längeprofil des Flusses eine kleine Stufe entstehen muss. Der Grundwasserspiegel macht nun aber diese Knickung im Gefälle nicht mit, sodass notgedrungen eine Strecke weit der Grundwasserspiegel unter den Fluss zu liegen kommt,

Damit haben wir auch die

d) Erklärung der Härte-Differenzen.

Zwischen Killwangen und dein Brunnen oberhalb Wettingen sinkt der Kalkgehalt von 33 auf 21° herunter; es muss also zwischen diesen zwei Punkten Flusswasser hinzugekommen sein. Die Infiltration kann ohne Zweifel nur an dem Punkte erfolgen, wo unterhalb Killwangen der Grundwasserspiegel unter den Fluss herabsinkt, resp. diesen schneidet. An dieser Stelle muss die Ausdichtung des Flussbettes mit Schwierigkeiten verbunden sein, indem bald Druckgefälle vom Fluss zum Grundwasser, bald das Gegenteil sich einstellt,

Sobald aber der Grundwasserspiegel unter den Fluss gekommen ist, setzt die Infiltration aus, das Flussbett wird dicht. Wäre dies nicht der Fall, so müsste das Wasser der Limmat den Schotter bis auf den Spiegel des Flusses auffüllen, und anderseits würde dies eine weitere Erniedrigung der Härte von der Fassung Wettingen bis nach Baden zur Folge haben.

Die beiden Brunnenbohrungen von Baden und Wettingen haben auch Anhaltspunkte über die

e) Tiefe des Grundwasser Stromes

geliefert. Beim oberen der beiden Punkte wurde bis zu 26 m Tiefe gebohrt, wovon 22 m unter dem Spiegel der Limmat. Es wurde dabei nur Schotter ausgehoben, ohne das Liegende zu finden. Dasselbe Resultat hat auch die Bohrung bei Baden gezeitigt, die ebenfalls bis über 20 m Tiefe vorgetrieben wurde.

Vor einigen Jahren liess die Stadtverwaltung Baden auf dem linken Ufer der Limmat bei der hölzernen Brücke eine weitere Sondierbohrung ausführen. Diese erreichte in einer Tiefe von 27,5 m, d. h. etwa 25 m unter dem Limmatspiegel das Liegende des Schotters, den anstehenden Jurakalk. Dabei hat man aber zu berücksichtigen, dass die Bohrstelle ganz am rechten Ufer des Grundwasserstromes liegt, indem schon ganz nahe beim rechtseitigen Brückenkopf der anstehende Fels sichtbar ist. Ueber die Tiefe in der Mitte des alten Tales haben wir damit immer noch keine sicheren Anhaltspunkte.

11. ~ Verlauf des Grundwasserstromes im unteren Limmattal.

Nach den vorhandenen Schotteraufschlüssen und den genannten Bohrungen zu schliessen, setzt der Grundwasserstrom aus dem Wettingerfeld über die Limmat, durchschneidet dann das Plateau mit dem Bahnhof Baden, um im Park des Grand Hotel wieder zum Fluss zu stossen. Das scharfe Knie der Limmat bei den Bädern liegt schon wieder auf der rechten Seite des alten Tales in den anstehenden aufgerichteten Jura- und Triasschichten, aus denen die Badener Schwefelquellen aufsteigen.

Unterhalb Baden fallen Grundwasserstrom und heutiger Fluss in ihrem Verlaufe fast durchwegs zusammen; nur 1 km oberhalb Turgi sehen wir den Fluss auf einer Länge von 300 m wieder im anstehenden Fels links ausserhalb der alten Schotterauffüllung. Dann mündet unser Grundwasserstrom in das Schottergebiet des vereinigten Aare-Reuss-Limmatgebietes ein, wo an eine besondere Individualisierung natürlich nicht mehr gedacht werden kann.

12. — Der Grundwasseraufstoss bei Baden,

An der Kreuzungsstelle von Fluss und Grundwasserstrom bei Baden fehlt auch der Aufstoss nicht, den man hier aus verschiedenen Gründen erwarten muss. Für erste beginnt sich an diesem Punkte der Grundwasserstrom bedeutend zu verengen; er tritt eben hier aus dem Molasse-Gebiet in die aus Jurakalk und Trias gebildete Lägernkette ein, die schon vom alten Tale nur in einer schmalen Kinne durchbrochen werden konnte. Im weiteren kommt hier ein Faktor für die Quellenbildung in Betracht, den wir schon auf Seite 64 für das Urstromgebiet der Nordschweiz erwähnt haben. Zufolge der Flussverschiebung hat der Grundwasserstrom eine Strecke weit keine Gelegenheit, seine neu gesammelten Wasser an den Fluss abzugeben, bis er dann an der Kreuzungsstelle mit der Limmat wieder tief angeschnitten und so der über dem Flussniveau gelegene Teil des Grundwassers abgestossen wurde.

Das Flussufer ist an der in Betracht kommenden Stelle durch das obere Elek-trizitätswerk Baden derart verbaut, dass sich die Quelle dem Auge nicht auffällig macht. « Bei abgesperrter Limmat füllt sich aber der Oberwasser- und Unterwasserkanal der ehemaligen Spörry’schen Fabrik mit klarem, blauem Quellwasser. Nach Absperren hat man versucht, ihn auszupumpen. Vier Pumpen, welche zusammen 30,000 Min. Lit. lieferten, vermochten den Wasserspiegel nicht zu senken »h

¹ Alb. Heim, Gutachten in : Bericht und Antrag des Gemeinderates Baden an die Tit. Einwohner-Gemeinde Baden betr. Beschaffung von Wasser, etc., 1907/08, S. 10.

13. — Zusammenfassung.

Zur Entstellung des Grundwasserträgers des Limmattales. haben also verschiedene Epochen ihren Anteil beigesteuert. Von Zürich bis unterhalb Dietikon erfüllt das Grundwasser die aus den Rückzugsphasen der letzten Eiszeit stammenden Schotter bis nahe an deren Oberfläche. Von Killwangen an abwärts senkt der immer tiefer werdende Einschnitt der Limmat den Grundwasserspiegel immer ab, d. h. das Wasser fliesst hier nur noch in den alten Schottern des Urstromtales, die auch im oberen Linmiatgebiet sich unter den jüngeren geologischen Ablagerungen durchzuziehen scheinen.

Die Beziehungen zwischen Grundwasser und Fluss zeigen an der Limmat ein so wechselvolles Bild, wie es bis anhin in dieser Mannigfaltigkeit in keinem anderen Grundwassergebiet nachgewiesen werden konnte. Von Zürich bis Altstetten trägt eine ausgiebige Infiltration von Flusswasser zur Speisung des Grundwassers bei.

Aus der bedeutenden Zunahme der Härte des Wassers zu schliessen, muss von Schlieren an bis zur Station Killwangen die Abgabe von Flusswasser zum Grundwasser ausgeschaltet sein; das letztere tritt zufolge der Höhenlage seines Wasserspiegels eher gegen die Limmat aus.

Unter dem Einfluss der Flussverschiebung bei Wettingen sinkt der Grundwasserspiegel bei Killwarigen verschiedene Meter tief unter die Limmat hinab, wobei am Schnittpunkt der beiden Wasserspiegel neuerdings eine intensive Infiltration erfolgen muss, während auf der Strecke, wo der Grundwasserspiegel unter der Limmat liegt, die Versickerung von Flusswasser wieder aufzuhören scheint.

Noch ein Wort über die Wirkung der Infiltration von Flusswasser auf die Qualität des Grundwassers. Unmittelbar im Gebiete der intensivsten Versickerung bei Zürich-Altstetten ergeben die Brunnen in nächster Nähe der Limmat ein chemisch und bakteriologisch brauchbares Wasser; von einer Benachteiligung der Wasserqualität durch das einsickernde Flusswasser kann also hier nicht gesprochen werden. Diese Tatsache liefert uns neuerdings einen Beweis für die vorzügliche Filtrationsfähigkeit unserer eiszeitlichen Schotter.

KAPITEL XII.

Grundwasserströme in den späteren Rückzugsphasen der letzten Vergletscherung.

A. DER TALBODEN AN DER SAANE OBERHALB GREYERZ.

1. — Entstehung und geologische Stellung des Grundwasserträgers.

Als Beispiel für die Grundwasserführung in fluvioglazialen Schottern aus den spätem Phasen der letzten Eiszeit sehen wir uns den Talboden zu beiden Seiten der Saane im Greyerzerland etwas genauer an.

Nussbaum¹ und Aeberhard² haben aus dieser Gegend eine Stufe beschrieben, die bei Enney links der Saane, besonders aber von Estavannes bis über Grand-villard hinaus auf der rechten Flusseite eine ausgedehnte Verbreitung aufweist. Sie soll sich über Lessoc und Montbovon hinaus bis nach Les Moulins verfolgen lassen, um sich hier mit den Endmoränen des Saanegletschers aus dem sog. Bühlstadium zu verknüpfen.

Die Saane hat später in diese Terrasse eine neue Stufe eingeschnitten, die vom Bahnhof Estavannes über Enney bis gegen die Station Grandvillard sich erstreckt und stellenweise eine Breite von 1 km erreicht. Bei der Station Grandvillard und 1 km unterhalb Neirivue sehen wir die Saane in einer engen Schlucht in Fels eingeschnitten ; dann bildet unsere Stufe neuerdings auf einer Strecke von 2 km, d. h. bis gegen die Station Lessoc einen gegen 500 Meter breiten Talboden, in welchen sich die Saane bis anhin nicht weiter zu vertiefen vermocht hat. Ob hier noch eine jüngere fluvioglaziale Terrasse, entsprechend einem späteren Rück-

Mitteilungen der nat. Ges., Bern 1907, S. 257 ff., Eclog. geol. helv , 1909, S. 798. Eclog. geol. helv., 1908, S. 18.

zugsstadium als die Endmoräne von Les Moulins, vorliegt, oder ob es sich* einfach um eine Erosionsterrasse in die Schotterstufe von Grandvillard handelt, konnte nicht weiter untersucht werden ; für unseren Zweck genügt die Tatsache, dass auch die niedere, im Niveau der Saane gelegene Terrasse bis zu einer gewissen Tiefe noch aus durchlässigem Schotter besteht.

2. — Grundwasseraufstösse bei Estavannes.

Auf der rechten Flusseite bei Grandvillard sehen wir unseren Talboden durch die bereits erwähnte höhere Terrasse begrenzt, die ebenfalls aus durchlässigem Schotter besteht. Es tritt aber daraus keine Quelle sichtbar zu Tage, der ganze Ertrag an Grundwasser wird unsichtbar an die tiefere Stufe abgegeben. Von Grandvillard bis gegen Estavannes-dessus mündet vom rechten Berghang keine Bachrinne ein; der nächste vor Estavannes-dessous den Talboden erreichende Bach versickerte am 13. Oktober 1916 in seinem Schuttkegel, so dass damit ein grosser Teil der rechtsseitigen Berglehne in das Einzugsgebiet des Talboden-Grundwasserstromes einbezogen wird.

Als weiteres Moment zur Ansammlung eines grossen Grundwasserstromes kommt ferner hinzu, dass die Saane nicht in die Terrasse eingeschnitten ist. Zufolge ihres geringen Gefälles scheint sie eher zur Ablagerung von Schotter Tendenz zu zeigen und so ihr Bett zu erhöhen. Es fehlt damit an einem natürlichen Einschnitt, dem das gesammelte Grundwasser nach und nach zutliessen könnte. Der Schotter kann so in seiner ganzen Mächtigkeit als Träger des Grundwasserstromes ausgenützt werden.

So erklärt es sich denn, dass der grösste Teil des Grundwassers nicht am Ufer des Flusses, sondern fast am äussern Rande abgestossen wird. Der wasserreichste Quellbach beginnt auf der rechten Talseite, etwa 1 km nördlich von Grandvillard, wo die Karte 1 : 25,000 (Blatt 458) den verheissungsvollen Namen «Fontaines » verzeichnet. Der Quellbach nimmt auf seinem weiteren Wege noch das Wasser von zahlreichen Grundwasseraufstössen auf, von denen einzelne besondere Seitenbäche zu bilden vermögen; es gilt dies insbesondere für die näher am Fluss isoliert gelegene Quellengruppe am Waldrand von Les Anges.

Besonders imposant präsentiert sich der Quellbach, wo er direkt unter Estavannes-dessus in den Wald eintritt, das tiefe, langsam messende Gewässer wird hier ganz von der charakteristischen Quellenflora durchsetzt (Fig. 29).

Ich schätzte auf Grund einer provisorischen Profil- und Geschwindigkeitsbestimmung die Wassermenge des Quellbaches am 13. Oktober 1916 zu 3—400 Sek. Lit., wobei nur wenige Sek. Lit, Oberflächenwasser des bei Estavannes-dessus einmündenden Bächleins einbezogen waren.

Eine am 7. März 1917, d. h. am Ende einer längeren Kälteperiode durch

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¹

   F. Antennen, Mitteilungen über das Quartär des Einmentales, Eclog. geol. lielv., 1909, S. 789.

²

   F. Nussbaum, Das Endmoränengebiet des Rhonegletschers, S. 7.

Ann. schw. Landeshydr. — lld. III.

³

. Thomann, Vierteljahrsschrift der nat. forsch. Ges., Zürich, 1901, S. 107.

⁴

Die Wasserversorgung der Stadt Zürich. Ihr Zusammenhang mit der Typhusepidemie. Zürich. 1885, S. 113.

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Verlauf der verschütteten, — früheren Talrinnen

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Herrn Ing. Ghezzi angeführte Messung ergab für den linken Zufluss (Rio d Ecodin) 128 Sek. Lit., für den rechtsseitigen Arm (Beverret) 301 Sek. Lit., zusammen also 429 Sek. Lit.

3. — Quellbäche bei Enney.

Auch die linke Talseite hat ihren Quellbach. Er beginnt in den Wiesen bei Punkt 711 nordöstlich von Enney; die Verengung des Tales durch den Felsvorsprung La Ronclema trägt wohl die Schuld an der Bildung dieses Grundwasser-Aufstosses.

Beim Durchfliessen der Erweiterung des Tales bei Estavannes besteht natürlich kein weiterer Grund zur Quellenbildung; der Bach erfährt daher hier keine nennenswerte Bereicherung. Erst wo gegen Greyerz ein neuer Felsriegel den Talboden abschnürt, muss wegen der starken Profil-Reduktion des Grundwasserträgers das noch vorhandene Wasser des Grundwasserstromes abgestossen werden. Die entsprechenden Quellen befinden sich auf der linken Seite der Saane im Flussbett unmittelbar oberhalb der Mündung des Quellbaches. Ich schätzte die Wassermenge dieser Quellen am 13. Oktober 1916 auf 60—80 Sek. Lit., eine Messung war hier wegen der Zerteilung des Wassers nicht möglich.

Ein weiteres Quellbächlein entspringt rechts der Saane, etwas unterhalb der Brücke bei der Station Estavannes direkt am Fusse des steilen Felshanges. Es mündet bei der Saanebrücke von Chatelet ä Epagny, wo das Grundwassergebiet an einer Felsschlucht endigt. Am 8. März 1917 wurden an diesem Quellbach 18 Sek. Lit, gemessen.

4. — Unterbrechung des Talbodens' durch zwei Felsriegel.

Bei der Saanebrücke, nahe der Station Grand.villard, sehen wir den Fluss in einer engen Felsschlucht eingeschnitten; es fehlt hier längs der Saane an einem Schotterprofil, was einen Unterbruch in der Grundwasserführung bedingen müsste.

Der schmale Talboden bei Villars-sous-Mont reicht natürlich zur Bildung eines auffälligen Grundwasserstromes nicht aus. Auch diese Erweiterung ist nach oben durch einen kurzen Riegel abgeschlossen, welchen die Saane in einer Felsschlucht durchschneidet.

5. — Der Talboden von Neirivue-Albeuve

wird nach einer Längserstreckung von nahezu 3 km an der Felsschlucht bei der Station Lessoc nach oben abgeschlossen.

Die Grundwasseraufstösse dieses Einzugsgebietes sind bei weitem nicht so prägnant, wie im Talboden von Enney. Eine Anzahl Quellen finden sich in einem Altwasserlauf der Saane; der abfiiessende Bach ergiesst sich an der Mündung der Neirivue in die Saane. Ertrag am 13. Oktober 1916 etwa 70 Sek. Lit. (Schätzung).

Während dieser Quellerguss im Verhältnis zur Ausdehnung des Einzugsgebietes nicht sehr hoch zu nennen ist, muss dem Grundwassergebiet von Enney-Estavannes eher das Gegenteil nachgerühmt werden. Zudem fällt uns auf, dass im untern Talboden schon nahe an seinem obern Ende in den Fontaines 1 km nördlich von Grandvillard starke Aufstösse eine Uebersättigung des Schotters mit Grundwasser beweisen.

Diese Erwägungen zwingen uns zur Annahme einer

6. — Verbindung der beiden Grundwassergebiete von Enney und Albeuve durch verborgene Schotterrinnen,

die abseits der Felsschluchten der Saane verlaufen müssen.

Nur 200 Meter östlich des Felsriegels bei der Station Grandvillard verläuft ein Streifen von Niederterrasse auf einer Strecke von 1 km der Saane parallel, auf beiden Seiten von anstehendem Fels eingefasst. Aus verschiedenen Anhaltspunkten muss man annehmen, dass es sich um eine Rinne handelt, die bis unter das Niveau der Saane mit Schotter ausgefüllt sein muss. Es liegt hier ein alter verschütteter Talweg vor, den die Saane beim Wiedereinschneiden nicht mehr getroffen hat, also im kleinen dieselbe Erscheinung, die im grossen bei den Urstromtälern der Nordschweiz nachgewiesen werden konnte.

Noch viel bestimmter haben wir den ausgefüllten Talweg beim zweiten schmalen Riegel an der Mündung der Neirivue. Hier besteht nur der äusserste Kopf des wallartigen Talabschlusses aus einem anstehenden Felsriff, das mit der Felswand des rechten Ufers die Schlucht bildet; der ganze übrige Teil besteht aus dem Schotter der ehemaligen Talausfüllung.

