Original paper

Ein Verfahren zur Ermittlung der Grundwasserneubildungsrate unter Berücksichtigung ihrer örtlichen Verteilung

[A Method of Investigating Groundwater Recharge with Respect to its Local Distribution]

Otto, Roland

Kurzfassung

Im Rahmen der Vorarbeiten zur Grundwasserbewirtschaftungsplanung im südöstlichen Teil Schleswig-Holsteins wird derzeit ein Untersuchungsprogramm zur Ermittlung des nutzbaren Grundwasserdargebotes durchgeführt. Neben detaillierten Untersuchungen zu Art und Verbreitung der geologischen Schichtenfolge gilt dem Bereich Wasserhaushalt und hier der Grundwasserneubildung als wichtiges Bilanzglied in der Wasserhaushaltsgleichung ein besonderes Interesse. Zu ihrer Ermittlung erschien der Ansatz von JOSOPAIT & LILLICH (1975) geeignet, nach dem sich die Grundwasserneubildung aus der Niederschlagsverteilung und Gebietsverdunstung unter Berücksichtigung der Bodenarten, der Flächennutzung und des Oberflächenabflusses ergibt. Diese Methode mußte jedoch in einigen Teilen, insbesondere im Hinblick auf die Ermittlung der mittleren Abflußspenden, geändert und den besonderen hydrologischen Verhältnissen des Untersuchungsgebietes angepaßt werden. Die Erfassung und rechnerische Verarbeitung aller Eingangsdaten erfolgte zellenbezogen in Form einer Zahlenmatrix mit einem 3-D-Tabellenkalkulationsprogramm, welches auf einfache Art und Weise die rechnerische Verknüpfung mehrerer Arbeitsblätter erlaubt. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß bei jeder Änderung der Ausgangsdaten (z. B. Niederschlagsverteilung, Flächennutzung, Abflußverteilung, Verdunstungswerte u. a.) die Grundwasserneubildungsverteilung vom Programm unmittelbar neu berechnet wird und so eine Plausibilitätsprüfung der Ergebnisse unmittelbar möglich ist.

Abstract

In preparation of the groundwater resources management planning for the southeastern part of Schleswig-Holstein (North Germany) a research program is performed for the evaluation of the utilizable groundwater availability. Beside detailed studies of the kind and extent of geological layers a main interest is put on the hydrologic regime and especially on the rate of groundwater recharge as a variable of practical importance in the water balance equation. In this connection the approach of JOSOPAIT & LILLICH (1975) seems to be suitable. This method that yields the groundwater recharge on the base of precipitation and regional evaporation considering soil type, land use and surface flow, had to be modified with respect to the mean discharge rate. Furthermore it had to be adapted to the distinct hydrological conditions of the investigated region. The input data were collected and computed as a matrix of numbers by a 3D spreadsheet program. The advantage of this approach is, that the rate of groundwater recharge is quickly computed with each change in input data (e. g. distribution of precipitation and discharge, land use, evaporation). So the plausibility of results can be directly tested.

Keywords

Water balancegroundwater rechargemathematical methodinfluenceatmospheric precipitationsoilsland usedischargeevaporationNorthwestern German PlainSchleswig-Holstein