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3D-Simulation von Grundwasserströmungs- und Schadstofftransportprozessen in Wasserschutzgebieten

- Referenzvorhaben Wasserschutzgebiet Woxdorf, Niedersachsen -

Hrsg.: S. Kaden; J. Luo; M. Scholtka; M. Neuss

2004. 71 Seiten, 21 Abbildungen, 14 Tabellen, 21x30cm, 290 g
Language: Deutsch

(Arbeitshefte - Wasser, Heft 1)

ArtNo. ES185050400, brosch., price: 14.00 €

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Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die langfristige Sicherung der Trinkwasserversorgung durch eine konsequente Vorsorgepolitik zum Schutz der Grundwasservorkommen einschließlich der Feststellung von Altlasten in Wassergewinnungsgebieten hat für die Niedersächsische Landesregierung Priorität. Die Brisanz dieser Aufgabe wird durch die Tatsache bedingt, dass ein großer Teil der Altablagerungen Niedersachsens in den Einzugsgebieten von Trinkwassergewinnungsanlagen liegen. Ausgehend von dieser Aufgabe wurde im Jahr 1996 von der Landesarbeitsgruppe Altlasten (LAA) des Landes Niedersachsen über den Landkreis Harburg und den Wasserbeschaffungsverband Harburg die WASY Gesellschaft für wasserwirtschaftliche Planung und Systemforschung mbH beauftragt, am Beispiel des Wasserschutzgebietes Woxdorf exemplarisch die Anwendung numerischer 3D-Modelle bei der Altlastenbearbeitung in Wasserschutzgebieten zu untersuchen. Die Bearbeitung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den Niedersächsischen Landesämtern für Bodenforschung und für Ökologie, dem Landkreis Harburg und dem Wasserbeschaffungsverband Harburg.

Im Wasserschutzgebiet Woxdorf sind 16 Altablagerungen erfasst, von denen vier Standorte als dominant eingeschätzt werden. Durch Entwicklung eines 3D-Grundwasserströmungs und Stofftransportmodells sollte eine Detailuntersuchung mit folgenden Zielen durchgeführt werden: a) Unterstützung der Grundwasserüberwachung der Altlastenstandorte und des Wasserwerks Woxdorf und b) Prognose möglicher Gefahren für die Trinkwassergewinnung im Wasserwerk Woxdorf.

Verbunden mit der ganzheitlichen Betrachtung des Wasserschutzgebietes (als wirksame und Kosten sparende Alternative zur isolierten Behandlung von Einzelfällen) soll eine Vorbildfunktion für weitere Wasserschutzgebiete und ein Referenzgebiet entstehen. Der vorliegende Bericht dokumentiert zusammenfassend die Durchführung und wesentliche Ergebnisse der im Jahr 1999 abgeschlossenen Untersuchungen. Ausgehend vom Referenzcharakter des Vorhabens werden dabei methodische Aspekte in den Vordergrund gestellt.

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einführung 7
2 Bearbeitungsmethodik 8
2.1 Bearbeitungsablauf 8
2.2 Auswahl des Grundwassermodells 9
2.3 Festlegung des Untersuchungsgebietes 10
2.4 Festlegung des Modelltyps - stationär / instationär 11
2.5 Informationstechnische Bearbeitung 12
3 Grundlagenermittlung und Gebietscharakteristik 12
3.1 Grundsätze 12
3.2 Geographische Verhältnisse 13
3.3 Altlastenverdachtsflächen 15
3.4 Geologische und pedologische Verhältnisse 15
3.5 Hydrogeologische Verhältnisse 18
3.5.1 Grundwassernutzungen 18
3.5.2 Grundwasserströmungsverhältnisse 19
3.5.3 Grundwassergüte 20
3.5.4 Hydro-klimatische Verhältnisse 22
3.5.5 Hydrologische Verhältnisse 22
4 Hydrogeologisches Modell 24
4.1 Hydrogeologisches Strukturmodell 24
4.2 Parametermodell 25
5 Grundwasserneubildung 26
5.1 Grundlagen und Vorgehensweise 26
5.2 Modelldaten und -parameter 27
5.3 Grundwasserneubildungsberechnung 29
5.4 Verifizierung 32
6 Grundwasserströmungsmodell 32
6.1 Modellaufbau 32
6.1.1 Geometrisches Modell 33
6.1.2 Randbedingungen 36
6.1.3 Anfangsbedingungen 36
6.1.4 Modellparametrisierung Grundwasserströmung 37
6.2 Modellkalibrierung und -verifizierung 37
6.2.1 Stationäre Modellkalibrierung 37
6.2.2 Instationäre Verifizierung 38
6.3 Anwendung des Grundwasserströmungsmodells 40
6.3.1 Zielstellung und Variantenübersicht 40
6.3.2 Berechnungsergebnisse zur Grundwasserströmung 43
6.3.3 Bewertung der Grundwassermessstellen,
Grundwassermonitoringkonzept 47
7 Schadstofftransportmodell 51
7.1 Modellaufbau 51
7.1.1 Randbedingungen Stofftransport 52
7.1.2 Anfangsbedingungen Stofftransport 52
7.1.3 Modellparametrisierung Stofftransport 52
7.2 Anwendung des Stofftransportmodells 53
7.2.1 Zielstellung und Variantenübersicht 53
7.2.2 Berechnungsergebnisse Stofftransport Chlorid (idealer Tracer) 56
7.2.3 Berechnungsergebnisse Stofftransport -
Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) 61
7.2.4 Plausibilität der Ergebnisse der Stofftransportmodellierung 63
8 Zusammenfassung und Diskussion der Modellergebnisse 64
8.1 Strömungsmodellierung 65
8.2 Schadstofftransportmodell 66
8.3 Grundwassermonitoringkonzept 67
8.4 Schlussbemerkungen 68
9 Schriftenverzeichnis 68
9.1 Literatur 68
9.2 Unveröffentlichte Berichte 70