Die beiden Riegel von Grandvillard und Neirivue vermögen also orographisch den Talboden längs der Saane zu unterbrechen, nicht aber dessen Grundwasserstrom. Dieser hat Gelegenheit, sich durch eine abseits der Felsschluchten verlaufende Schotterausfüllung eines alten Tales über die scheinbaren Hindernisse wegzusetzen und so einen zusammenhängenden Grundwasserstrom von Lessoc bis unterhalb Enney zu bilden. Die Verbindungsstücke sind auf der Figur 28 durch zwei punktierte Linien eingefasst.

Ob auch die Felsschluchten der Saane zwischen Lessoc und Montbovon noch von mit Schotter erfüllten Rinnen umgangen sind, und ihre allfällige Bedeutung für die Grundwasserführung, konnte noch nicht festgestellt werden.

Ann. Schw. Landeshydr. — Bd. III.

B. DIE GRUNDWASSERBA1CHE BEI AMBRI-PIOTTA IM LIVINENTAL.

1. — Verbreitung des Schottergebietes.

Die Scliotterfelder lassen sich aber auch noch in Talstrecken verfolgen, die näher dem Hauptkamme der Alpen liegen und deshalb beim, Rückzug der Gletscher noch später vom Eise geräumt wurden. Als Vertreter wähle ich ein Beispiel vom Südhang der Alpen: das obere Livinental bei Ambri-Piotta.

Der prächtig ausgebildete Talboden beginnt an der engen Felsschlucht von Stalvedro, 0,8 km unterhalb der Station Airolo. Der Abschluss nach oben ist hier so vollständig, dass sowohl Bahn als Gotthardstrasse mit Tunnels durchkommen müssen.

Die Breite des Talbodens schwillt bald auf 400 Meter an, verengt sich aber bei der Ponte Sordo (3 km unterhalb Airolo), wo die Gotthardstrasse vom linken auf das rechte Tessinufer übersetzt, wieder auf weniger als hundert Meter.

Gegen das Dorf Piotta hin beginnt dann die untere grosse Erweiterung bis auf 600 Meter, worauf 1 km unterhalb Ambri die Talwände wieder von beiden Seiten her sich schliessen und damit den Talboden nach unten auskeilen lassen.

Der ganze für uns in Betracht kommende Talboden erreicht eine Länge von

6,5 km, wovon 2,2 km auf die obere, der Rest auf die untere Erweiterung fallen, die fast überall durch steile Felswände eingefasst ist.

Aus militärischen Rücksichten geht es leider nicht an, einen Kartenausschnitt beizugeben; ich muss auf Bl. 503 des Siegfr. Atl. oder Bl. XIX der Dufourkarte verweisen. Einen Begriff von der Bodengestaltung gibt die Fig. 30.

In der Gegend von Ambri wird an verschiedenen Stellen ein gut durchlässiger Schotter aufgeschlossen; freilich können die Kiesgruben des Wasserspiegels wegen nur bis zu wenigen Meter Tiefe Vordringen.

2. — Die wichtigsten Quellengruppen.

a) Quellbach im oberen Becken.

Nach der Verteilung der Grundwasser-Aufstösse zu schliessen, scheint der Talboden in seiner ganzen Länge bis nahe an die Oberfläche mit Grundwasser gefüllt zu sein. Schon die Verengung bei der Ponte Sordo vermag in der oberen Erweiterung des Tales einen Grundwasserbach bei den Häusern Sordo entstehen zu lassen. Die Wassermenge desselben wurde am 14. Juli 1916 durch Herrn Ingenieur Ghezzi zu 106 Sek. Lit. bestimmt. Am 26. März 1917 wurden 49 Sek. Lit. gemessen.

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Fig. 29.

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Phot. T. Hue. 11. II. 17.

Der Hauptquellbach bei Estavannens-dessus.

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Fig. 30.

Phot. J. Hug. 24. VI. 17.

Der Grundwasser führende Talboden bei Ambri-Piotta (Livinental).

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b) Quellbäche bei der Station Ambri-Piotta.

Bedeutend grössere Wassermengen werden natürlich im untern Teil des Talbodens abgegeben. Zu der grösseren Ausdehnung kommt hier noch der Umstand dazu, dass zwischen Ambri und Fiesso das Tal sich stark verengt, der Grundwas-serträger also nahezu ganz ausgehen muss. Besonders ausgiebig gestaltet sich die Quellenbildung in der Umgebung der Station Ambri-Piotta. Die eine Gruppe bildet unmittelbar östlich der Station zwischen Bahnlinie und Strasse einen Quellbach, der am 15. Juli 1916 327 Sek. Lit. lieferte. Ein zweiter Quellbach entspringt direkt südlich der Station in den Wiesen zwischen Strasse und rechtseitigem Hang; der Ertrag dieser Gruppe wurde am 15. Juli 1916 zu 272 Sek. Lit. bestimmt. (Messungen von Herrn Ing. Ghezzi.)

c) Aufstösse nördlich der Bahnlinie bei Ambri.

Der Talboden zwischen Ambri und dem Tessin wird ebenfalls von einem Netz von Quellbächen durchzogen ; ein solcher zieht sich z. B. ein Stück weit der Strasse von Ambri di sotto nach Quinto entlang. Der Abfluss aller dieser Aufstösse vereinigt sich zu einem respektablen Bach, der bei Ambri di sotto ein Stück wrnit der Nordseite der Bahnlinie entlang fliesst.

d) Messung des Hauptquellbaches.

Die unter b) und c) genannten Quellbäche vereinigen sich direkt neben der Bahnlinie nur 50 Meter vor der Mündung in den Tessin. Eine Messung ergab hier am 13. Juli 1916 3015 Sek. Lit.; dabei waren aber 684 Sek. Lit. Oberflächenwasser aus Seitenbächen und Bewässerungsgräben inbegriffen, so dass der reine Ertrag der Grundwasser aufstösse bei Ambri-Piotta zu 2331 Sek. Lit. angenommen werden muss.

Dass auch im Winter noch eine ansehnliche Menge von Grundwasser abge-stossen wird, ergibt sich aus der Messung vom 26. März 1917, die 1111 Sek. Lit. ergab ; dabei sind die 13 Sek. Lit. des Dorf baches von Piotta als Oberflächenwasser bereits abgerechnet. Der Seitenbach rechts der Bahnlinie ergab allein 426 Sek. Lit.; die Ergänzung bis zu 1111 Sek. Lit. wird durch den linksseitigen Quellbach zugeführt.

Der Hauptquellbach umfasst aber noch nicht die gesamte Grundwassermenge. Als ich am 2. Januar 1917 bei verhältnismässig niedrigem Wasserstande dem rechten Ufer des Tessin entlang ging, beobachtete ich 80 Meter oberhalb der Mündung des Quellbaches zahlreiche starke Quellen direkt aus dem Flussufer heraustreten; ihre Temperatur bestimmte sich zu 6°, gegenüber 5° beim Tessin. Die Quellen bei der Station Ambri-Piotta ergaben am 15. Juli 1916 ebenfalls 6° Wärme.

e) Das Einzugsgebiet cles Grundwasser Stromes.

Die Ausdehnung des Wasser führenden Schotterfeldes, dessen Grund Wasserabfluss im Juli 1916 zu 2331 Sek. Lit. gemessen wurde, bestimmte sich zu nur

3—4 km². Aus diesen Zahlen ergibt es sich mit aller Bestimmtheit, dass der durchlässige Talboden nur einen kleinen Teil des Einzugsgebietes für unsern Grundwasserstrom ausmachen kann. Es müssen auch noch die Hänge hinzugerechnet werden, obwohl dieselben aus teilweise schlecht durchlässigem Fels bestehen. Die Seitenbäche bilden auf dem Talboden durchlässige Schuttkegel, in denen kleinere Wasseradern ganz, grössere Bäche nur bei Mittel- und Niederwasserstand vollständig versickern. So lieferte z. B. der Rio secco bei der Station Ambri-Piotta am 14. Juli 1916 569 Sek. Lit., während ich dieselbe Rinne, wenigstens soweit sie im Talboden verläuft, am 20. April, 17. Mai 1916 und 2. Januar 1917 trocken sah. Bei kleineren Bächen lässt sich direkt beobachten, wie sie jederzeit am Fusse ihres Schuttkegels verschwinden.

Es ist nicht ausgeschlossen, dass auch der Tessin beim Eintritt in das Schottergebiet unter der Stalvedro-Schlucht Wasser versickern lässt; genaue Vergleichs-Messungen oberhalb und unterhalb der in Frage kommenden Stelle werden darüber noch genaue Auskunft geben müssen.

Man muss aus diesen Erwägungen den Eindruck erhalten, dass die Schotter-Auffüllung des Talbodens weniger als Sammelgebiet, sondern lediglich als Abflusskanal des Grundwasserstromes dient, der das grösstenteils oberflächlich von den schlecht durchlässigen Hängen zufliessende Wasser aufnimmt und unterirdisch weiterleitet.

Vergegenwärtigen wir uns ferner, dass die grösste Breite des Grund Wasserträgers sich nur auf 600 Meter beläuft, so kann eine Wasserführung von über 2000 Sek. Lit. nur dann denkbar sein, wenn man eine grosse Tiefe der Schotterauffüllung annimmt, wie dies bei den Alpentälern erwartet werden darf.

C. DAS SCHOTTERFELD IM OBERENGADIN.

1. — Verbreitung und Herkunft des Schotters.

Nur 8 km vom Stirnende der heutigen Gletscher der Berninagruppe entfernt haben die sich zurückziehenden Eisströme durch eine Endmoränenlandschaft zwischen der Station Punt Muraigl und dem Statzersee ihren letzten Ruhepunkt gekennzeichnet. Genau wie bei den Rückzugsstadien der diluvialen Gletscher im Schweiz. Mittelland wird der ganz junge Moränengürtel im Oberengadin durch eine fluvio-glaziale Terrasse zu einer kompleten glazialen Serie ergänzt, wie wir sie auf

Seite 45 beschrieben haben. Das Schotterfeld wird durch den ausgedehnten Wiesengrund des Oberengadins, die « Champagna » bei Samaden gebildet, die im Rahmen der wilden Hochgebirgsnatur einen besonders eigenartigen Eindruck erwecken muss.

Die Ebene schliesst sich bei der Station Punt Muraigl an die Moränen an. Zwischen Punt Muraigl und Samaden gibt uns eine Kiesgrube Aufschluss über die Zusammensetzung des Bodens; es wird hier ein gut durchlässiger Schotter mit verhältnismässig grobem Korn ausgebeutet, wie es in der Nähe der Moränen nicht anders erwartet werden kann. Die Mehrzahl der Gerolle besteht aus kristallinen Gesteinen, entsprechend dem Vorherrschen von Granit im Einzugsgebiet der Schotter liefernden Eiszungen.

Bei Samaden erreicht die Ebene eine Breite von nahezu 2 km. Auf Blatt 427 des Siegfr. Atl. können wir unsern Talboden über Bevers hinaus bis nach Ponte talabwärts verfolgen. Von hier an fehlen bis jetzt genauere Anhaltspunkte über die Verbreitung des Schotters.

Zur

2. — Speisung des Grundwasserstromes

können die in den Talboden versickernden Niederschläge auch hier nicht genügen; die Hänge müssen wenigstens z. T. beim Einzugsgebiet mitgerechnet werden. Im Sommer beobachtete ich z. B. gegenüber von Samaden verschiedene kleine Quellbäche am Abhang der Muottas Muraigl, die alle am Fusse des Hanges versickerten. Auch Inn und Flaz dürften beim Eintritt auf den Talboden dem Grundwasserstrom ihren Beitrag leisten. Genaue Messungen an den geeigneten Stellen stehen aber nicht zur Verfügung. Auffallend ist ferner das Fehlen von jeglichem oberflächlichem Zufluss vom linken Talhang zwischen Bevers und Ponte.

3. — Aufstösse bei Samaden.

Dank dieser reichlichen Speisung finden wir den Schotter schon in der Höhe von Samaden vollständig mit Grundwasser gefüllt, so dass die gewohnten Aufstösse sich einstellen.

Wie bei den Schotterfeldern des Mittellandes, sind es auch im Engadin die Altwasserläufe, die das Grundwasser am leichtesten zu Tage treten lassen, denn diese stellen die tiefsten Punkte des Terrains dar. Die Abbildung Fig. 31 stellt einen derartigen Quellbach auf der rechten Seite des Inn in einer Entfernung von 200 Meter vom Flusse dar, an der Stelle, wo ihn der Weg von Samaden ins Val Champagna überbrückt. Im Sommer wie im Winter bewahrt der Quellbach das gleiche Aussehen. Dieselben Algen mit ihren langen Fäden werden jahraus jahrein

hin und her geschauckelt, und Scharen munterer Forellen treiben darin ihr sorgloses Spiel, denn keine Winterkälte vermag dem warm aufquellenden Wasser die Fesseln des Eises anzulegen. Die Temperatur bestimmte sich im Winter zu

3,5—4,0° C.

Nach oben verteilt sich der Bach in zahlreiche Arme, die blind endigen; eigentliche Quellaufstösse sind nur wenige sichtbar; das meiste Wasser tritt ungesehen im Bette des Quellbaches aus. Es liegt von diesem Quellbach die folgende Messung vor:

22. März 1917    63 Sek. Bit.

Auch auf der linken Seite des Inn kreuzt die Strasse über die Champagna zwischen der Bahnlinie und dem Fluss noch zwei kleine Quellbächlein. Der Hauptbach längs des linken Talhanges wird nicht vom Talboden abgestossen; er entspringt bei den oberen Häusern von Samaden aus einigen Quellen aus porösen triasischen Schichten (Rauchwacke) über undurchlässigem Casannaschiefer. Die Quellen liefern im Winter etwa 100 Sek. Bit. Das Wasser enthält über 0,8 gr. Gips pro Liter; es handelt sich also hier um eine Mineralquelle (Siehe Analyse No. 15 auf Seite 33).

4. — Die Quellbäche zwischen Bevers und Ponte.

Von Bevers an beginnt sich unser Talboden langsam zu verengen, was zur Bildung weiterer Quellbäche Anlass geben muss. Der erste beginnt auf dem rechten Ufer bei der hölzernen Innbrücke, etwa ein Kilometer unterhalb Bevers. Nachdem ich hier im Oktober 1915 deutlich abgestossenes Grundwasser hatte konstatieren können, war zur Zeit des Besuches mit Herrn Ing. Näf am 27. Nov. 1915 bei einer Lufttemperatur von — 27° C. nichts mehr davon wahrzunehmen; das ganze Quellgebiet war gefroren. Wo war das Grundwasser hingekommen ? Oberhalb der Brücke hatte sich unter dem Einfluss der strengen Kälte im Inn Grundeis gebildet. In der Gegend der ehemaligen Aufstösse war aber davon nichts zu beobachten; der Fluss war hier eine Strecke weit nahezu eisfrei. Wir können uns diese Erscheinung nur dadurch erklären, dass infolge der Senkung des Flusswasserspiegels das Grundwasser einen Ausweg ins Flussbett gefunden und durch seine Wärme die Eisbildung verhindert hatte.

Bis nach Campovasto ergiesst sich noch an zwei Stellen das am rechten Ufer des Inn abgestossene Grundwasser in den Fluss.

Eine zweite Gruppe von Aufstössen sammelt sich in einem Wasserlauf auf der linken Innseite, wo sich etwa 1 km oberhalb Ponte ein Grundwassersee bildet, in dem sich die von Bevers herzufliessende kleinen Quellbäche sammeln.

Auch dieser Quellbach wurde zu verschiedenen Zeiten gemessen und zwar unmittelbar unterhalb der Eisenbahnbrücke.

Das Winterminimum wurde am 21. März 1917 zu 74 Sek. Lit. bestimmt.

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Fig. 32.

Phot. J. Hug 14. VIII. 17

Grundwasser in einem Altwasserlauf des Inn, 1 km oberhalb Ponte.

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Fig. 31.

Phot. J. Hug. 4. VIII. 16.

Quellbach in der Champagna bei Samaden.

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KAPITEL XIII.

Der Grundwasserstrom in den Seeauffüllungen zwischen Amsteg und Erstfeld.

1. — Vergleich der Minimalabflussmenge der Reuss bei Amsteg

und Seedorf.

Wenn man die Niederwassermengen der Reuss bei Amsteg mit denjenigen bei Seedorf vor der Einmündung in den Vierwaldstättersee vergleicht, so ergeben sich dem aufmerksamen Beobachter aus dieser Gegenüberstellung eigenartige Widersprüche, auf die schon 0. Lütschg hingewiesen und sie auf Versickerung im Flussbett zurückgeführt hat¹.

Den offiziellen Messtabellen über die Niederwassermengen der Reuss können wir die folgenden Zahlen entnehmen:

1.    Reuss bei Wassen (Seerüti) am 7. Febr. 1915 Q — 2,946 m³ pro Sek.

2.    Zuflüsse von Wasen bis Amsteg, (Gornerbach

Q = 1,38    »

= 4,33    »

= 4,638 »

0,12 m³, Fellibach 0,15 m³, Inschialpbach 0,03 m³, Leutschachbach 0,06 m³, Kärstelen-bach 1,02 m³) .    .    . '.......

3.    Berechnete Wessermenge für Amsteg .    .

4.    Messung bei Amsteg am 10. Febr. 1915    .

Berücksichtigt man, dass ausser den angeführten grösseren Zuflüssen noch kleinere ungemessene Bächlein zwischen Wassen und Amsteg zu der Reuss stossen, so erklärt sich damit ohne weiteres der Unterschied zwischen den Ergebnissen von Berechnung und tatsächlicher Messung. Die Abflussverhältnisse der Strecke Wassen bis Amsteg sind angesichts dieser Zahlen als durchaus normal zu bezeichnen.

0. Lütschg, Der Märjelensee, Annalen der Schweiz. Landeshydrographie, Bern 1915, S. 319.

05 .

