Hydrogeologische Beschreibungen und Grundwasser­modellierung

Hydrogeologische Kartierung und Grundwasserbewirtschaftung | Hydrogeologische Erkundung | Grundwassermodellierung

Hydrogeologische Kartierung und Grundwasserbewirtschaftung

Die Hydrogeologische Kartierung und Grundwasserbewirtschaftung (HGK) fasst zusammen, was wir über das Grundwasservorkommen wissen. Sie ist beispielsweise die Datenbasis für ein großräumiges Grundwassermodell, mit dem sich die Auswirkungen von geplanten Maßnahmen im Voraus berechnen, und detaillierte Wasserbilanzen erstellen lassen. HGK und Grundwassermodell werden interdisziplinär erarbeitet. Sie sind das Ergebnis intensiver Zusammenarbeit von Ingenieuren, Geologen und Hydrologen.

Die zuletzt herausgegebenen HGK sind:

Hydrogeologische Erkundung

Die Hydrogeologische Erkundung (HGE) umfasst im Wesentlichen die gleichen Informationen wie die Hydrologische Kartierung (HGK). Während die HGK nach mehreren Jahren als Komplettwerk veröffentlicht wird, wird die HGE stufenweise erarbeitet und veröffentlicht. Dadurch können wichtige Teilinformationen auch schon früher bereit gestellt werden und als Planungsgrundlage von Behörden und Ingenieurbüros genutzt werden. 
 

Grundwassermodellierung

Numerische Grundwassermodelle stellen wie andere Modelle auch eine Schematisierung der natürlichen Gegebenheiten dar. Ohne Modellvorstellungen gibt es keine Dateninterpretation in den Geowissenschaften. Eine weitere Besonderheit, die Grundwassermodelle notwendig macht, ist die relative Langsamkeit von Prozessen im Untergrund. Die im Vergleich zur Dauer eines Menschenlebens oft langen Zeitskalen schränken die Möglichkeit für Experimente stark ein und erfordern für praktische Entscheidungen Prognosen und Aussagen, die nur mit Einsatz von Modellen erhalten werden können. Die für wasserwirtschaftliche Fragestellungen interessierenden Größen wie Fließgeschwindigkeit oder Abfluss im Untergrund sind nicht direkt messbar und müssen daher indirekt aus den messbaren Größen wie z.B. den Grundwasserständen bestimmt werden. Ein Grundwassermodell stellt also einen Zusammenhang zwischen den messbaren und den benötigten Größen her. 

Bei der LUBW werden für wasserwirtschaftlich relevante Grundwasservorkommen wie z.B. das Oberrheingebiet Grundwassermodelle eingesetzt (Grenzüberschreitende Projekte ), um die historischen Strömungs- und Transportvorgänge zu reproduzieren (Modelleichung) und auf dieser Basis zukünftige Entwicklungen prognostizieren zu können. Bei diesen Modellen handelt es sich in der Regel um großräumige 2-D, oder 3-D Grundwassermodelle, welche den gesamten Grundwasserkörper behandeln, weshalb auch die aus diesen Modelluntersuchungen resultierenden Grundwasserbilanzen für wasserwirtschaftliches Planen und Handeln von großer Bedeutung sind. 

Bei der LUBW werden folgende Grundwassermodelle verwendet:

Ziel ist es, eine landesweite Abdeckung mit Grundwassermodellen zu erreichen.

Bei Bedarf werden auf Basis großräumiger Strömungsmodelle in Teilbereichen kleinräumige lokale Modelle erstellt und auf wasserwirtschaftliche Fragestellungen zugeschnitten.

So wurde z.B. im Raum Rastatt und Baden-Baden ein detailliertes Modellsystem (PFC Mittelbaden) entwickelt, um die PFC-Belastung des Grundwassers aufgrund PFC verunreinigter landwirtschaftlicher Flächen analysieren und quantifizieren zu können. Die Ergebnisse dieser Grundwassermodellierung können mit Hilfe von PFC-Karten Online aufgerufen werden.

Mit dem großräumigen Grundwassermodell Karlsruhe – Worms wurde die Verteilung des Stoffes Trifluoracetet (TFA) , der über das Uferfiltrat des Neckars in den Grundwasserleiter des Rhein-Neckar-Raumes gelangt ist, simuliert und die weitere Entwicklung abgeschätzt (Grundwassermodell Karlsruhe-Worms - Analyse und Prognose der TFA-Belastung im Rhein-Neckar-Raum).