Original paper

Hydraulische Maßnahmen zur Bewirtschaftung von teilweise verschmutzten Grundwasserleitern

[Hydraulic Measures for the Management of Partially Polluted Aquifers]

Kinzelbach, Wolfgang; Kauffmann, Christophe

Kurzfassung

In einem partiell verschmutzten Aquifer hängt die Wasserqualität an Brunnen im Allgemeinen von den Entnahmeraten aller Brunnen ab. Diese Tatsache kann in zweierlei Weise genutzt werden. Einerseits kann durch geeignete Wahl des Entnahmeregimes einer Brunnengruppe eine aktive Bewirtschaftung des Aquifers nach Gütegesichtspunkten durchgeführt werden. Andererseits liefern Konzentrationsganglinien bei variablem Brunnenbetrieb zusammen mit den Pumpraten dichte Information für die Eichung von Schadstofftransportmodellen, vorausgesetzt, die Schadstoffeintragsraten sind relativ konstant in der Zeit. Die Prinzipien der Bewirtschaftung werden anhand von Grundkonfigurationen von Brunnen diskutiert und dann mithilfe eines numerischen Strömungs- bzw. Transportmodells auf der Basis der Methode der finiten Elemente auf je ein Feldbeispiel einer Nitrat- und einer Chlorkohlenwasserstoffverschmutzung angewandt.

Abstract

In a partially polluted aquifer the water quality in a pumping well generally depends from the pumping rates of all wells. This fact can be made use of in a twofold way. On one hand appropriate choice of the pumping regime of wells allows an active management of the aquifer with respect to water quality. On the other hand time series of concentrations in variably pumped wells together with pumping rates furnish dense information for the calibration of pollutant transport models, provided the pollution sources are fairly constant in time. The principles of management are discussed by means of basic configurations of wells. They are then applied to both a case of nitrate pollution and a case of chlorohydrocarbon pollution using a numerical transport model on the basis of the finite element method.

Keywords

Water managementpumping wellpartially polluted aquiferpollutant transporthydrodynamicsmathematical modelfinite element method Upper Rhine Valley (BruchsalLadenburg/Neckar)Baden-Württemberg TK 25: Nr. 65176817