Vergleichen wir nun damit die entsprechenden Zahlen für die Strecke Amsteg bis Seedorf am Vierwaldstätter See:

1.    Reuss bei Amsteg 10. Febr. 1915 .    .    . Q = 4,648 m³ pro Sek.

2.    Zuflüsse bis Seedorf:

a)    Alpbach bei Erstfeld......

b)    Bockibach bei Attinghausen ....

c)    Schächenbach ........

d)    Stille Reuss¹.........

3.    Berechnete Wassermenge für Seedorf .    .

4.    Tatsächliche Messungen am 16. März 1915

5.    Dazu der Kanal des Altdorfer Dorfbaches

mit Einmündung bei Flüelen"² .    .    .

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0,04    »

0,94

0,691 »

6,339 *

5,036

ca. 0,500 '>

5,536 m³ pro Sek.

Die oberflächlichen Abflussverhältnisse gestalten sich also für die Flusstrecke von Amsteg-Flüelen wesentlich anders, als für das Stück Wassen-Amsteg. Statt einer bescheidenen Erhöhung der gemessenen Wassermenge gegenüber dem aus den Zuflüssen berechneten Quantum ergibt sich bei Flüelen ein Verlust von etwa 0,8 m³ pro Sek.

Man wird zuerst versucht sein, die abnormen Differenzen zwischen oberm und unterm Reusstal durch Unterschiede in den Niederschlagshöhen erklären zu wollen. Derartige grosse Abweichungen der klimatischen Verhältnisse erscheinen aber auf einer Strecke von nur 37 km und dazu in einem zusammenhängenden Talstück schon auf den ersten Blick durchaus unwahrscheinlich. Die schweizer. Regenkarte gibt uns darüber die folgenden Anhaltspunkte :

Die Niederschlagsverhältnisse rechtfertigen also in keiner Weise die Unterschiede der Abflussmengen des obern und untern Reusstales. Man muss daher unwillkürlich den Eindruck erhalten, dass die

— Geologische Zusammensetzung des Talbodens Amsteg-Flüelen

CM

die Hauptschuld tragen muss.

a) Flussbett oberhalb Amsteg.

Oberhalb Amsteg zwängt sich die Reuss ungestüm durch ein enges Bett, welches in den anstehenden Erstfeldergneis eingeschnitten ist. Unter diesen Umständen kann es im Flussbett nur in ganz untergeordnetem Grade zur Ablagerung von durchlässigem Schutt kommen. Dank dieser Verhältnisse darf man annehmen, dass ein unterirdischer Abfluss unter der Flussohle nur eine untergeordnete Rolle spielen kann. Wir dürfen also annehmen, dass die Wassermenge bei Amsteg den gesamten Abfluss des Einzugsgebietes ausmacht.

b) Ausfüllung des Talbodens mit Bergsturzmaterial und Reusschotter.

Ganz anders nun unterhalb Amsteg; hier kommt die Reuss in vorwiegend durchlässiges Schuttmaterial.

Von den Bergsturzanhäufungen des Gebietes nenne ich die Hügel Bühl zwischen Silenen und Erstfeld, die vom Malm des Evibachtales herkommen. Weitere Bergsturzmassen folgen bei Erstfeld³,⁴.

Aus durchlässigem Schutt bestehen auch die Schuttkegel der kleinen Seitenbäche, die sich besonders zwischen Amsteg und Erstfeld auf den Talboden vorschieben. Bei Niederwasserstand erreichen die kleinen Seitenbäche in der Regel den Fluss nicht; sie versickern schon im Schuttkegel.

Der Löwenanteil an der Zusammensetzung des Talbodens kommt aber den jungen Alluvionen der Reuss zu, die sich im Gebiet des früher weiter südlich reichenden Vierwaldstätter Sees abgelagert haben. Die grosse Ausdehnung des ausgefüllten Talbodens erscheint uns durchaus natürlich, wenn wir uns vergegenwärtigen, was für grosse Mengen von festen Bestandteilen unsere Flüsse heute zu transportieren vermögen. Ich verweise auf die vor kurzem erschienenen Untersuchungen des Direktors der Abteilung für Wasserwirtschaft⁵.

Nach Alb. Heim lagerte die Reuss in den Jahren 1851—1878 durchschnittlich pro Jahr eine Schottermenge von 150,000 m⁵ im Vierwaldstättersee ab ⁶. Zur

Auffüllung des Talbodens stand der Reuss der ganze Zeitraum von der letzten Eiszeit bis auf die Gegenwart zur Verfügung, was etwa 12,000 Jahre ausmaclien dürfte.

c) Die Gesteine des Schotters.

Wir haben uns ferner das Einzugsgebiet des akkumulierenden Flusses etwas genauer anzusehen, denn dadurch wird in erster Linie die Beschaffenheit des angeschwemmten Materials und seine Eignung zur Grundwasserbildung bestimmt sein. Ein flüchtiger Blick auf die geologische Uebersichtskarte der Schweiz muss uns davon überzeugen, dass der grösste Teil des Einzugsgebietes oberhalb Amsteg aus kristallinen Gesteinen besteht und zwar hauptsächlich aus Gneis und Protogin. Diese Gesteine müssen durch Zerkleinerung einen Schotter liefern, der arm an tonigen Schlammeinlagerungen sein muss, mit andern Worten, es müssen Alluvio-nen sich bilden, die porös und damit als Grundwasserträger sehr geeignet sind.

Aehnlich verhält es sich mit dem Material aus dem Sammelgebiet des Kärste-lenbaches; Gneise, Porphyre, Diorite lieferten hier die Hauptmasse; daneben stehen aber auch mächtige Schichtenkomplexe von Malmkalken an, besonders in der Windgällen-Scherhorn-Kette (Siehe geol. Karten von Alb. Heim⁷ und W. Staub).

Auch der Alpbach aus dem Erstfeldertal kann aus seinem Einzugsgebiet fast nur Gneise und Malmkalke⁸ mitschleppen. Wesentlich anderes Gesteinsmaterial muss der Schächenbach verfrachten, dessen Einzugsgebiet hauptsächlich aus eozänen Schichten besteht (siehe Karten von Alb. Heim und W. Staub). Hier müssen die etwa 150 Meter mächtigen Flysch-Schiefer des autochtonen Eozän und die etwa 50 Meter dicken Schiefer der Hohen-Faulendecke, sowie die Tonschiefer des Lias an der Balmwand in der Nähe der Klausenpasshöhe für den Schächenbach einen weniger gut durchlässigen Schuttkegel ergeben.

3. — Die Grundwasserführung des Talbodens.

Mit dem Nachweis der Durchlässigkeit des Talbodens sind die auf Seite 136 berechneten Wasserverluste bei der Reuss hinreichend erklärt; das Flussbett der Reuss enveist sich damit als durchlässig. Die vorliegenden Messungen lassen erkennen, dass die Versickerung bereits im obersten Stück des Talbodens zwischen Amsteg und Erstfeld einsetzt. Ich erwähne die folgenden Messungen der Niederwassermengen der Reuss:

Bei Amsteg (10. Februar 1905) 4,638 m³ p. Sek. 592,1 km⁸ Einzugsgebiet Bei Erstfeld (14. Februar 1905) 4,581 m³ p. Sek. 660,48 km⁸    »

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Fig. 33.

Phot. J. Hug. 9. X. 16.

Die obersten Quellen der stillen Reuss bei Erstfeld.

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Fig. 34.

Phot. J. Hug. 4. IV. 17.

Der Giessen bei Flüelen.

Trotz der Zunahme des Einzugsgebietes um 68 km² vermindert sich also die Wassermenge.

Auch die Seitenbäche können von der Versickerung betroffen werden von dem Punkte an, wo sie in den durchlässigen Talboden eintreten, wie wir dies schon von den kleinen Zuflüssen erwähnt haben.

Alle diese Komponenten bilden mit den Niederschlägen, die im Talboden direkt versickern, im Schotter einen Grundwasserstrom, der als unterirdische Entwässerung des Tales das in der Reuss fehlende Wasserquantum abführt.

4. — Wichtigste Quellengruppen südlich von Altdorf.

a) Quellbach bei Silenen.

Schon in der Gegend von Silenen erweist sich das ganze Schotterprofil als bereits mit Wasser gefüllt; der erste Vorläufer der abgestossenen Quellen stellt sich im kleinen Talboden zwischen der Station Amsteg und der Kirche Silenen ein. Es sind zwar nur einige Sek. Lit., die im Winter bei niedrigem Wasserstand ganz abstehen dürften.

Einen grösseren Quellbach liefert die Talerweiterung unmittelbar unterhalb des Evibach-Schuttkegels auf der rechten Seite des Flusses.

Dieser Stelle gegenüber verzeichnet die Karte 1: 50,000 auch im Talboden auf der linken Seite einen Quellbach, der zur Zeit meiner Besichtigung im Dezember 1916 kein Wasser führte. Es scheint sich hier um einen Ueberlauf bei höherem Grundwasserstand zu handeln.

b) Die südlichen Quellbäche der Stillen Reuss.

Im grossen beginnt die Quellenbildung erst bei Erstfeld. Der ganze Talboden von hier bis zum Schuttkegel des Schächenbaches wird von einem Netz von Bächen durchzogen, die sich wie die Aeste eines Baumes verzweigen, um dann blind an einer Quelle zu endigen. Die einzelnen Adern nehmen talabwärts sichtlich an Wasser zu, auch ohne dass neue Zuflüsse sichtbar hinzu kommen. Es quillt eben an vielen Stellen Wasser unsichtbar im Bachbett auf.

Die heutigen Bachrinnen dürften zum grössten Teil durch künstliche Eingriffe entstanden sein. Ursprünglich wird bei den tieferen Partien der rechten Talseite der Grundwasserspiegel das Niveau der Terrainoberfläche erreicht haben, um das Land für die Kultur brauchbar zu machen, musste durch eine primitive Drainage der Wasserspiegel etwas abgesenkt werden.

Während wir sonst bei den meisten Schotterfeldern die Grundwasseraustritte längs des Flusses suchen, gilt im Reusstal gerade das Gegenteil. Die stärksten Quellen entfalten sich am äussersten Rande des Talbodens am Fuss der angrenzenden Felswände. Es rührt dies daher, dass die Reuss infolge ihres geringen Gefälles Schotter ablagert und damit ihr Bett erhöht.

c) Die Quellgruppe bei Schattdorf.

Am bekanntesten sind die Quellen zwischen dem Scheidnössli und Schattdorf am Fuss der nahezu vertikalen Malmkalkwände der Hohenfaulenkette. Albert Heim⁹ hat zuerst darauf hingewieseii, dass die Quellen an der Stelle entstehen, wo die enorm mächtigen Schichten des Hochgebirgskalkes der Windgällen-Hohenfaulen-gruppe nach unten abbiegen, um unter den Talboden zu tauchen. Das Sickerwasser, aus einem grossen Teil des Gebirgszuges, sinkt in die Spalten des spröden Kalkes, um unterirdisch auf den undurchlässigen Gneis- und Doggerschichten abzufliessen und so dem Talboden zugeführt zu werden.

An der Vereinigungsstelle von Talboden und Wasser führender Kalkschicht muss wegen der Uebersättigung des bereits bis an die Erdoberfläche gefüllten Grundwasserträgers eine intensive Quellenbildung veranlasst werden. Zwei grosse Quellbäche, der eine am Scheidnössli, der andere bei Schattdorf beginnend, ziehen sich am Fuss der Kalkwand entlang. Das Wasser fliesst sowohl von der Berg- als der Talseite zu, indem der starke Abfluss im Laufe der Zeit eine Rinne ausgraben konnte, die auch drainierend auf den Talboden wirkt. Dementsprechend zeigen auch nicht alle Quellen dieselben Temperaturen. Am 7. März 1916 fand ich 8,1— 9,3° C., wobei im allgemeinen die von der Talseite herkommenden Adern etwas kälter waren.

Die Quellgruppe von Schattdorf verdankt also ihre Entstehung der Vereinigung von zwei unterirdischen Zuflüssen, wovon der eine aus den Schottern des Talbodens, der andere aus den Spalten des anstehenden Kalkes kommt. Wie weit das Einzugsgebiet dieser unterirdischen Wasserläufe im Spaltennetz des Malmkalkes reicht, ergibt sich besonders schön aus dem Färbeversuch von L. W. Collet¹⁰ am Seewlisee, der noch über jener durchgehenden Malmdecke, aber 3 km südöstlich unserer Quellengruppe liegt. Schon nach weniger als 24 Stunden reagierten einige Quellen (Baumgärtli, 1 km südlich Schattdorf) auf den im Seewlisee versenkten Farbstoff.

d) Die Wasserführung der Stillen Reuss.

Die von Norden und Süden zuströmenden Quellbäche vereinigen sich neben der Landstrasse zu der Stillen Reuss, dazu kommt ferner etwas weiter westlich der Abfluss der unter c) beschriebenen, aus dem Talboden gegen Erstfeld. Die vereinigte Stille Reuss fliesst dann dem Schächenbachschuttkegel entlang, um sich nahe der Schächenbachmündung in die Reuss zu ergiessen.

Alb. Heim¹ hat den Ertrag der Quellen von Schattdorf am 26. Dez. 1873 zu ■ 53 000 Min. Lit. bestimmt. Die Direktion der Wasserversorgung Zürich fand am

6. März 1909 30 000 Min. Lit.

Die neuen Messungen der Abteilung für Wasserwirtschaft wurden sämtlich bei der steinernen Brücke, 0,8 km südlich der Schächenbachmündung beim Bahnwärterhaus (Km 55,84 der S. B. B.) ausgeführt, also an einer Stelle, wo auch die Zuflüsse aus dem Talboden von Erstfeld inbegriffen sind. Ein direkter Vergleich mit den vorstehenden Zahlen geht also nicht an. Es liegen bis jetzt folgende Messungen vor.

9. März 1916 29. Juni 1916    2400

12. Febr. 1917    582

691 Sek. Lit. gemessen von 0. Ltitschg

» W. Stumpf

Die letzte der drei Messungen fällt an das Ende der Kälteperiode -des Januar/Februar 1917 ; das Resultat dürfte daher dem Minimalertrag nahe sein. In der Nähe der Messtelle wurde im März 1916 ein Pegel eingebaut und seither regelmässig abgelesen, sodass es im Laufe der Zeit möglich sein wird, ein genaues Bild über die Abflussmengen der Stillen Reuss zu bekommen.

5. — Quellgebiet Giessen bei Fliielen.

Der ausgedehnte Schuttkegel der Schächenbaches zwischen Schattdorf-Atting-hausen-Altdorf verhindert natürlich durch seine Auffüllung die weitere Abgabe von Grundwasser.

Dass aber der Schotter und mit ihm der Grundwasserstrom unter dem Schuttkegel durchgeht, ergibt sich aus der Beobachtung, dass schon am Rande desselben bei Altdorf sofort wieder die ersten Quellbächlein hervorbrechen. Es bildet sich so ein ähnliches Netz von Quellbächen, wie wir es schon nördlich von Erstfeld kennen gelernt haben.

Das ganze System vereinigt sich zu einem respektablen Quellbach, der zwischen Flüelen und der Reussmündung sich in den See ergiesst. Wir haben es mit einen typischen Quellbach zu tun, der ganz mit der charakteristischen, immergrünen Vegetation erfüllt ist. Auch im Giessen wird regelmässig ein Pegel abgelesen, der nahe der Brücke an der Strasse von Flüelen nach Seedorf aufgestellt ist.

Es liegen!bis jetzt die folgenden Messungen vor:

353 Sek. Lit. (0. Lütschg) (W. Stumpf)

949

288

8. März 1916 29. Juni 1916 12. Febr. 1917

Alb. Heim, Mechanismus der Gebirgsbildung, 1878, S. 341.

Einige kleine Quellen nahe bei Altdorf geben ihr Wasser an einen kleinen Quellbach ab, welcher der Strasse Altdorf-Flüelen entlang fliesst. Er führte am 10. März 1916 33, am 29. Juni 1916 42, am 12. Februar 1917 20 Sek. Lit. Wasser.

6. — Vergleich der Ertragsschwankungen bei der Stillen Reuss

und dem Giessen.

Die angeführten Messungen der beiden Hauptquellbäche fallen nahezu auf denselben Tag, sodass sich die gleichzeitigen Schwankungen gut vergleichen lassen. Setzen wir z. B. die Erträge vom März 1916 und Juni 1916 gegenüber, so ergibt sich für die Stille Reuss eine Zunahme von 1 : 3,5, beim Giessen stellt sich das Verhältnis nur auf 1 : 2,4. In diesem Unterschied kommt ohne Zweifel die Differenzierung in der Zusammensetzung resp. Durchlässigkeit des Einzugsgebietes zum Ausdruck. Bei der Stillen Reuss muss natürlich die Abflussgeschwindigkeit im ausgedehnten Malmgebiet der rechten Talseite eine sehr grosse sein, wie es sich übrigens aus dem Färbe versuch von L. W. Collet mit Bestimmtheit ergeben hat. (Siehe Seite 140.)

Beim Giessen kann das Wasser nur aus dem Schotterprofil zufliessen, das unter dem Schächenbachschuttkegel durchgeht, was natürlich eine grössere Beständigkeit im Ertrage bedingen muss.

7. — Quellgruppen links der Reuss bei Attinghausen-Seedorf.

Ein kleiner Quellbach beginnt direkt unter Attinghausen. Bei meinem Besuch am 20. Febr. 1916 versickerte er wieder im Talschotter, kam dann neuerdings zum Vorschein, um oberhalb Seedorf durch einen Schuttkegel in die Reuss gedrängt zu werden.

In der Gegend von Seedorf beginnt wieder ein Quellbachs}rstem seine Arme über den Talboden auszustrecken. Der Ertrag dieser Aufstösse sammelt sich zur Hauptsache in vier Quellbächen, die sich in Altwasserrinnen der nunmehr kanalisierten Reuss wohnlich eingerichtet haben und zwischen der Reussmündung und dem Schloss ä Pro münden.

