Der Durchlässigkeitsbeiwert ist ein Maß für die Wasserwegsamkeit eines Gesteins. Erhängt ab vom Volumen und der Geometrie der Poren zwischen den Gesteinspartikeln sowie von der Viskosität der Flüssigkeit, die durch die Poren strömt.

Als Formelsymbol wurde früher "k" oder "k_f" verwendet, diese Symbole sind auch heute noch oft gebräuchlich. International hat sich "K" als Symbol für den Durchlässigkeitsbeiwert durchgesetzt.

Der Durchlässigkeitsbeiwert K wird mit dem Gesetz von Darcy (1856) definiert:

d.h. die durch eine poröse Gesteinsfläche F [m²] hindurchtretende Wassermenge Q [m³/s] ist proportional zum hydraulischen Gefälle i [m/m], K [m/s] stellt dabei den Proportionalitätsfaktor dar, welcher von den o.g. Eigenschaften abhängt. Das Gefälle i entspricht dem Verhältnis Druckhöhenunterschied h je Fließlänge l, d.h. i = h / l.

Obwohl K die Einheit einer Geschwindigkeit aufweist, ist K keine Geschwindigkeit. Auch die daraus abgeleitete Filtergeschwindigkeit v_f

v_f = K * i

ist nur eine theoretische Bilanzgröße, die sich nicht in der Natur beobachten läßt. Beobachtet werden kann dagegen die Abstandsgeschwindigkeit v_a

v_a = v_f / n_eff

welche diejenige Geschwindigkeit darstellt, mit der sich gelöste Stoffe im Grundwasser fortbewegen. n_eff bezeichnet dabei das effektive bzw. nutzbare Porenvolumen des Grundwasserleiters.

(Weitere Begriffsdefinitionen sind in DIN 4049 Teil 1 enthalten.)

Im Feld wird der Durchlässigkeitsbeiwert hauptsächlich durch Pumpversuche an Brunnen oder durch Versuche im Bohrloch ermittelt.

• Pumpversuche sind in der Durchführung aufwendig und langwierig sowie je nach den Geländeverhältnissen schwierig auszuwerten. Dafür liefert diese Versuchsart die genauesten Ergebnisse überhaupt.
• Versuche im Bohrloch können mittels Absenken des Wasserspiegels, Eingießen von Wasser (alternativ: Einbringen eines Verdrängungskörpers) oder durch spezielle geophysikalische Methoden durchgeführt werden. Sie sind im Ergebnis nicht so genau, wie Pumpversuche, dafür aber wesentlich preiswerter und können außerdem horizontiert ausgeführt werden.

Sofern sich ungestörte Bodenproben entnehmen lassen, d.h. nur bei bindigen Böden wie z.B. Lößlehm, kann K auch im Labor bestimmt werden: Eine Bodenprobe mit einer bekannte Geometrie wird in eine Versuchsapparatur eingebaut, bei der die Probe durchströmt und dabei der Druck und die Durchflußrate gemessen wird.

Zur Orientierung kann man auch den K - Wert aus der Kornverteilungskurve bestimmen. Dafür stehen eine ganze Reihe von Verfahren zur Auswahl, deren Anwendbarkeit von der Kornzusammensetzung des Bodens abhängt. Dies ist die billigste Methode; die Ergebnisse sind jedoch wesentlich ungenauer, als die der anderen genannten Verfahren. Für die Auswahl des Auswerteverfahrens ist außerdem eine große Sachkunde und Erfahrung notwendig.

Für Lockergesteine ergeben sich erfahrungsgemäß folgende Größenordnungen des Durchlässigkeitsbeiwerts K

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Revision B, 5/2004