gesättigte Wasserleitfähigkeit

Die mittlere gesättigte Wasserleitfähigkeit (kf_ges) eines Bodens mit Schichten unterschiedlicher Durchlässigkeit wird für eine gewählte Bezugstiefe aus den schichtspezifischen, gesättigten Wasserdurchlässigkeiten (kf_s1 bis kf_sn für die Schichten s1 bis sn) abgeleitet. Diese werden nach Kezdi (1969) entsprechend der Schichtmächtigkeiten (M_s1 bis M_sn) gewichtet, bis zur Bezugstiefe aufsummiert und ins Verhältnis zur Gesamtmächtigkeit aller Schichten (M_s1 + ... + M_sn ) gesetzt. Die Gleichung lautet:

kf_ges =  (M_s1 + ... + M_sn ) / [ (M_s1 / kf_s1) + ... + (M_sn / kf_sn)]

Die Ableitung berücksichtigt den Feinbodenanteil (unter zwei Millimetern Korndurchmesser), aber keine Grobbodenbeimengungen, Humusgehalte und Gefügemerkmale. Auch Feinschichtungen, Bänderungen, Linsenbildungen, unterschiedliche Lagerungsdichten oder Gefügemerkmale, Wurm- und Wurzelgänge, Grobporen oder Risse werden nicht in die Ableitung einbezogen. Deshalb ist bei einer vergleichenden Bewertung von Flächen mit unterschiedlichen Wasserdurchlässigkeiten auch der Einfluss von Bodenartenschichtung, Geogenese und der Nutzung auf die Struktur des Bodens und damit auf die Wasserdurchlässigkeit zu berücksichtigen. Die ausgewiesene Wasserdurchlässigkeit kennzeichnet den Widerstand, den der Boden einer senkrechten Wasserbewegung entgegensetzt.

Für die Wasserleitfähigkeit ist derzeit kein Rechenansatz bekannt, der die Abnahme der Leitfähigkeit bei geringen Anteilen an Skelettboden (Steine als Fließhindernisse in der Matrix des Feinbodens) mit der Zunahme der Leitfähigkeit in reinen Skelettböden („Haufwerke“) verbindet. Die vorliegenden Auswertungen berücksichtigen die Abnahme der Leitfähigkeit bei geringen Anteilen an Skelettboden und setzen Festgesteine als „undurchlässig“ an.

Die gesättigte Wasserdurchlässigkeit ist ein erstes Maß für die Beurteilung des Bodens als mechanischer Filter, zur Abschätzung der Erosionsanfälligkeit schlecht leitender bzw. stauender Böden und der Wirksamkeit von Dränungen.

Klassifikation und Farbzuweisung in der Karte der Wasserleitfähigkeit
bis 1 cm / d	1 bis 10 cm/d	10 bis 40 cm / d	40 bis 100 cm / d	100 bis 300 cm / d	über 300 cm / d
sehr gering	gering	mittel	hoch	sehr hoch	extrem hoch
rotbraun 230 115 115 #E67373	rot 255 191 191 #FFBFBF	orange 255 204 128 #FFCC80	gelb 255 255 102 #FFFF66	hellgrün 217 255 128 #D9FF80	grün 179 255 115 #B3FF73

Faktoren zur Umrechnung der Dimensionen der Wasserleitfähigkeit

von	nach	Faktor
cm / d	m / s	1.1574 * 10^-7
m / s	cm / d	8640000

Kezdi, A. (1969): Handbuch der Bodenmechanik, Band I Bodenphysik, S. 131, Gl. 97, VEB Verlag für Bauwesen, Berlin.

Gegenüberstellung ähnlicher Begriffe zur Durchlässigkeit
Die Durchlässigkeit oder der Durchlässigkeitsbeiwert oder die Wasserleitfähigkeit (hydraulic conductivity) [m / s] beschreibt die Durchlässigkeit eines porösen Mediums gegenüber einem Fluid wie Gas, Wasser, Erdöl, etc. mit Berücksichtigung der temperaturvariablen Eigenschaften Dichte und Viskosität.
Die Transmissivität (transmissivity) [m² / s] beschreibt als Produkt aus Wasserleitfähgikeit und Mächtigkeit den integralen Wert der Durchlässigkeit über die Mächtigkeit [m] des porösen Mediums.

Die Permeabilität (permeability) [m²] beschreibt die Durchlässigkeit eines porösen Mediums gegenüber einem Fluid wie Gas, Wasser, Erdöl, etc. ohne Berücksichtigung der temperaturvariablen Eigenschaften Dichte und Viskosität. Die Transmissibilität (transmissibility) [m³] beschreibt als Produkt aus Permeabilität und Mächtigkeit den integralen Wert der Durchlässigkeit über die Mächtigkeit [m] des porösen Mediums.

Dichte [kg / m³] und Viskosität [kg / m / s] des Wassers (Fluids) beeinflussen maßgeblich die Durchlässigkeit eines Mediums für Wasser (ein Fluid); sie hängen wiederum ab von der Art und Größe des Lösungsinhalts, dem Druck, dem Gasgehalt und der Temperatur des Wassers (Fluids).