Der zunächst bei ä Pro gelegene Quellbach, dessen Mündung durch eine Schiffhütte gekennzeichnet ist, lieferte am 11. Februar 1917, also bei Nieder-wasserstand, 282 Sek. Lit. Der nächstfolgende Grundwasserabfluss imponiert zwar durch seine Breite; sein Gefälle ist aber gering, und das ganze Bett ist mit Schlingpflanzen durchsetzt. Die Wasserführung bestimmte sich am 11. Februar 1917 zu 52 Sek. Lit.

Dasselbe Quantum wurde auch beim folgenden Bache gemessen. Dabei sind aber noch einige Oberflächenwässer inbegriffen, so dass die Grundwasserführung nur etwa 25 Sek. Lit. ausmacht. Für den vierten, nahe der Reussmündung gelegenen Bach dürfte sich die Wasserführung ungefähr auf denselben Betrag beziffern; eine Messung war aber wegen der starken Zerteilung des Wassers nicht möglich.

8. — Der Grundwasserhaushalt des Talbodens.

Stellen wir die Niederwassermengen vom 11./12. Februar 1917 zusammen, so kommen wir auf 1249 Sek. Lit. Berücksichtigen wir weiter, dass in dieser Zahl verschiedene kleinere Bäche noch nicht einbezogen sind, so darf man den aus dem Talboden von Erstfeld-Flüelen sichtbar abfliessenden Grundwasserertrag zur Zeit des Winter-Niederwasserstandes zu 1300 Sek. Lit. annehmen.

Der Sommerertrag (Juni 1916) berechnet sich auf nicht weniger als 4800 Sek. Lit. In dieser Zahl ist ein Zuschlag von 200 Sek. Lit. für die nicht gemessenen Aufstösse inbegriffen; für die Quellbäche bei Seedorf, von denen nur die-Wintermessungen vorliegen, wurde zur Berechnung des Sommerertrages das Schwankungsverhältnis des Giessen zu Grunde gelegt.

KAPITEL XIV.

Grundwasserströme in Bergstürzen und Schutthalden.

In den vorangehenden Kapiteln haben wir die Vertreter für unsere Grundwasserströme hauptsächlich in den Schottern der verschiedenen Stadien des Eiszeitalters, im Reusstal auch in ganz jungen Flussablagerungen, gesucht. Ausser den Schottern gibt es aber auch noch anderes Gesteinmaterial, das unter gewissen Umständen sich zur Grundwasserführung eignen kann; die folgenden Beispiele mögen dafür den Beweis liefern:

A. DER VORALPSEE UND DIE ROGGHALMQUELLE BEI GRABS.

1. — Die Spiegelschwankungen des Voralpsees.

Etwa zwei Stunden westlich der Ortschaft Grabs im St. Gallischen Rheintal schimmert aus der Tiefe eines Bergkessels am Nordfusse der Alvierkette das Blau eines Bergsees aus dem stimmungsvollen Rahmen dunkler Tannenwälder.

Die Eigenart des Wasserbeckens liegt in seinen Abflussverhältnissen und in seinen grossen Spiegelschwankungen, die regelmässig mit den Jahreszeiten wiederkehren.

Von der Westseite her senden zwei Täler ihre Bergbäche dem See zu, dazu kommen noch einige kleinere Zuflüsse von den Süd- und Nordhängen, aber ein sichtbarer Abfluss fehlt. Die Sommerfrischler im benachbarten Kurhaus Voralp müssen jeweilen mit Bedauern wahrnehmen, wie gegen den Spätsommer hin der Wasserspiegel des Sees immer tiefer sinkt und einen immer breiter werdenden Streifen des schlammigen Seebodens trocken legt. Während der warmen, nieder-

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Fig. 35.

Phot. J. Hug. 10. X. 16.

Der Nordhang des Säntis mit den Siebenbrunnenquellen auf der Schwägalp.

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Fig. 36.

Phot. J. Hug. 4. III. 17.

Der Quellbach bei Tamins unmittelbar unterhalb des Hauptaufstosses.

sch lagsfrei eil Tage vom 1.—3. August 1916 konnte ich beobachten, dass an jedem folgenden Morgen der Spiegel wieder um einige Centimeter gesunken war. Reiche Niederschläge vermögen den Wasserspiegel auch im Sommer wieder zu halten oder vorübergehend sogar zu heben; aber das alles vermag nicht, den See dauernd am Leben zu erhalten. Wenn die letzten Blumen der umgebenden Alpentriften im Herbste verwelken, dann geht es auch mit dem Wasser des Sees zur Neige. Der einziehende Winter findet an dessen Stelle in der Regel nur eine mit Schlamm bedeckte Fläche.

Erst wenn im Frühjahr die warmen Föhnstürme dem Schnee zu Leibe gehen, wird der See wieder durch die angeschwollenen Bäche zu neuem Leben erweckt. Dasselbe Spiel wiederholt sich Jahr für Jahr, ohne dass je ein Abfluss sichtbar wahrgenommen worden wäre.

2. — Der Bergsturzriegel.

Eine Erklärung für das regelmässige Absterben und Wiederaufleben des Sees aus dem Winterschlaf kann uns nur die geologische Zusammensetzung des Gebietes auf der Ostseite des Sees geben. Wo wir auch diese Hügellandschaft mit ihren zahlreichen Erhebungen und trockenen Vertiefungen durchstreifen mögen, begegnen wir nirgends einem Aufschluss mit anstehendem Fels; überall gucken kleine und grosse Blöcke von einem hellgrauen Kalkstein aus dem Moos des Tannenwaldes. Einen noch bessern Einblick gewähren uns die Einschnittböschungen an den beiden neuen Strassen, die das Gebiet durchziehen. Derselbe Kalkstein (Schrattenkalk der untern Kreide) kommt hier in Trümmern von allen Dimensionen vor, vom grossen Block, der mit der Sprengpatrone aus dem Wege geschafft werden musste, bis zum feinen Sand. Das ganze Gefüge lässt erkennen, dass die Hiigellandschaft nur das Ablagerungsgebiet eines Bergsturzes sein kann.

Ueber die Herkunft des Bergsturzes kann man kaum lange im Zweifel sein. Unmittelbar über den grössten Trümmeranhäufungen klafft oben amKapf eine etwa 250 Meter hohe Felswand mit demselben Schrattenkalk, der unsere Hügellandschaft zusammensetzt. Hier haben wir die Ausbruchnische vor uns, die sich auch aus der Karte deutlich heraushebt.

Die ungefähre Verbreitung des Ablagerungsgebietes ergibt sich aus unserem Kartenausschnitt. Bei der Kartierung war es nicht immer leicht, die Abgrenzung gegen den im Laufe der späteren Zeit nachgerieselten Gehängeschutt festzustellen¹¹.

Aus unserer Darstellung ergibt sich, dass die Hauptmasse schon im Talboden

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Der Qrundwasserstrom im Bergsturz am Voraipsee bei Grabs (Kf.St.Gallen)

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Fig. 37.

Legende:

unmittelbar unterhalb der Abbruclinische zur Ruhe kam. Ein Teil des Bergsturzes löste sich an der rechten Flanke vom Gewalthaufen ah und ergoss sich als schmaler Trümmerstrom noch etwa 1,5 km in der Talrinne vorwärts.

3.

Der Bergsturz als Grundwasserträger.

Als ausschlaggebend für die Wasserverhältnisse muss in erster Linie hervorgehoben werden, dass die Hauptmasse des Bergsturzes aus sprödem Schrattenkalk besteht, der infolge der Absturzhöhe von 600 Meter in eine poröse, nahezu lehmfreie Trümmermasse aufgelöst wurde.

Der Bergsturz verriegelt nun zwar den Talboden durch einen 2,5 km langen und an einer Stelle nahezu 200 Meter hohen Damm. Der obere Teil des Tales wurde so als gewaltiges Becken abgeschnürt, aber diese Abdämmung vermag die Wasserverhältnisse nur ganz unbedeutend zu beeinflussen. Wohl ist der Voralpsee der Stauwirkung des Bergsturzes zuzuschreiben, aber der See erfüllt auch zur Zeit seines höchsten Standes nur einen ganz verschwindend kleinen Teil des Beckeninhaltes. Die Wassertiefe dürfte kaum 10 Meter erreichen; der Spiegel müsste gegen 100 Meter steigen, wenn ein Abfluss über die niedrigste Stelle des Dammes möglich sein sollte.

Wenn nun trotz des ständigen Zuflusses die Ueberflusschwelle vom Wasserspiegel nicht erreicht wird, so kann die Ursache nur in der Durchlässigkeit des Bergsturzes liegen. Der Abfluss muss auf dem Weg der verschütteten Talrinne in den Zwischenräumen der Trümmer als Grundwasserstrom erfolgen. Die Leistungsfähigkeit eines Grundwasserträgers kann aber nicht beliebig gesteigert werden, .wenn nicht Druck und Gefälle eine entsprechende Vermehrung erfahren.

Der Zufluss aus dem obern Teil des Tales ist nun aber grossen Schwankungen unterworfen. Zur Zeit der Schneeschmelze fliesst mehr Wasser zu, als durch den Bergsturz weiter sickern kann; es versteht sich daher von selbst, dass der Ueberschuss sich an der tiefsten Stelle des Beckens als See ansammeln wird, um hier geduldig zu warten, bis die Bahn für den unterirdischen Abfluss frei wird. Nimmt dann nach der Schneeschmelze der Ertrag der speisenden Bergbäche ab, so wird, sich das Verhältnis notgedrungen umkehren. Der Zufluss sinkt hinter die den Bergsturz passierende Wassermenge herab; der Vorrat im See wird sich daher allmählich bis zur Neige erschöpfen müssen ¹².

4. — Die Quellen des Walchebaches.

Es verstellt sich nach unseren früheren Erörterungen von selbst, dass am untern Ende des Bergsturzes auch der Grundwasserstrom sein Ende erreichen, d. h. als Quellen abgestossen werden muss; dabei spielt nun aber auch die unregelmässige Verteilung des Bergschuttes mit. Im untersten Drittel des Ablagerungsgebietes schaltet sich eine in der allgemeinen Talrichtung gestreckte Lücke ein, die aus unabgeklärten Gründen von der Ausfüllung mit Bergsturzmaterial verschont blieb. Am westlichen Ende des so entstandenen steilböschigen Beckens muss nun unser Grundwasserstrom abgegeben werden; es ist die Stelle, die im Volksmund als Stille Brunnen bezeichnet wird.

Dem entstandenen ansehnlichen Bach ist aber nur ein kurzer Lauf beschie-den; schon nach wenig hundert Metern verschwindet er zwischen einigen grossen Blöcken des Bergsturzes, der hier als schmale Zunge wieder die tiefste Binne des Tales erfüllt.

Erst am östlichen Ende des Trümmerhaufens, wo das Tal wieder seine ursprüngliche Form erhält, wird der Grundwasserstrom endgültig in der Rogghalm-quelle als Walchebach abgegeben, der in munteren Sprügen dem Rheintal zustrebt.

Neben dem Zufluss aus dem Voralpsee tragen natürlich auch die im Bergsturzgebiet fallenden Niederschläge zur Speisung des Grundwasserstromes bei. Dazu kommt ferner der Bach aus der Alp Gamperfm, der bei gewöhnlichem Wasserstand sofort beim Eintritt in den Bergsturz versickert und nur zur Zeit der Schneeschmelze der völligen Versickerung entgehen kann.

B. DIE QUELLEN BEI TAMINS.

1. — Herkunft und Verbreitung der Bergstürze.

Aus dem klassischen, vielfach beschriebenen Bergsturzgebiet zwischen Chur und Flims greife ich zur Untersuchung der Grundwasserführung vorläufig nur das Beispiel heraus, welches uns in der Umgebung des Dorfes Tamins und am Wege zum Kunkelspass begegnet.

Nach W. Staub ¹³ werden die westlichen Ausläufer des gewaltigen Bergsturzes von Flims in der Gegend von Reichenau von einem andern Bergsturz zugedeckt, der sich aus der Felsnische am Kunkelspass abgelöst haben muss. Das Ablagerungsgebiet dieses Bergsturzes wurde von W. Staub zu 4,5 km², die Länge des Schuttstromes zu ca. 3 km, der Inhalt zu 0,4—0,5 km³ bestimmt. Auf diese Schuttmasse ging später ein weiterer Bergsturz, wahrscheinlich von der Seite der Calanda nieder. Dieser zweiten Auflage verdanken wir den nahezu vollständigen Abschluss der Nische gegen den Kunkelspass durch den steilböschigen Bergsturzhügel « Rascheu ». Hinter dem so entstandenen Riegel musste, wie schon W. Staub annimmt (S. 21), ein Bergsee entstanden sein, dessen Gebiet heute vom Talboden « Girsch » eingenommen wird.

2. — Schutthalden und Talboden-Auffüllungen.

Rings um die Nische des Hauptbergsturzes lagern den steilen Felswänden gewaltige Schutthalden vor (Schwarzwald), an denen sich das neue Kunkelssträss-chen in die Höhe windet. Ein grosser Teil des Schuttes dürfte aus den harten Schichten des Malmkalkes stammen, die zu beiden Seiten des Kunkelspasses die Gifpel der Berge zusammensetzen¹⁴. Die spröden Kalke werden durch die Abwitterung in eine durchlässige, trockene Schutthalde verwandelt, die ein vorzügliches Einzugsgebiet für Grundwasser bilden.

Ein Teil des Gehängeschuttes wurde in das Gebiet des ehemaligen Stausees im Girsch ausgeschwemmt und füllte ihn zu dem heutigen Stück Talboden auf. Auch hier kann es sich wohl nur um ein durchlässiges Auffüllungsmaterial handeln.

3. — Quellen im Girsch.

Schon an der Stelle, wo der Talboden des Girsch zu der Schutthalde anzusteigen beginnt, erreicht der Grundwasserspiegel die Erdoberfläche. Eine Quelle bildet ein Bächlein, das durch die Lücke westlich vom Rascheu, der Kunkelsstrasse entlang, nach Tamins abfliesst. Im Winter bei niedrigem Wasserstand führt der Bach nur wenige Sek. Lit., die am 4. März 1917 oberhalb der nördlichen Häuser von Tamins wieder im Bachbett versickerten. Bei verschiedenen Besuchen im Sommer schätzte ich den Ertrag auf etwa 50 Sek. Lit., die es unbehelligt über die Versickerungsstelle hinwegbrachten.

Einige kleinere Quellen entspringen etwas weiter östlich, ebenfalls am Nordrand des Girsch; ihr Wasser fliesst gegen die Südostecke des Talbodens, um sich im Bergsturz des Rascheu zu verlieren. Der Wall wird hier vom Wasser gar nicht

durchbrochen; die Versickerung ist also zu jeder Zeit eine vollständige. Diese Verhältnisse beweisen uns, dass die mutmassliche Seeauffüllung im Girsch weniger durchlässig zu sein scheint, als der stauende Bergsturzriegel des Rascheu; denn dieser vermag wenigstens beim Niederwasserstand die gesamte Wasserführung des Gebietes unterirdisch abzuführen, auch dasjenige Quantum, das wegen des geringeren Fassungsvermögens im Girsch abgestossen werden musste.

¹

   Ergebnis der Messung vom 9.März 1916, ausgeführt durch Herrn Ing. Lütschg. Da es sich um einen konstanten Quellbach handelt, und der Zeitpunkt der Messung in dieselbe Jahreszeit fällt wie die verglichenen Messungen, darf man sich diese Zusammenstellung füglich gestatten.

²

   Die Zahl ist nur approximativ. Nach Mitteilung der Abteilung für Wasserwirtschaft soll sich die Wassermenge auf 0,5—0,65 m³ pro Sek. stellen.

* Mittelwert aus den Jahren 1804—1903.

³

Alb. Heim, Mechanismus der Gebirgsbildung, I. B., S. B08.

⁴

- W. Staub, Geologie der Gebirge zwischen Schächental und Madranertal. Beiträge zur geolog. Karte der Schweiz, Lief. 32, neue Folge, 1912, S. 77. Siehe auch zugehörige Karte 1 : 50,000.

⁵

   L. W. Collet, Le charriage des alluvions de certains cours d’eau de la Suisse. Annales suisse d’Hydro-graphie, vol. II, 1916.

⁶

   Alb. Heim, Ueber Erosion im Gebiet der Iteuss, 14. Jahrbuch des Schweiz. Alpenvereins 1878/79, Bern, 1880.

⁷

   Beiträge zur geolog. Karte der Schweiz, Lief. 15, 1891. (Blatt XIV der geolog. Karte 1: 100,000.)

⁸

   P. van der Ploeg, Geolog. Karte der Schlossberg-Spannortgruppe, Eclogae geol. helv., XII, 1912.

⁹

   Alb. Heim, Mechanismus der Gebirgsbildung, Basel, 1878, S. 341.

¹⁰

   L. W. Collet, L’ ecoulement Souterrain du Seeiolisee, Eclogae geol. helv., 1916, Vol. XIV, p. 28,

¹¹

Der Bergsturz wurde um die gleiche Zeit auch von meinem Freunde Dr. Arnold Heim für seine geologische Karte der Alviergruppe aufgenommen. Unsere Aufzeichnungen stimmten ziemlich genau überein.

Ann. Scliw Landeshydr. — Bd. III.

¹²

M. Lugeon und E. Jeremine (Les bassins fermes des Alpes suisses, Bulletin de la Societe vaudoise des Sciences naturelles, Vol. XLVII, N° 174. 1911, p. 133) erklären das Becken des Voralpsees als Poljc (Karstbecken). Wir verstehen darunter eine ausgedehnte, rings von steilen Kalkwänden eingeschlossene Vertiefung mit flachem Boden. Auch die Angaben, dass sich das AVasser des Sees wahrscheinlich durch die Schichten der untern Kreide verliere, wird durch unsere Ausführungen nicht bestätigt. Die Autoren haben bei ihren Schlussfolgerungen nicht auf eigene Untersuchungen, sondern nur auf die Top. Karte 1 :25 000 und die vorhandenen geologischen Karten abgestellt.

¹³

W. Staub, Die Tomalandschaft von Reichenau bis Chur, Jahresber. der geol. Ges. Bern, B. 22, 1910, S. 20.

Siehe auch: Alb. Heim. Geologie der Hochalpen zwischen Reuss und Rhein, Beiträge z. geol. Karte der Schweiz, Lief. 25, 1891.

