Regionales Langzeitmodell zur Simulation von Grundwasserströmung und Stofftransport im Gebiet der Unteren Mulde/Fuhne

ISSN： 1430-483X

Source： Grundwasser, Vol.14, Iss.1, 2009-03, pp. : 47-60

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Abstract

Für das Gebiet Untere Mulde/Fuhne wurde ein detailliertes regionales numerisches Grundwassermodell für den Zeitraum 1840 bis 2005 erstellt. Das Umlaufen der Tagebauaktivitäten vom Norden der Stadt Bitterfeld über den Westen, Süden bis in den Osten der Stadt hat zu einem großräumigen Stoffaustrag aus der chemischen Industrie geführt. Zielstellung des Modells war es, Strategien zu entwickeln, welche die gegenwärtigen komplexen Schadstoffmuster besser erklären als lokale und kurzfristige Modelle. Weiteres Ziel ist die Entwicklung einer abgestuften Methodik zur Kalibrierung eines solchen Langzeitmodells, was aufgrund der Spezifika von Aufgabenstellungen und Datenbasis jedoch nur schlecht generalisiert werden kann. Hintergrund der Modellentwicklung sind die durch Sümpfungsmaßnahmen der Braunkohletagebaue induzierten unterschiedlichen Strömungsrichtungen und Gradienten, die sehr stark auf den Stofftransport eingewirkt haben. Geologisch lokale Besonderheiten, wie quartäre Rinnen, mussten bei der Modellgenerierung ebenfalls berücksichtigt werden. Die Ergebnisse der Modellierung werden anhand von Bahnlinienberechnungen und Transportberechnungen für konservative Tracer vorgestellt. Dadurch wird erstmals deutlich, wie es zu der heute vorgefundenen Verteilung und den einzelnen Kontaminationsschwerpunkten kommen konnte. Beispielsweise führten die quartären Rinnen zu bevorzugten Abflussbahnen und verstärkten die Einträge in den tertiären Grundwasserleiter. Weiterhin konnte die Zielstellung einer angepassten und abgestuften Methodik zur Kalibrierung eines historischen Modellszenarios entwickelt werden. Zeitinvariante Parameter wurden anhand von kurzfristigen Messwerten ermittelt, stationäre Zeitreihen deduktiv verlängert und instationäre Randbedingungsgrößen konnten mit außerhalb des Gebiets liegenden Messreihen korreliert werden.