¹⁴

M. Blumenthal, Geologie der Ringelspitzgruppe Beiträge z geol. Karte der Schw., Neue Folge, Lief. 33, 1911, Tafel II.

4. — Quellen am Südfuss des Rascheu.

Es versteht sich von selbst, dass am untern Ende des Bergsturzriegels die unterirdische Wasserführung ihr Ende erreichen muss. Der eine Quellbach sammelt seine Wasser durchaus gesetzmässig längs des Südfusses des Rascheu. Ich schätzte den Ertrag am 5. März 1917 auf etwa 60 Sek. Lit. Der Bach fliesst dann in südöstlicher Richtung der zum Rheintal gehörenden Schotterterrasse des « Padmal» zu. Diese wird dem Bach neuerdings zum Verhängnis, indem sie ihn wieder versickern lässt, bevor er sich dem Rhein in die Arme werfen kann. Er trägt direkt zur Speisung des grossen allgemeinen Grundwasserstromes im Bheintal bei. Dass ein solcher tatsächlich vorhanden sein muss, ergibt sich aus den Beobachtungen am Ufer des Rheines. Am rechten Ufer desselben konnte ich zwischen Reichenau und Ems an vielen Stellen einen teilweise verkitteten eiszeitlichen Schotter nachweisen, der für die Grundwasserführung sehr günstig sein muss.

Auf der Ostseitc des Grundwassergebietes im Girsch-Rascheu haben wir also für einen Teil des Wassers das seltene Schauspiel eines viermaligen Wechsels in der Art der Entwässerung.

5. — Quellen bei Tamins.

Noch viel kräftiger sind die Quellergüsse hinter dem Dorf Tamins. Als Unregelmässigkeit fällt uns hier zuerst auf, dass die Quellen nicht direkt am Fuss des Rascheu herauskommen, sondern erst etwas weiter südlich. Es schiebt sich nämlich vom Rascheu aus ein Bergsturzwall gegen Tamins vor, sodass das Wasser durch denselben noch ein Stück weit unterirdisch weiter geleitet werden kann. Die wichtigsten Aufbrüche sind bei den nördlichen Häusern von der steinernen Bachbrücke an aufwärts. Einige derselben sind für die Brunnen von Tamins gefasst.

Die Quellen, die sich auf einer Strecke von kaum 150 Meter verteilen, bilden den Dorfbach von Tamins (Fig. 36), der am 26. März 1917 zu 136 Sek. Lit. gemessen wurde, wobei die Dorfbrunnen noch nicht inbegriffen sind.

Nach meinen eigenen Beobachtungen und den Angaben ortskundiger Leute soll die Wasserführung im Sommer mindestens doppelt so gross sein; die Vermehrung soll sich jeweilen im Juni bemerkbar machen.

Nach der Bodengestaltung zu schliessen, sollte eigentlich das Wasser auch durch das Dorf Tamins noch unterirdisch weiter fliessen; denn auch hier sind wir noch ganz iin Bereich von Bergsturzhügeln. Nach W. Staub¹ bestehen aber diese Erhebungen nicht mehr aus demselben Material, wie die Schutthalden und der Kascheu; statt den spröden Malmkalken sind es hier Gesteine des Dogger (Eisensandstein, Magnetitschiefer etc.). Offenbar ergeben diese Schichten einen Bergsturzschutt mit bedeutend geringerer Durchlässigkeit, so dass er zur Weiterführung der Grundwasserstromes nicht mehr geeignet ist.

6. — Verhältnis zwischen Einzugsgebiet und Grundwasserertrag.

Die Wassermenge der Quellen von Tamins zeigt uns so recht, wie schwer es halten muss, in einem ausgesprochenen durchlässigen Einzugsgebiet, aus der Ausdehnung desselben den Ertrag an Grundwasser bestimmen zu wollen, besonders dann, wenn harte rissige Gesteinschichten mit komplizierter Tektonik sich daran anschliessen.

In unserem Falle haben wir es mit einem aus Schutt bestehenden Einzugsgebiet von kaum 1,4 km² zu tun. Rechnet man dazu noch die schmalen Felseinfassungen hinzu, so bestimmt sich die gesamte aus der Bodengestaltung resultierende Sammelfläche auf höchstens 3 km². Diese liefern einen Minimalertrag (Summe der beiden Quellbäche) von etwa 190 Sek. Bit., pro Quadratkilometer, also 83 Sek. Lit. Würde man für das ganze Jahr nur den gemessenen Niederwasserertrag berücksichtigen, so würde die berechnete abfliessende Wassermenge nahezu die doppelte Niederschlagshöhe ausmachen. Berücksichtigt man ferner noch den Verdunstungs-Faktor und den Umstand, dass während der Grosszahl der Monate grössere Wassermengen zum Abfluss kommen, so ergibt sich mit zwingender Notwendigkeit, dass das Einzugsgebiet unseres Grundwasserstromes weit über die . Geographische Wasserscheide hinausgehen muss. Wir sind hier eben im Bereich von mächtigen Malmkalkmassen, von denen einzelne Schichten unter der Ringelspitzgruppe hinweg bis zum Calfeusental reichen². Die spröden Malmkalke sind unter Einwirkung tektonischer Kräfte von zahllosen Rissen durchsetzt worden; sie werden dadurch für das Karstphaenomen, die Bildung unterirdischer Wasserläufe, sehr geeignet. Diese folgen aber den Kalkschichten, und wenn diese unter Bergketten hindurch gehen, so folgen ihnen natürlich auch die Wasserläufe. Wir haben also hier eine ähnliche Erscheinung, wie wir sie auf Seite 140 vom Reusstal schon erwähnt haben. In unserem Falle kommt nun noch dazu, dass die Malmschichten deutlich gegen Süden einfallen (siehe Profil von M. Blumenthal), sodass dasWas-

ser in dieser Richtung gegen die Nische am Kunkelspass geleitet werden muss. Den Wasserläufen bietet sich aber keine Gelegenheit, aus dem Kalke direkt zu Tage zu treten; denn die Wände sind mit durchlässigen Schutthalden verhüllt, welche die zufliessenden Spaltenwässer aufnehmen und für ihren weiteren unterirdischen Abfluss besorgt sind.

Nur diesen besonderen tektonischen Verhältnissen können wir es zuschreiben, wenn das Bergsturz- und Schutthaldengebiet am Kunkelspass mehr als viermal mehr Grundwasser liefert, als ihm nach seiner Ausdehnung zukommen würde.

C. SCHUTTHALDEN-GRUNDWASSER DER SCHWAüGALP AM NORDFUSS DES SABNTIS.

1. — Zur Entstehung des Grundwasserträgers.

Die nördlichste Kette des Säntis türmt sich als steile Wand unvermittelt zu grosser Höhe aus dem vorgelagerten Molassegebiet auf. Die trotzige Felsenmauer hat aber dem Zahn der Zeit auf die Dauer nicht widerstehen können; unablässig arbeiten Frost und Niederschlag an der Abtragung der Wand, um das abgelöste Material am Fuss der Kette als Schutt anzulagern und zwar in den drei folgenden Formen :

a)    Als Schutthalden, die fast auf der ganzen Ausdehnung der Kette eine zusammenhängende Vorlagerung bilden ;

b)    Als kleine und grössere Bergstürze;

c)    Als Moränen von Meinen Lokalgletschern und Schneehalden.

Die Felswand besteht aus den Schichtköpfen der gefalteten Kreidekalke, besonders von Neocom (Kieselkalk) und Schrattenkalk h Beide Schichtgruppen zeigen in Bezug auf Härte und Sprödigkeit ähnliche Eigenschaften, wie die in den vorangehenden Abschnitten erwähnten, durch Bergstürze zerkleinerten Gesteine. Auch am Säntis muss daher eine Schuttanhäufung entstehen, die nahezu lehmfrei und damit zur Grundwasserführung sehr geeignet sein muss.

2. — Siebenbrunnen am Urnäscher Säntisweg.

Die Lagerungsverhältnisse des Grundwasserträgers sind am besten aus Fig. 35 ersichtlich (Aufnahme vom 10. Oktober 1916). Die Stelle liegt am Urnäscher

¹ Genauere Angaben siehe die erschöpfende geolog. Monographie der Säntisgruppe von Alb. Heim: Beiträge zur geolog. Karte der Schweiz, Lief. 16, Neue Folge, 1905. Textband S. 282 und Profile 7 und 8 auf Tafel II des zugehörigen Atlas.

Säntisweg, nahe der Klubhütte der Naturfreunde auf der Schwägalp. Im Hintergründe gewahrt man noch die steile Nordwand des Säntis; daran schliessen sich zunächst die sanft geneigten Trümmerhalden an. Unter der Tannengruppe folgen Blockanhäufungen, die den Bergsturz- und Moränenablagerungen entsprechen. In der vorgelagerten Terrasse kommen an einzelnen Stellen die undurchlässigen Molassegesteine zum Vorschein³.

Im ganzen Schuttmantel versickern natürlich rasch alle Niederschläge. Auch die anschliessende Felswand ist fast ohne oberflächliche Entwässerung; die darin sich bewegenden, unterirdischen Wasserläufe müssen ebenfalls dem Schutte zugeführt werden.

Wo dann die Schutthalden gegen Norden hin auf der Molasse auskeilen, muss natürlich an den tiefsten Stellen das Grundwasser als Quellen abgegeben werden; auch in Fig. 35 konnte ein derartiger Quellbach im Bilde wiedergegeben werden. Es ist der « Siebenbrunnen », welcher an verschiedenen Punkten auf einer Strecke von kaum hundert Meter unter den letzten Schuttwällen zu Tage tritt. Die Temperatur des Wassers bestimmte sich am 10. Oktober 1916 zu 7,1° C.

3. — Gruppe bei Siebenhütten-Tanne.

Eine weitere Quellengruppe bildet sich bei den « Siebenhütten » im östlichen Teil der Schwägalp; ihr Wasser sammelt sich im Tossbach. Die Schutthalde keilt sich hier mit ganz flacher Böschung aus; die Quellen verteilen sich daher nicht nur auf einen engen Baum wie bei den Siebenbrunnen. Die oberste Gruppe entspringt schon bei den « Siebenhütten ». Dann folgt längs des Baches Quelle an Quelle bis zur « Tanne » auf einer Strecke von nahezu 1 km. Die ganze Quellenreihe ist natürlich nur bei hohem Wasserstande in Tätigkeit. In Zeiten geringer Niederschläge stehen die obersten Gruppen bei den « Siebenhütten » bald vollständig ab. (Alb. Heim, S. 252.)

4. — Ertrags-Schwankungen.

Wie uns die Betriebsdirektion der Gas- und Wasserwerke der Stadt St. Gallen durch Zuschrift vom 6. November 1916 mitteilt, ist « der Erguss der Schwägalp-quellen ungemein veränderlich und schwankt von 800 bis gegen 10,000 Liter pro Minute. In den Monaten Januar, Februar, März, z. T. auch im Dezember tritt alle Jahre regelmässig der Minimalstand ein. Das gleiche soll nach Angabe der Sennen auch im trockenen Sommer der Fall sein ».

Diese grossen Ertragsschwankungen können uns nicht wundern, wenn wir

bedenken, dass es sich liier hauptsächlich um geschlossene Wasseradern aus dem Spaltengewirr der Kreidekalke handelt. Die vorgelagerte Schutthalde ist stellenweise nur schmal und besteht aus grobem, gut durchlässigem Material, welches vom Wasser ebenfalls mit grosser Geschwindigkeit durchflossen werden kann.

Dasselbe Spiel der Quellenbildung aus den vorgelagerten Schutthalden lässt sich noch an vielen andern Stellen am Nordfuss der Säntisgruppe beobachten, besonders schön zwischen Silberplatte und Lüthispitz, wo zwei Quellbäche dem Schutt entströmen.

D. DER GRUNDWASSERSTROM IN DEN JUNGEN SCHUTTABLAGERUNGEN IM TALBODEN DES VAL PLAVNA.

Wir schliessen die Reihe unserer Typen mit der Schilderung des geologisch jüngsten mir bekannten Grundwasserträgers in einem rechten Seitental des Unter-Engadins, dem Val Plavna⁴, an dessen Eingang das prächtige Schloss Tarasp Wache hält.

1. — Zur Entstehung des Talbodens.

Ueberblicken wir von einem aussichtsreichen Punkte, z. B. von der Passhöhe Sur il Foss zwischen Val Minger und Val Plavna den Hintergrund des Tales, so offenbaren sich unserem Auge durchaus normale Wasserverhältnisse. Zwei Bäche entspringen als Quellen an den Schutthalden, die aus den beiden Seitentälern vor-gestossen werden. Sie durchrieseln die grünen Matten der Alp Plavna, um sich hinter der Alphütte zu vereinigen.

Aber kaum 1 km nördlich der Hütte ändert sich das Bild mit einem Schlag. Auf einer Strecke von 2,8 km durchwandert man einen fast ebenen Talboden mit einer Breite von 500 Metern. Zur Zeit meiner Exkursionen, am 9. und 10. August 1916, präsentierte sich der grösste Teil der Ebene als vollständig vegetationslose Fläche. Das ganze Feld konnte in dieser Form erst vor wenigen Monaten entstanden sein, indem die Wildbäche der beiden steilen Talhänge eine Menge von Schuttmassen zu Tale gefördert hatten. Auf dem flachen Boden wurde der durch den Transport zerkleinerte und zu teilweise gerundetem Schotter verarbeitete Schutt gleichmässig verteilt. Das Val Plavna war so in der Lage, der am 9. Au-

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Fig. 38.

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Der frisch aufgeschuttete Talboden im Val Plavna bei Tarasp.

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Fig. 39.

Phot. J. Hug. 6. VIII. 16.

Hauptquellen im Val Plavna.

gust 1916 hier vorbeigellenden Exkursion der Schweiz, naturforschenden Gesellschaft ein soeben frisch gebildetes oder noch in der Entstehung begriffenes Schotterfeld vorzustellen. (Siehe Fig. 38.)

Auf diese nahezu 3 km lange trostlose Einöde folgt dann noch ein kurzes mit jungem Föhrenwald bewachsenes, also in den letzten Jahren von der Schotter-Akkumulation verschont gebliebenes Stück der Alluvial-Ebene. Verfolgen wir das Schuttfeld weiter nordwärts bis an den Fuss des Piz Nair, so offenbart sich hier die Ursache der ausgiebigen Schuttanlagerung. Von links her muss ein gewaltiger Bergsturz niedergegangen sein, dessen Ausbruchnische am Ostabhang des Piz Nair deutlich sichtbar ist. Die zahllosen, eckigen Blöcke und die charakteristischen Formen der Hügel beweisen bestimmt den Bergsturzcharakter der Anhäufung. Dazu kommen unmittelbar oberhalb des Bergsturzes von links und rechts her mächtige Schuttkegel; alles dies bildet zusammen einen Riegel von nahezu 300 Meter Höhe gegenüber der nördlich anschliessenden Stufe des Tales.

Hinter diesen Riegel hat sich nun die gewaltige Schuttmasse bis zur völligen Aushebung des südlich davon gelegenen Talstückes angelagert. Es kommt so ein Talboden zustande, der im Gegensatz zu den Felsstufen der meisten Alpentäler als Schuttstufe aufgefasst werden muss.

2. — Durchlässigkeit der Schuttauffüllung.

Ein Blick auf die geologische Karte zeigt uns, dass die Berge zu beiden Seiten der Schuttauffüllung, d. h. auf einer Strecke von 4 km ganz aus Dolomit bestehen. Wir sind hier im Gebiete der Unter-Engadiner-Dolomiten mit ihren scharfen Ge-birgsformen.

Durch die Härte und Sprödigkeit des Gesteines sind auch die hydrologischen Eigenschaften der davon herstammenden Schuttmassen bestimmt; sie müssen aus Mangel an tonigen Beimengungen sehr gut durchlässig sein. Der Bach aus dem Hintergrund des Tales versickert beim Eintritt in das Schotterfeld sofort. Dasselbe gilt auch für die Seitenbäche, die es nicht über den Rand ihrer Schuttkegel hinausbringen. Eine eigentliche, zeitweise durchflossene Rinne war im August 1916 nicht sichtbar. Nur bei ausgesprochenem Hochwasser scheinen die von den steilen Hängen niedertosenden, stark mit Schutt beladenen Gewässer sich zur Verteilung der Geschiebe auf den ganzen Talboden zu verbreiten.

3. — Die wichtigsten Quellen.

Wo beim Piz Nair der Bergsturz gegen Norden abfällt, erreicht die Schutt-atiffüllung ihr Ende; damit muss auch der Grundwasserstrom abgestossen werden.

Da erfreut sich das Auge an der grossartigen Szenerie, welche durch die photographische Aufnahme vom 10. August 1916 (Fig. 39) festgehalten ist. Fast unter jedem Felsblock sprudelt eine Quelle heraus, die in ihrer Freude über die soeben gewonnene Freiheit in munteren Sprüngen dem vereinigten Quellbach entgegen stürzt.

Ich schätzte den Ertrag der ganzen Quellgruppe am 10. August 1916 auf gegen 1000 Liter pro Sekunde. Bei der grossen Durchlässigkeit des Grundwasser-trägers darf man annehmen, dass die Erträge je nach der Jahreszeit grossen Schwankungen ausgesetzt sind.

Weiter talaufwärts werden aus lokalen Schuttanhäufungen noch andere Quellen abgegeben, die sich freilich an Grösse mit der Hauptgruppe am Fusse des Piz Nair und Piz Plavna nicht messen können⁵.

NAMENVERZEICHNIS.

123.

109.

109.

Aarau, 25, 32, 82, 85, 86, 92. Aarauer Stadtbach, 82, 83.

Aare (tal), 85, 86, 87, 90, 111,

Aaregebiet, 47, 85-87. Aaregletscher, 89, 94, 95, 100, 104, 105, 107.

Aaremündung, 64.

Aargau, 35, 47.

Aeberhard, 125.

Aeschau, 97.

Airolo, 130.

Albeuve, 128, 129.

Albulatal, 32.

Alp Gamperfin, 148.

Alpbach, 136, 138.

Alpe Prima, 33.

Alpen, 8, 35, 130.

Altdorf, 136, 139, 141, 142, Altdorfer Dorfbach, 136. Altikon, 26.

Altstetten, 111-114,117-119,124. Aluminiumfabrik (Neuhausen), 54, 56.

Alvierkette, 144, 145,

Ambri Piotta, 130, 131, 132. Amsteg, 135-139.

Andermatt, 146.

Antennen F., 95, 104, 105. Asenberg, 46.

Asp, 25.

Attinghausen, 136, 141, 142.

Baden, 30, 32, 38, 120-123. Balm, 51.

Balmwald, 138.

Baltenswil, 70, 73, 74. Baltzer, 106.

Bannwil, 87.

Bantigertal, 105.

Bärau, 101.

Basadingen, 78.

Basel, 22, 32, 39, 52, 62, 64. Bassersdorf, 70, 71, 75. Bembrunnen, 101.

Bern, 32, 35, 39, 97, 98, 100, 101, 106, l09.

Bernex, 24.

Bernina, 132.

Beveret, 126.

Bevers, 133, 134.

Bex, 25.

Bigental, 102, 104, 105. Bindfadenfabrik (Schweiz.), 56. Bircher, Eug., 35, 36.

Bircher, Dr. H., 34, 35, 36. Birmenstorf, 23, 119.

Birstal, 22.

Bischofsberg, 46.

Bischofszell, 46.

Bleienbach, 88, 89, 93, 96. Blindenbach, 101, 102. Blumenthal, 149, 151. Bockibach, 136.

Bodensee, 22.

Boll, 105.

Boiligen, 105.

Bollodingen, 88.

Boutron et Boudet, 20.

Brand, 38.

Breitfeld b. Winkeln, 22, 26. Breitmoosalp, 96.

Bröckmann, Dr., 93.

Brucin, 29.

Brückner (S. Penck).

Bruderholz, 22.

Brunnbachtobel, 21. Brunnenrain, 119.

Brunnmatte, 91-93.

Brüttisellen, 69-76. Bubeneibrücke, 98.

Buchbrun neu, 37.

Buchrainquelle, 38, 40, 41. Buchs, 85.

Bühlstadium, 125.

Biilach, 66, 69.

Burgdorf, 32, 88, 94, 103, 106-

Burriquelle, 5. Bützberg, 87, 90, 93.

Calanda, 149.

Calfeusental, 151. Campovasto, 134.

Canal Toliron, 26.

Cartigny, 24.

Champagna, 133.

Chatelet, 128.

Chur, 148.

Clärens, 25.

Clark, 20.

Collet, Dr., 2, 137, 140, 142. Cossonay, 87.

I»

Därligen, 35.

Dättikon, 36.

Deutschland, 11. Diessenhofen, 52, 77, 78. Dieterle, Th., 36.

Dietikon, 30, 118, 119, 124. Dietlikon, 70, 75, 76.

Dost et Hilgermann, 20, 29. Diibendorf, 23.

Effretikon, 69, 70, 75.

Eggiwil, 95-97, 100.

Eglisau, 46, 60, 63.

Einsiedeln, 13, 14.

Ellikon, 36, 59, 64, 68.

Emme (tal), 39, 88, 94-103,105-

Emmenglttscher, 94. Emmenmatt, 100-103.

113.

109.

72.

Emmerling, 0., 37. Ems, 150.

Engadin, 133.

Enge (Zürich), 22. Engeli, J., 78.

Enney, 125, 128, 129. Entfelden, 80-85. Entfeldenmatten, 83. Entlibuch, 32.

Epagny, 128. Erlenmeyer, 18.

Erni, A., 89.

Erstfeld, 135-143. Estavannes, 125-129. Europa (Nord), 25. Evibach (tal), 137, 139.

Fabrik « Vulkan » (Altstetten),

Fehraltorf, 74.

Fellibach, 135. Fhonersmühle, 103. Feuerthalen, 55, 56, 58. Fiesso, 131.

Fischental, 5.

Flaz, 133.

Flims, 148, 149.

Flüelen, 136, 137, 141-143. Flurlingen, 55, 56.

Flysch, 138.

Fontaines, 126, 129. Frauenfeld, 32, 33, 38. Frei, R., 46, 47.

Fribourg, 33, 35.

Gärtner, A., 42.

Gas- und Wasserwerk St. Gallen, 153.

Gaswerk Schlieren, 113. Gebensdorferhorn, 46.

Gehöft Luederen, 97.

» Neuhaus, 97.

» Oberei, 95.

» Ramsei, 98. Gempenplateau, 22.

Genf, 24.

Genfersee, 25, 47, 87.

Geroldswil, 119.

Ghezzi, C., Ing., 128, 130, 131. Giessen, 141-143.

Girsch, 149, 150.

Glatt (tal), 46, 47, 61, 65-73, 75, 77, 78, 110, 112, 114. Glattbrugg, 75, 76.

Glattfelden, 46, 65-67.

Gobenmatt, 22. '

Goldbach, 105.

Gönbard, 83.

Gontenschwil, 84.

Gornerbach, 135.

Göscbenen, 136.

Gotthard, 130.

Grabs, 144.

Grandvillard, 125,126,128,129. Gränichen, 84, 85.

Grellingen, 22.

Greyerz, 125, 128. Griessen-Erzingen, 24.

Guci, C., 24.

Guggenbühl, A., 37, 113. Gurtnellen, 136.

Gutzwiler, A. & Greppin, E , 22.

II

Haas, H., 3, 72.

Habstetten, 105.

Hallwylersee, 79.

Hardbrücke, 115, 116. Hardmühle, 116.

Hardstrasse, 112.

Härdli, 120.

Hartmann, Dr. A., 25, 33, 36,

82.

Hasli (tal), 35, 102, 104, 105.

Hatwil-Frauental, 33.

Heim, Prof., 12, 16, 17, 21, 44, 72, 74, 77, 104, 106, 123, 137, 138, 140, 141, 145, 148, 152, 153.

Herdern, 61.

Herzogenbuchsee, 88, 89, 93. Hiltenberg, 46, 60.

Hirschfeld, L., 36.

Hochwald, 22.

Höfer, H., 3, 16-18, 72. Hohenkasten kette, 21. Hohen-Faulendecke, 138. Hohen-Faulenkette, 140, Holberg, 75.

Höngg, 117.

Horber-Brücke, 97.

Horn, 22.

Hug, Dr. J., 65, 110, 111.

Hügel Bühl, 137.

Hungerbach, 72, 73. Hungerbrunnen, 73. Hungergrube, 82.

Hunzenschwil, 36.

Jaccard, F., 20. Jenny, 106.

Jeremine, E., 147.

Ilfis (tal), 100-102, 109. Industriegesellschaft (Neuhausen), 54.

Inn, 133, 134.

Innertkirchen, 35. Inschialpbach, 135.

Irchel, 36, 45.

Ittental, 36.

Jura, 5, 8, 35, 36, 44, 54, 61, 87, 121, 123.

Kaiserstuhl, 65.

Kaisten, 33.

Kapf, 98, 145.

Kärstelenbach, 135, 138. Keilhack, 6, 10, 11, 16, 20, 53,

Killwangen, 110-112, 119, 120, 122, 124.

Kindhausen, 70. Kirchlerau-Staffelbach, 79. Kissling, 106.

Klausenpass, 138. Klein-Andelfingen, 68. Klein-Bösingen, 4.

Klettgau, 24, 46, 62, 64. Klinger, R., 36.

Klosterinsel, 51, 59.

Kloster Fahr, 110.

Kloster Paradis, 78.

Kloten, 69-71, 75.

Kocher, Prof., 35.

Kohlfirst, 46.

Köllikon, 81, 82.

König, J., 3.

Kraftwerk d. Stadt Schaffhausen, 55.

Krauchtal, 105, 106.

Kuhn, Ing., 98.

Kulm, 84.

Kundolfingen, 77, 78.

, hof, 77, 78.

» quelle, 77, 78. Kunkelspass, 148, 149, 152.

Lachen, 22.

Lange Erlen, 22, 32, 39. Langenegg, 95.

Langenthal, 87-90, 92-94, 107. Langeten, 90, 91.

Langnau, 99-101.

La Ronclema, 128.

Laubberg, 60.

Laupen, 4.

87.

150.

107.

Lauperswil, 101, 102. Leimfabrik Geistlich Altstetten, 113.

Leipzig, 53.

Leissigen, 35.

Lenzburg, 80.

Les Auges, 126.

Les Moulins, 125, 126.

Lessoc, 125, 128, 129.

Letten, 65.

Lienheim-Mellikon, 61.

Limmat (tal), 14, 28, 30, 32, 58, 110-124.

Linden (tal), 95, 105, 106, 107. Linthgletscher, 47, 71, 110. Littau, 32, 39, 40.

Livinental, 130.

Lorzetal, 13.    ⁴

Lorzequelle, 38, 40. Lorzentobel, 12.

Lottstetterfeld, 51, 63.

Lotzwil, 89, 93.

Löwenanteil, 137.

Lueger, 6.

Lugeon, M., 147.

Luterbach (tal), 106, 107, 109. Lüthispitz, 154.

Lütschg, 0., 86, 135, 136, 141. Lützelflüh, 104.

Luzern, 32, 39-41, 47.

Madiswil, 93, 98.

Magdeburg, 31.

Malmö, 31.

Marbach, 100.

Märjelensee, 135.

Marthalen, 63, 67, 68. Martigny, 26.

Maschinenfabrik Escher, Wyss & Co., 39, 117.

Maschinenfabrik (Erlikon, 76. Meinier, 24.

Meister, Prof., 24, 55-58. Mitteldeutschland, 53. Mitteleuropa, 17.

Mittelland, 4, 8, 44-46, 48, 132, 133.

Mittelschweiz, 16.

Montbovon, 125, 129.

Monthey, 25.

Moos-(Brücke), 100, 101, 145. Muhen, 80, 82.

Mühlberg, F., 45, 79, 81-84, 86,

Mühlematt, 103.

Mumental, 91, 92. Mungnauerschachen, 101-103, 109.

Muntelier b. Murten, 30, 33. Muottas Muraigl, 133.

Murg (tal), 33, 90.

IV

Nackermühle, 63.

Näf, J., 134.

Naundorf, 53.

Neirivue, 125, 128, 129. Neubrunnen, 73-75.

Neuhausen, 54-58.

Neu-Rheinau, 51, 59.

Nied. Flüh, 104.

Niederglatt, 66, 69. Niederlausitz, 11.

Niedermoos, 101.

Niederried, 35. Nieder-Schwerzenbach, 76. Niggli, P., 79, 81, 87. Norddeutschland, 53. Nordeuropa, 53.

Nordschweiz, 56, 111, 112, 123, 129.

Nussbaum, F., 87, 88, 105,125.

Oberburg, 105-108. Oberengadin, 132, 133. Ober-Entfelden, 81, 82, 85. Oberglatt, 71, 77. Ober-Goldbach, 102. Ober-Luterbach, 107.

Olten, 87, 93.

Opfikon, 75, 76.

Orbe, 14, 15, 87.

Orlingen, 68.

Ossingen, 68.

Oswald, A., 34.

Otelfingen, 110.

Otzowski, 18.

Paderborn, 11,

Paderquellen, 11.

Padmal, 150.

Papierfabrik an der Sihl, 117. Penck & Brückner, 44, 87, 95, 96, 100.

Perly, 24.

Pilatusquellen, 37.

Piotta, 130.

Piz Nair, 155, 156.

Piz Plavna, 156.

Plateau, 66, 70, 71, 123.

Ponte, 133, 134.

Ponte Sordo, 130.

Pontresina, 33.

Porzellanfabrik Langenthal, 88. Präalpen, 25.

Pratteln, 22.

Pregny, 24.

Punt Muraigl, 132, 133.

Quellrain, 86. Quellhölzli, 86. Quinto, 131.

Rafzerfeld, 60, 61.

Ramsei, 32, 39, 97-99, 103, 109. Ranfliih, 102.

Rascheu, 149-151. Rauschenbach, II., 37. Regensdorf, 110.

Reichenau, 149, 150.

Reuss (tal), 79, 119, 123, 135-144, 151.

Reussgletscher, 47, 79, 84, 89, 119.

Reuss - Linth - Rheingletscher, 110.

Rhein, 36, 51, 53-60, 63-68, 78,

Rheinau, 50-53, 58, 59, 63, 68, Rheinfall, 54-58, 122. Rheinfelden, 45.

Rheinhalde, 38.

Rheinsberg, 46.

Rheintal, 32, 36, 47, 50, 54, 61-69, 78,111, 121,144,148,150. Rhonegletscher, 47, 85, 87-89,

Rhonetal, 25.

Richert, J. G., 6.

Rieter, 117.

Rietheim, 61. Ringelspitzgruppe, 151. Ringgenberg, 35.

Rio d’Ecodin, 128.

Rio Secco, 132.

Roggwil, 87, 90-93, 102. Rohr, 85, 86, 92. Rohrbach, 87. Romatsschachen, 101. Rosegtal, 33. Röthenbach, 95, 96, 98. Rothrist, 87. Rözmattquelle, 93. Rüderswil, 102, 103. Rüegsau, 104.

Rümlang, 69, 71, 76. Rütihard, 21, 22.

28.

Schweiz, meteorolog. Zentralanstalt, 98.

Schweiz. Regenkarte, 74, 136.

» Zivilgesetzbuch, 40.

151.

78.

Saane, 4, 33, 125,126, 128,129. Saanegletseher, 125.

Safenwil, 81.

St. Gingholph, 25.

Samaden, 25, 33, 133, 134. Sämbtisersee, 21.

St. Gallen, 153.

St. Immertal, 35.

Säntis, 152-154.

Schächenbach, 136, 138-142. Schaffhausen, 32, 37, 38, 46, 54-58, 63, 64, 78.

Schaffisheim, 80.

Schangnau, 100.

Schardt, Prof., 25, 102. Schattdorf, 140, 141. Scheidnössli, 140.

Scherhorn, 138.

Schlachthof Zürich, 112, 113,

117.

Schlatt, 78.

Schlieren, 110-113,118-120,124. Schloss ä Pro, 142.

Schlosswil, 104.

Schöftland, 79.

Schönen werd, 81.

Schüpbach, 96, 97, 100-102.

Sch wägalp, 152, 153. Schwarzenegg, 95.

Schwarzwald, 149.

Schweden, 25.

Schweiz, 1, 3, 10, 16, 31. Schweiz. Lebensmittelbuch, 26-

Schweizerbild, 37.

Seckendorf, 18.

Seebach, 69, 75, 76.

Seedorf, 26, 135, 136, 142, 143. Seetal, 80.

Seewen, 22.

Seewlisee, 140.

Seifenfabrik Steinfels, 113. Sempachersee, 82.

Sennwald, 21.

Seon, 80.

Siebenbrunnen, 152, 153. Siebenhütten-Tanne, 153. Siggenberg, 45.

Signau, 100.

Sihlquelle, 38, 40, 41.

Sihltal, 13, 114, 117, 118. Silberplatte, 154.

Silenen, 137, 139. Sils-Domlegsch, 32.

Stadlerberg, 45, 46.

Städt. Unternehm. Luzern, 40. Staffelbach, 80, 81, 90. Stalvedro, 130, 132.

Staub, W., 137, 138, 148, 149.

Statzersee, 132. Steinhof, 107.

Stille Brunnen, 148. Straubenzell, 33. Stumpf, W., 109, 141. Suess, Ed., 10.

Suhr (tal), 79-86, 94. Sur il Foss, 154.

Tamins, 148-151.

Tanne, 106, 153.

Tarasp, 154.

Thiem, 53.

Tessin, 130-132.

Thomann, 0., 28, 39, 117. Thorberg, 105.

Thüringen, 89.

Thunbachtobel, 38.

Thur (tal), 26, 36, 59-61, 67, 68, 78.

Tiefbauamt Zürich, 14,114,116 Tönliquelle, 75.

Töss (tal), 5, 32, 38, 60. Tossbach, 153.

Troinex, 24.

Trubschachen, 101.

Tugmat, 22.

Turgi, 45, 46, 123.

Uerke, 82.

Uetliberg, 45, 114. Unter-Aegeri, 12, 13. Unter-Engadin, 154, 155. Unter-Engstringen-Weiningen, 119.

Unter-Entfelden, 81.

Urdorf, 119.

Uri, 26.

Urnäsch, 152.

Ursprung, 18.

Val Minger, 154.

Val Plavna, 154.

Van der Ploeg, P , 138. Vernier, 24.

Veyrier, 24.

Vierwaldstätter See, 135-137. Villars-sous-Mont, 128. Vogler, 0., 11.

Voralpsee, 144, 147, 148.

Walchebach, 148.

Walkringen, 104.

Wallisellen, 70, 75, 76. Walliswil, 91.

Wangen,“69770, 72-75, 78, 114 Wangen a/A., 47, 87.

Wasen, 135.

Wassen, 135, 136. Wasterkingen^öO.

Weiherhüsli, 82. Weissenbach-Bäretswil, 32. Weissensteintunnel, 33.

Wenner, Ing., 114.

Westfalen, 30.

Westeuropa, 17.

Wettingen, 58, 120-122, 124. Wettingerfeld, 111, 123.

Wey, F., 98.

Weyrauch, R., 6, 31, 42. Widenshüsli, 97.

Wiesental, 23, 32.

Wildbach, 154.

Windgällen, 138, 140.

Windlach, 46, 47.

Winkel b. St. Gallen, 33. Winkelmatt, 99, 101, 109. Winterthur, 26, 32, 36, 38-41. Wipltingerbrücke, 115.

Wolfwil, 33, 87.

Worblental, 105.

Wörth (Schlösschen), 54. Würenlos, 111.

Würtemberg (Brüder), 54. Wutach, 61.

Wyna, 84, 85.

Wynental, 79, 84.

Zäziwil, 100.

Zell, 38.

Zetswil, 84.

Ziegelei « Paradies » in Schlatt,

Zollbrücke, 101-103, 109.

Zug, 12, 33.

Zürich, 12, 14, 28, 30, 38, 40, 41, 47, 110-119, 124, 141. Zürich-Altstetten, 112,119,124 Zürichberg, 22.

Zürichsee, 29, 110, 114.

Zwicky, Prof., 74, 76.

SACH-VERZEICHNIS

1'

P* --*0

Bach, Bächlein, 9, 73, 82, 90, 93, 128-135, 143, 145, 148-150, 153-155.

Bachtobel, 65.

Bacterium coli commune, 42.

Bajocienquelle, 22.

Bakterien, 28, 42.

Abdämmung, 107, 147.

Abessynierbrunnen, 108.

Abfluss, 11,82,88, 92, 104, 109, 114, 131, 137, 140, 144, 145, 147.

Abflussgelegenheit, 94.

» geschwindigkeit, 142.

» kanal, 132.

» menge, 136, 141.

» möglichkeit, 115.

» profil, 82.

» rinne, 48, 81, 87, 105, 107.

» Verhältnisse, 73, 90,107, 111,135,136,144. Ablagerung, 24, 35, 45, 46, 49, 66, 72, 106, 107, 124, 126, 137.

Ablagerungsgebiet, 145, 148, 149.

Abtragung, 50, 52, 90, 96, 152.

Akkumulierung, 138.

Alkalien, 27.

Alkalinität, 27, 32, 33, 116.

Alluvial-Ebene, 155.

Alluvionen, 137, 138.

Alpentäler, 5, 132, 155.

Alter des Flussystemes, 51.

Altmoräne, 46.

Altwasserlauf, 119, 129.

Altwasserrinne, 142.

Aluminium, 23.

Ammoniak, 23, 27, 28, 29, 32, 33.

Analyse (chem.), 23, 24, 28-31.

Anhydritschicht, 25.

Ansammlung, 69, 71, 111, 126.

Ansteigen des Grundwassers, 11.

Arsen, 23.

Atmosphäre (unterird.), 11.

» (oberird.), 14.

Aufquellen des Wassers, 78.

Aufquellung des Lehmes, 72.

Aufstoss, 9, 92, 93, 96, 100, 101, 103, 123, 129, 131, 133, 134, 142, 143.

Ausbruch, 9.

Ausbruch nische 145, 147.

Ausdichtung des Flussbettes, 122.

Ausfüllung, 137, 138, 148.

Ausfüllungsmaterial, 50, 52, 149.

Auskeilung, 92.

Ann. Schw. Landeshyjr. — Bd. III.

» -Keimzahlen, 37.

Bakteriolog. Prüfung (Unters.), 30, 37, 42. Barium. 23.

Barrierquelle, 107, 108.

Becken, 78, 130, 147, 148. Begriffsbestimmungen, 3, 6, 7. Begriffsumschreibung, 6.

Bergbach, 147.

Berghang (S. Hang, Hänge).

Bergsee, 144, 149.

Bergsturz, 144-149, 151-155.

»    anhäufung, 137.

»    massen, 7.

»    material, 137.

»    riegel, 145, 150.

»    wall, 150.

Bewässerungsgraben, 82, 131. Biologisch-chemische Verhältnisse, 29. Bitterwasser, 23.

Bodenerhebungen, 11.

» formation, 35.

» gestaltung, 11, 51, 85, 107, 130, 151. ■> konstituierung, 6.

» luft, 14.

» Oberfläche, 6.

» partikel, 6.

» poren, 6.

» räume, 3.

» Schicht, 3, 109.

» Verhältnisse, 35.

» wasser. 3, 18, 117.

Bohrresultate, 56, 70, 113.

Bohrstelle, 51, 122.

Bohrtechnik, 53.

Bohrung, 54, 57, 107, 113, 121-123.

Bor, 23.

Breite des Einzugsgebietes, 63.

»    » Flusskieses, 62.

»    » Grundwasserstromes, 58.

21

Breite des Tales (Talbodens), 51, 53, 63, 66, 81, 82, 97, 103, 130.

»    der Terrassenfläche, 63, 80, 84.

»    des Urstromtales, 66.

Brom, 23.

Brucin-Reaktion, 29.

Brunnen, 15, 24, 28-30, 40, 42, 55, 56, 58, 66, 75, 77,82,83, 108, 112, 113,116-118, 121, 124, 150. Brunnenanlage, 119.

• » bohrung, 122.

» kresse, 93.

» schacht, 67.

» wasser, 30.

Bühlstadium, 125.

Calciumsalz, 20.

Casannaschiefer, 134.

Chem. Analyse (Vergl. Analyse).

Chem. Zusammensetzung, 20-3.3, 39,116,118, 120. Chlor, 23, 27, 30.

Chlorgehalt, 30, 31.

Chlornatrium, 30.

Chloride, 20, 30, 32, 33.

Choleraepidemie, 83.

Coli commune, 43.

» bakterien, 43.

Colititer, 43.

Damm, 147.

Darmkanal, 43.

Deckenschotter, 12, 16, 36, 45, 46, 47, 60, 63. Definition, 4, 5, 6, 7.

Desinfektion, 42.

Destilationsmethode, 29.

Diluvium, 36.

Diorite, 138.

Diphenylamin-Schwefelsäure-Reaktion, 29. Doggerschichten, 140, 151.

Dolomiten, 7, 8, 23, 154, 155.

Doppelkohlensaures Eisen, 25.

Drainage, 139.

Dreiteilung der Niederschläge, 16*18.

Druck, 115, 147.

Druckgefälle, 115, 122. Durchflussgeschwindigkeit, 21.

Durchlässigkeit, 17, 21, 49, 52, 53, 62, 96, 138, 139, 142, 147, 151, 155, 156.

Durchtränkung, 72.

Dyas, 34.

Einzugsgebiet, 11, 18, 20, 22, 24, 31, 36,40,42, 62-64, 68, 74, 80, 82, 84, 90, 98, 102, 106-114, 119, 126, 129, 132, 133, 137-139,4142, 149, 151.

Eis, 45, 130.

Eisbildung. 134.

Eislappe, 47.

Eisstrom, 44, 47, 70, 76, 132.

Eiszeit, 7, 25, 44-47, 51-53, 63, 66, 69-71, 73, 75-77, 81, 84, 89, 90, 94, 106, 110, 112, 118, 124-125, 138.

Eiszeitablagerung, 44, 47.

Eiszeitalter, 44, 144.

Eiszeitbildung, 44.

Eiszunge, 45, 47, 79, 86-88, 95, 110, 133. Eisengehalt, 26.

•    haltiges Wasser, 25, 26.

» karbonat, 25.

» oxyd, 26.

» Sandstein, 151.

*    Verbindung, 25.

Endmoräne, 45-48, 71, 80, 84, 88-90, 95, 96,100, 104, 110-112, 114, 118, 119, 125, 126, 132. Endmoränengürtel, 45, 79, 110.

Endmoränenwall, 46, 66, 95, 105, 110. Enteisenungsanlage, 26.

Entgasung, 10.

Entkalkung, 28.

Entnahmestelle, 18, 108.

Entwässerung, 62,^89, 139, 150. Entwässerungsrinne, 88.

Eozäne, 138.

Erdalkalien, 20, 24, 27.

Erdoberfläche, 3, 6, 7, 8,10, 16, 80, 82, 90, 91, 98, 108, 109, 113, 140.

Erdrinnen, 5.

Erdschicht, 7.

Erguss, 153.

Erosion, 66, 90, 91.

Erosionsarbeit, 51.

» kraft, 90.

» terrasse, 126.

Erratische Blöcke, 44.

Erstfeldnergneiss, 137.

Ertrag, 12, 16, 18, 54, 74, 82, 83, 91, 9^, 97, 98, 101, 104, 108, 109,114, 119, 126,129, 131, 141, 142, 147, 149, 150, 156.

Ertragskurve, 16.

» messungen, 93.

» Schwankungen, 37, 98, 99, 109, 142, 153.

Ebene, 87, 111, 133, 154.

Einmündung, 56, 100, 103-107, 135, 136. Einmündungsstelle, 59, 61, 62.

Einöde, 155.

Einschnitt des Tales, 53, 91.

Färbeversuch, 140, 142.

Fassungen, 30, 40, 42, 83, 84, 109, 119, 122. Fassungsarbeit, 98.

»    stelle, 31.

»    vermögen, 84, 97, 101, 119,' 150.

Fels, 5, 40. 44, 47, 50, 53-56, 61,61, 72. 121-123, 131, 132, 145.

Felsbett, 55.

» einfassung, 151.

<■ gebiete, 39.

» riegel, 62, 128, 129.

* schichten, 5, 7, 23, 61, 72.

» Schlucht, 96, 128, 129, 130.

» stufe, 155.

Felsspalten, 4, 5, 37, 39, 40.

»    des Jurakalkes, 37.

»    in Kalk- und Sandsteinen, 37.

*    der oberen Dogger, 38.

»    der mittleren Dogger, 38.

Föhren wald, 155.

Fontaines, 126, 129.

Formation (archäische), 34, 36. Frost, 152.

132.

Felsunterlage, 4, 5.

» vorsprung, 128.

. wand, 105, 111, 130, 140, 149, 152, 153.

» wasser, 39, 72.

Felsenmauer, 152.

Felsenriff, 55.

Feuchtigkeit, 16.

Feuchtigkeitsgehalt, 12.

»    grad, 14.

»    kurve, 12-14.

Filterbrunnen, 5, 106, 120.

Filtration, 28, 39, 120, 124.

Fläche, 62, 74, 76.

Flanke, 88, 114, 147.

Fluorescei'nversuch, 21.

Fluss, 53, 55-57, 60, 61, 62, 64-68, 114-117, 119, 120, 122-124, 126, 134, 137.

Flussablagerung, 144.

Flussbett, 55-57, 60, 115, 118, 119, 122, 128, 134, 137, 138.

• einschnitt, 63, 67, 112.

» kies, 4, 7, 59, 62.

» lauf, 51, 62.

» niveau, 51, 64-66, 120, 123.

» schlämm, 112.

» Seite, 125, 126.

» sohle, 47, 51, 137.

» System, 67.

» tal, 52, 54, 62.

» ufer, 51, 60-62, 67, 120, 121, 131.

» Verschiebungen, 52, 60, 62, 120-124.

» wasser, 21, 56-58, 60, 64, 115-118, 120, 124. » Wasserspiegel, 54-57, 64, 122, 134. Fluvioglaziale Ablagerung, 46.

»    Schotter, 7, 39, 45, 47, 80, 125.

u    Terasse, 125.

Gallertartige Abscheidung, 26. Gebirgsformen, 155.

Gebirgszug, 140.

Gedeckter Grundwasserstrom, 89, 112.

Gefälle, 5, 7, 8, 56, 57, 66, 90, 95, 116, 119, 121, 122, 126, 147.

Gefällsbruch, 62.

Gehängeschutt, 106, 149.

Geologie, 34-37, 63, 65, 71, 89, 137, 145, 154. Geolog. Bau, 110.

*    Bestimmung, 36.

•    Diagnose, 31.

Formation, 35-37.

» Grundlage, 36.

Karte, 1,21,22,65,81,82,86,110,138,155. » Kropfhypothese, 37.

» Periode, 31.

■■ Stellung, 125.

» Untersuchung, 29, 31.

» Verhältnisse, 89.

» Zusammensetzung, 20, 22, 31, 137. Gerolle, 59, 62, 133.

Gesamtabfluss, 83.

Gesamthärte, 20, 23.

Geschiebe, 47, 95, 155.

Geschwindigkeit, 8, 21, 26, 113, 126, 154. Gestein,3,7,8,16,21,23,79,133,138,144, 151-155. Gesteintrümmer, 7, 45.

Gipsgehalt, 24, 25, 134.

» härte, 24.

» mühle, 62.

» quellen, 25.

» schichten, 8.

Glazialbildung, 47.

» formation, 45.

» zeit, 67.

Gletscher, 24, 44, 45, 52, 76, 95, 96, 100, 111, 130,

Gletscherzunge, 45, 89, 110.

» bachkiese, 51, 52.

• boden, 70.

Glührückstand, 27, 32, 33.

Gneiss, 21, 35, 79, 138, 140.

Granit, 21, 79, 133.

Grashalme, 26.

Grenzwerte, 27, 30, 31.

Grünen, 103, 104.

Grundmoräne, 17, 47, 52, 61, 67, 71, 72, 76, 81. Grundmoränenlehm, 54, 78.

Grundwasserabfluss, 74.

»    ansammlung, 69, 71.

» aufstoss, 9,77, 82, 85, 86, 93, 97,100, 102, 106-108, 119, 123, 124, 126, 128, 129, 130.

"    hach, 130.

»    becken, 8, 71, 72, 77.

» bildung, 7, 10, 12, 14, 16,17,18, 53* 64, 66, 71, 81, 89, 96,97,102,106,: ^    114,1381..

» brunnen, 22, 29, 38, 39, 55, 107, 108, 113, 117.

»    einmündung, 54, 59, 62. -

»    ertrag, 143, 151.

» fassung, 28, 32, 38, 39, 54, 58.

156.

Jod, 23.

Jodrinkstärkelösung, 29. Jungmoräne, 46.

Jurakalk, 35, 37, 54, 55, 58, 86, 122. Juveniles Wasser, 10, 11.

Kalium, 23.

Kaliumpermanganat, 28.

Kalk, 7,8,16,22,23,24,55,56,58,61,140,149,152. » feie, 55.

» gebirg, 8.

. gehalt, 21, 22, 116, 117, 120, 122.

• gestein, 21.

» [schicht, 21, 140, 151.

» stein, 37, 58, 145.

» wand, 147.

Kälteperiode, 126, 141.

Kalzium, 23.

Kanal (unterird.), 3, 8.

Kanalisation, 76, 115.

Kapillare Zwischenräume, 6.

» Wege, 6.

Grundwasserführung, 7, 44, 52, 66, 88, 94, 95, 98, 100, 105, 125, 128,129, 138, 143, 144, 148, 150.

•    gebiet, 30.

»    haushalt, 143.

»    künde, 1.

*    kurve, 14, 16.

»    lieferant, 11, 81.

»    mengen, 49, 96, 109.

»    mündung, 119, 120.

»    pumpwörk, 39, 40,    117.

»    quelle, 9, 39, 72.

»    sammelgebiet, 39.

»    scheide, 9.

»    see, 134.

»    Spiegel, 9, 12,18,28,56-58, 59, 64-66,

82, 85, 90, 92, 93, 108, 112,115, 116, 120, 121, 122, 139, 149.

»    stauer, 9.

»    ström, 2, 8, 9, 24, 30, 36, 50, 53, 54,

56, 58, 59, 61, 62, 69, 80, 88, 90, 101, 112-114, 117-123, 125-139, 147-151, 154, 155.

»    Strömung, 113.

»    System, 109.

» träger, 7, 8,16,17, 26, 28, 37, 53, 61, 69, 81-85,91, 92, 94, 96-100,107, 108, 110, 112-114, 118, 121, 123, 125, 131, 135,140,146, 152, 154,

Versorgung, 7.

II

Härte, 20-23, 27, 57, 59, 116, 118, 120, 122, 124, 152, 155.

» bestimmung, 109, 117, 118.

» grad, 20-23, 118.

» profil, 117.

Hang, 17, 63, 65, 66, 80, 81, 88, 90, 97, 110, 114, 131-133, 144, 155.

Hauptfluss, 67.

Hauptquellbach, 131, 134, 142.

Heilkunde, 34.

Heilzwecke, 25.

Herde (vulkanische), 10.

Hochgebirgskalk, 140.

» natur, 133.

Hochterrasse, 47, 67, 70.

Hochterrassenschotter, 24, 46, 51, 52, 60, 62, 66, 68-78, 81, 83, 112, 121.

Hochterrassenfläche, 63.

Hochwasser, 21, 106, 115, 155.

Höhenlage, 6, 94, 112, 124.

» unterschied, 57, 116.

« Verhältnisse, 116.

» zug, 46, 76, 87.

Hügellandschaft, 78, 145.

Hungerbach, 73.

Hungergrube, 73, 82.

Jahreszeiten, 40, 42, 109, 156.

Jauche, 30 Infektionsgefahr, 42.

Infiltration, 10, 12, 21, 115-118, 120, 122, 124. Infiltr. Wasser, 16.

Interglaziale (Fluss-) täler, 50-56, 67, 68.

»    Glatta), 77.

»    Rheintal, 54, 62.

»    Zeit, 52, 68, 77.

Karbon, 34.

Karbonathärte, 20, 24, 26, 58, 116. Karstphänomen,'8, 151.

Keimen, 12, 29, 37-39.

Keimarmut, 42.

» freies Wasser, 59.

» gehalt,‘37, 42.

» reichtum, 42.

» zahlen, 37-41.

Kesselbrunnen, 5.

Keuper, 24.

Keuperquelle, 22.

Kieselkalk, 152.

Kieselsäure, 23.

Klimat. Verhältnisse, 136.

Klippe, 61.

Klüfte, 4, 5, 7, 21, 58.

Kohlensäure, 22, 23, 25, 27. Kondensationstheorie, 10, 11, 12, 14, 19. Kontaktfläche, 68, 77, 91.

Kraftwerk, 62.

Krankheitskeime, 29.

Kreide, 34, 147.

•    gebiet, 35.

*    kalk, 152, 154.

» Nagelfluh, 90.

Molasse, 16, 36, 50, 51, 60, 81-83,89,91,92,96, 98, 102, 106, 114, 123, 152, 153.

Nagelfluh, 5,52,54,70,76, 78, 90, 96, 98,102, 111. »    brocken, 65.

»    Schicht, 75.

• menge, 109, 135, 138, 143.

stand, 109, 137, 142, 143, 150. Nische, 149, 151.

Nitrate, 20, 23.

Nitrite, 23, 29.

Niveau, 5, 56, 57, 64, 67, 72, 82, 89, 96, 118, 121, 126, 129, 139.

Niveauschwankungen, 15.

Normalsalzsäure, 27.

Kreuzungsstelle, 55, 57, 58, 61, 62, 64, 123. Kristall. Schutt, 23.

Kropfbildung, 34-36.

» frage, 36, 37.

» herde, 36.

» hydrosol. 35.

» seuche, 34.

» wasser, 34.

Kulminationspunkt, 105.

Kultur, 139.

Kulturflüssigkeit, 43.

Lagerungsverhältnisse, 46, 68, 91, 102, 152.

Lappen (Gletscher-), 84, 87.

Lehm, 71, 72, 89, 102, 105, 106, 112, 152.

» ablagerung, 71, 105.

» auffüllung, 71, 72, 75, 78.

» bedeckung, 28, 88, 89, 106.

» einfassung, 77.

» einlagerung, 61, 70, 77, 94.

» grübe, 78.

» schichten, 26, 83, 113.

» schuttkegel, 114.

» zapfen, 61.

Leitungen, 42.

Lias, 138.

Lithium, 23.

Lohstampfe, 75.

Lokalgletscher, 95, 100, 152.

Luftfeuchtigkeit, 12, 14, 19.

» temperatur, 134.

» wärme, 108.

Lunge, 117.

Lunge’sche Reagens, 29.

Magnesia, 23, 24.

Magnesiumsalz, 20, 23, 24.

Malm, 137, 151.

» decke, 140.

» gebiet, 142.

» kalk, 54, 138, 140, 149, 151.

Mangan, 23.

Mergel, 50, 58, 88, 96, 98.

Messung, 14, 17, 74, 78, 83, 109, 128, 141-143. Meteorolog. Einwirkung, 12.

» Station, 14.

Mineralisierung, 23.

Mineralquelle, 23, 25, 134.

» Substanzen, 31.

» wasser, 23.

Minimalabflussmenge, 135.

» ertrag, 74, 141, 151.

» stand, 153.

Miozän, 5, 35.

Molasse fels, 4, 5, 60, 63, 65, 67, 96, 104.

»    hänge, 105.

» mergel, 26, 28, 59, 96.

»    Sandstein, 17, 108.

»    Schicht, 81, 92, 96.

Moräne, 16, 24, 38-40, 45-47, 49, 51, 52, 56, 66, 68-71, 75-80, 87, 88, 95, 96, 104, 107, 108,111, 112, 114, 118-120, 133, 152. Moränenbedeckung, 52.

Moränengebiet, 22.

»    gürtel, 44, 107, 111, 132.

»    hügel, 112.

»    lagerung, 12, 153.

»    lehm, 104.

»    material, 52, 78.

»    quelle, 22.

Mündung, 65, 129, 131.

Mündungsstelle, 54, 59, 61, 128, 142.

Muldetal, 53.

Natrium, 23.

Neocom, 152.

Niederschläge, 4, 10, 11, 12, 14, 16-18,19,21,53, 62, 71, 74, 75, 88-90, 133, 136, 139, 145, 148, 152, 153.

Niederschlagshöhe, 12, 15-17, 64, 74, 136, 151.

»    kurve, 12, 13.

»    maxima, 16.

»    Schwankungen,    15.

»    spitze, 15.

»    wasser, 81.

Niederterrasse, 16, 63,65,85,92,97,103, 111,129. Niederterrassenfläche, 63.

»    kies, 78.

»    Schotter, 46, 47, 51, 60, 66, 83, 91,

92, 121.

Niederwasserertrag, 151.

Oberer Hauptrogenstein, 38 Oberflächenwasser, 3, 6, 16, 21, 22, 53,82,89,97, 101, 114, 116, 126, 131, 143..

Oberflächl. Entwässerung, 17,62,68,71,78,89,153. »    Fassung, 28.

»    Schichten, 29.

•    Zufluss, 133.

• tuff, 59.

. typen, 72, 75, 85, 90, 100. Quellerguss, 129.

» ertrag, 12-14, 72, 74, 83, 98, 101. » gebiet, 91, 134, 141.

» korizont, 9, 72, 91.

» sammelgebiet, 34.

Oberird. Atmosphäre, 14.

» Fluss, 8.

» Gewässer, 8, 22, 114. Obermoräne, 71, 73. Oberwasserkanal, 123. Oligocäne Quelle, 22. Opalinustone, 22.

Organ. Substanzen, 23, 32, 33. Oxfordquellen, 22.

Oxydation, 29.

Oxydierbarkeit, 27

Pegelablesung, 116.

» beobachtungen, 2, 86, 141.

» bohrlöcher, 11.

» höhe, 64.

» stand, 115.

Phosphorsäure, 23.

Plateau, 66, 70, 71, 123.

Pol je, 147.

Poren, 3, 8, 21.

Porenvolumen, 113.

Porosität, 7, 52.

Porphyre, 138.

Proben, 30, 40, 58, 59.

Profil, 4, 46, 50, 53, 63, 65, 67,86, 105, 113, 114,

120, 121.

» bestimmung, 126.

» reduktion, 85, 118, 128.

Protogin, 138.

Pumpen, 42, 123.

Pumpwerk, 22, 57, 120.

Quartärzeit, 34.

Quellabfluss, 39.

» aufstoss, 134.

» bach, 26, 85, 86, 92, 93, 97, 101, 103, 126, 128, 130-136, 139, 140-143, 150-156.

» bachsystem, 82.

» becken, 9, 104.

Quellen, 4,6,8,11,12, 22-25, 31,36, 38, 56,59, 62, 72-74, 76, 78, 86, 88, 91, 92, 97, 100, 101, 103-105, 109, 120-123, 126, 129, 140, 142, 148-156. Quellenarmut, 68.

» bildung, 17, 62, 64, 81, 82, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 100,101,123,128,131,140, 154. » fassung, 38.

» flora, 126.

o gruppe, 12, 59-61, 64, 67, 69, 73, 74, 83, 86, 93, 97, 98, 101-104, 108, 126, 130, 139, 140, 142, 153, 155.

Quellsee, 9.

» wasser, 3-7, 22, 123.

» Wasserleitung, 12. Querschnitt, 65, 67, 113. Querschnittsverminderung, 98.

Rauchwacke, 134.

Reaktion, 29.

Regenhöhen, 13, 17, 99.

» messtation, 12.

» wasser, 3, 11.

Reibungswiderstand, 8.

Reussschotter, 137.

Riegel, 122, 128, 129, 149, 155 Rinne, 50-54, 86, 88, 91, 95, 102-104, 108, 111, 112, 123, 129, 132, 140, 148, 155.

Rippe, 58, 61, 64.

Risse, 4, 7, 21, 151.

Rückzugsmoräne, 111.

» phase, 63, 110, 124, 125.

» Stadium, 73, 119, 130, 132.

Sack (Stau), 72, 78.

Salpeter, 27.

Salpetersäure, 29, 30, 32, 33.

Salpetrige Säure, 29, 32. 33.

Sammelgebiet, 11.

» fläche, 11, 66, 151.

» grab, 91.

Sand, 3,'d), 23, 47, 53, 58, 113, 118, 119. Sandeinlagerung, 28, 39.

» schichten, 25, 102.

» steine, 21, 37, 50.

» vulkane, 9.

Schachen, 100-105, 108, 109.

Schachtbrunnen, 5.

Schichten, 3,11,25,106,108,112,113,140,149,151. Schichtfugen, 21.

» gruppe, 36.

» komplexe, 138.

■> köpfe, 152.

» quelle, 4, 63, 90, 91, 93, 102, 154. Schiefergestein, 21.

Schilddrüse, 34, 36.

Schlamm, 88, 138, 145.

Schlammsand, 47-49.

Schlucht, 61, 125, 129.

Schmelzwasser, 45, 49, 84, 88, 89, 94,95,100, 106.

»    abfluss, 100.

•    bach (fluss),    47, 49, 89, 95, 106,

107, 111.

•    bachkiese, 7.

Schnee, 17, 62, 145-148.

»- halde, 152.

» schmelze, 40.

Schotter, 3, 7, 17, 24, 38-40, 45-47, 49, 51, 52, 54, 55, 62, 64-155.

Tertiär, 121.

Tiefbohrungen, 26, 51, 55, 56, 65-67, 69-71, 75, 81, 102, 106, 107, 112, 113.

Tiefe, 51, 53-55, 57, 66-68, 78, 81, 90, 112, 113, 118, 122, 130.

Titration, 20, 27.

Ton, 3, 48, 49.

Tonige Beimengung, 155.

Tonschiefer, 21, 138.

Trias, 24, 25, 34, 35, 36, 123.

Triasquelle, 36.

Trinkwasser, 29-31, 34-36, 77,*82, 119.

Schotter (diluv.), 38, 102.

»    (eiszeitl.), 38.

»    (fluvioglaz.), 7, 39, 47, 80, 125.

Schrattenkalk, 145, 147, 152.

Schutt, 5, 22, 23, 90, 137, 151, 152, 154.

»    anhäufung, 152.

»    anlagerung, 155.

» ausfüllung, 5, 51, 155.

» boden, 18, 98.

» halde, 5, 7, 144, 149, 151-154.

»    kege1, 63, 81, 89, 96, 97, 106,121, 126,132,

137-142, 155.

» mantel, 153.

» material, 137.

» ström, 149.

» stufe, 155.

Schutzgebiete, 40.

Schwankungen, 12, 14, 58, 64, 65, 74, 108, 112.

115, 142, 143, 147, 156.

Schwefel, 23.

» quelle, 123.

•> säure, 23, 24, 32, 33, 42.

» Wasserstoff, 23.

Sedimente des Jura, 34.

See, 82, 144, 145, 147, 150.

Seeauffüllung, 135.

Seeboden, 144.

Seebodenlehm. 71.

Seitenbach, 63,81,106,126,131,132,137,139,155. » grundwasserstrom, 100.

» moräne, 110.

» tal, 52, 64, 154.

Sequanquellen, 22.

Serpentinen, 59.

Sickerwasser, 4, 63, 98, 140.

Silur, 34.

Sodbrunnen, 22, 30, 117, 118.

Sohle, 53, 56, 71, 75, 82.

Sohlentiefe, 51, 54.

Sommerertrag, 143.

Spalten, 4, 5, 7, 140.

»    gewirr, 154.

»    wasser, 152.

Speisung des Grundwasserstromes, 133. Spiegelablesungen, 14, 115.

» höhe, 64, 115.

• Schwankungen, 14, 114, 144.

Spitzen, 40.

Sprödigkeit, 152, 155.

Stau, 72, 78.

Stausee, 149.

Stauquelle, 108.

Stauwirkung, 115, 147.

Stickstoffverbindung, 29.

Stille Brunnen, 148.

Stirne des Eisstromes, 88.

Stollen 5, 83, 98.

Stosskraft des Wassers, 88. Strömungsgeschwindigkeit, 8.

Strömungsrichtung. 40, 59, 71.

Stromschnelle, 56, 58.

Strontium, 23.

Sulfat, 20, 24.

Sumpf, 89.

Süsswassermolasse, 34-36, 50, 55, 58, 61, 88, 90.

Tal, 17, 36, 50-56, 58, 59, 61, 65, 69, 75, 79, 84, 89, 95, 103, 104, 122, 123, 130, 139, 140, 147, 148, 154, 155.

» abschluss, 129.

» auffüllung, 8, 129.

» bildung, 46, 77.

» boden, 5, 17, 22, 63, 66, 71, 72, 75, 78,80-82, 84,87,88, 89,93,96,97,100-107, 110, 113, 117-119, 125-132, 134, 137-143, 145, 146, 149, 154, 155.

Talbreite, 85, 96, 101, 130.

» einschnitt, 60, 67.

» erweiterung, 138, 139.

» grund, 16.

• grundwasserstrom, 102.

» hang, 24, 54, 77, 88, 98, 104, 106, 107, 133, 134, 154.

» richtung, 115.

» rinne, 50, 51, 52, 88, 147.

sohle, 53, 56, 70, 75, 84.

» System, 68.

» Verengerung, 82.

-> weg, 129.

Teilung der Niederschläge, 16.

Tektonik, 7, 151, 152.

Temperatur, 40, 42, 57, 59, 72, 78, 91, 93, 96, 97, 103, 109, 131, 134, 140, 153. Temperaturschwankungen, 108.

Terra in Oberfläche, 8, 72, 112, 139.

Terrasse, 63, 67, 80, 84, 87, 88, 90, 95, 102-105, 109, 111, 119, 125, 126, 132, 153. Terrassenabstand, 92, 105, 119.

■>    absturz, 92, 102,    105, 119.

»    bildung, 111.

» fläche, 62, 63, 82, 85, 91, 92, 105, 111. »    fuss, 85, 86.

» fussquelle, 85, 92, 105, 119.

••    hang, 105.

» Oberfläche, 70, 82.

»    rand, 86, 91,    92,    104.

»    sand, 85, 92.

Unterlauf, 66.

Unter-Süsswassermolasse, 120. Unterwasserkanal, 123.

Urstromgebiet, 123.

» System, 111.

» tal, 50, 53, 66, 67, 121, 124, 129.

82, 97, 100, 104, 128, 130.

Wiesen, 82. Wiesenkulturen, 18.

Trinkwasseranalyse, 27.

»    Versorgung, 26.

»    zwecke, 26.

Trockenrückstand, 27.

» Substanz, 32, 33. Tuffablagerung, 22.

Ueberfallsquellen, 71-78.

» flusschwelle, 147.

» laufquellen, 65, 72, 74.

» Sättigung, 140.

» schwemmungslehm, 112.

Undurchlässige Unterlage, 53.

Unterird. Abfluss, 67, 82, 137,140, 147,150,152. »    Athmosphär, 10, 11, 14.

» Entwässerung, 85, 89, 139.

»    Gewässer, 8, 12, 54, 72.

»    W asser, 12.

•    Wasserlauf, 8,£151, 153.

»    Wasserführung, 113, 150.

»    Zuflüsse, 9, 100, 140.

»    Zufuhr, 11.

Vadoses Wasser, 10.

Verbreitung der Eisströme, 47.

» des Schotters, 65, 66, 69, 70, 79, 80,

95, 130, 133.

Verdunstuug, 11, 17, 18, 19, 151.

Verengerung |

Verengung

Vergletscherung, 44, 45, 52, 66, 79, 88, 94, 110, 111, 125.

Verkittung, 52, 70, 78.

Verknüpfung, 78, 87, 88, 96.

Verlauf des Grundwasserstromes, 68. Verminderung der Talbreite, 85, 96, 104. Versickerung, 4, 10, 11, 12, 16-18, 58, 71,81,84, 85, 96, 114, 115, 124, 132, 135, 137-139, 148-150, 153, 155.

Versuchsbrunnen, 14, 42.

Versumpfung, 89.

Verunreinigung, 18, 27-31, 39, 43.

Verwitterung, 7.

Vorübergehende Härte, 20.

Vulkanische Herde, 10.

Wärmeschwankungen, 108, 109. Wärmeverhältnisse, 109.

Wald, 17, 18, 100.

» bestand, 17.

» boden, 17, 18.

» rand, 126.

Wasser (juveniles), 10, 11.

» (vadoses), 10.

Wasserabgabe, 60, 61, 64, 97, 98.

»    ader, 132, 154.

»    analyse, 26, 29.

»    ansammlung, 3, 9.

» aufnahme, 18.

» becken, 75, 144.

» behälter, 42.

»    dämpfe, 10, 11.

»    druck, 98.

» führung, 67, 114, 142, 143, 150.

»    grab, 86.

»    horizont, 98.

»    loch, 112.

»    löslichkeit, 8.

menge, 11, 17, 43, 53, 54, 62, 63, 64. 78, 93, 101, 113-115, 126, 128, 130, 131, 134, 136-139, 147, 151.

»    messung,    108, 109, 128, 131, 133, 141.

»    reichtum,    81.

» scheide, 11, 63, 94, 100, 105, 151.

» Schicht, 11, 28, 29.

» Schwankung, 108, 109.

» Spiegel, 8, 14, 29, 57, 66, 67, 72, 80, 82, 83, 85, 86,112,113, 115, 119,124, 130, 139, 144, 147.

» Spiegelschwankung, 115.

» stand, 54, 59, 67, 73, 82, 97, 109.

»    tiefe, 147.

»    tümpel, 9.

»    Untersuchung, 23.

»    Verhältnisse, 2, 68, 71, 104, 147, 154.

» Verlust, 19, 136, 138.

» Versorgung, 12, 18, 25, 32, 37, 38-40, 66, 76, 97, 98, 101, 103, 141.

» Versorgungstechnik, 6.

Zersetzungsprodukt, 27.

Zufluss, 24, 47, 58, 62, 80, 82, 83, 91, 135, 136, 139, 141, 144, 147, 148.

Zuflussmöglichkeit, 81.

Zunge (Gletscher-), 95. 104, 119, 148. Zungenbecken, 45, 71, 111.

Zusammensetzung des Bodens, 112, 137.

»    »    Grundwassers, 20-34.

»    »    Schotters, 69.

»    der    Talhänge, 88.

Zwischenlagerung von    Schichten, 26.

Zwischenräume, 3, 6, 7, 71, 147.

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   W. Staub, Die Tomalandschaft, etc. S. 21.

²

   Siehe Profil Tafel II bei: M. Blume.nthal, Geologie der Eingelspitzgruppe.

³

Siehe geolog. Karte von Alb. Heim in Lief. 16 der Beiträge zur geolog. Karte der Schweiz. nD Schw. Landeshydr. — Bd. III.

⁴

Aas verschiedenen Gründen konnte auch für dieses Beispiel eine Karte nicht beigegeben werden. Ich verwehe auf Blatt 421 und 425 des Siegfried-Atlas, besonders aber auf die geolog. Karte der Engadiner Dolomiten von Spitz und Diihrenfurth. Beitrag zur geolog. Karte der Schweiz, Lief. XLIV, Spezialkarte No. 72.

⁵

Siehe auch Bericht der Exkursion der Schweiz. Naturforschenden Ges. in den Nationalpark am 9. Aug. 1916 in (Verhandlungen der Schweiz. Naturf. Ges., 1916, S. 233).

Tafel 3 folgt naeb. dem Kriege

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Annalen der Schweizer. Landeshydrographie. Bd.lll.

Schwankungen von Limmal-und Grundwasserspiegel bei Zürich im Jahre 1905

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