Tagungsband - UFZ

Tagungsband Statusseminar des BMBF-Ad-hoc-Verbundprojektes in Freiberg, 27.-29.08.2003
In die Berechnung des Zwischenabflusses gehen darüber hinaus Informationen zum Aufbau der
ungesättigten Zone unterhalb der Bodenzone ein. Diese Informationen müssen in der für das
Ergebnis notwendigen räumlichen und zeitlichen Differenzierung vorliegen. Klimadaten
sollten als Tageswerte, Boden, Landnutzung, Grundwasserflurabstand und Hangneigung als
Vektordaten oder in einer Rasterauflösung von 40 oder 50 m vorliegen. Zur Berechnung des
Zwischenabflusses werden zusätzlich Daten zum geologischen Aufbau der ungesättigten Zone
unterhalb der Bodenzone benötigt. Für den zentralen Teil Bitterfeld Wolfen liegt ein digitales
geologisches Raummodell aus dem Verbundvorhaben SAFIRA vor, das hier eingesetzt werden
kann.
Bodenwasserhaushaltsmodelle ermitteln Wasser- und Stofftransportprozesse innerhalb der
Bodenzone auf der Grundlage physikalischer Daten. Sie unterscheiden sich damit grundlegend
von Modellen mit empirischen Anteilen (z.B. Verfahren zur Berechnung des Gesamtabflusses
nach BAGROV/GLUGLA). Durch den Modellansatz ist einerseits eine höhere zeitliche Auflösung
zu erzielen, auf der anderen Seite ist der Datenbedarf für die Modellparameter wesentlich
höher. Bodenwasserhaushaltsmodelle berechnen grundsätzlich nur den Sickerwasseranteil am
Gesamtabfluss, evtl. auch noch den Oberflächenabfluss. Von dem Sickerwasseranteil muss zur
Berechnung der Grundwasserneubildung der Zwischenabfluss noch einmal getrennt ausgewiesen
bzw. abgezogen werden. Für den Hydrologischen Atlas Deutschland wurde hierfür vom
Fachgebiet Umweltgeologie das weitgehend statistische Verfahren des Baseflow-Index entwickelt.
Für das Untersuchungsgebiet Bitterfeld sollte dieses Verfahren ergänzt werden durch ein
dreidimensionales numerisches Modell der ungesättigten Zone. Hierfür ist ein erheblicher Zeitbedarf
einzuplanen, da für das gesamte Untersuchungsgebiet ein dreidimensionales geologisches
Modell der ungesättigten Zone erstellt werden muss.
Vor dem Hintergrund der Grundwasserneubildungsmodellierung kann ein vertieftes Prozessverständnis
für den Grenzbereich gesättigte/ungesättigte Zone entwickelt werden. Hier ist das
Stoffaustragsverhalten der ungesättigten Zone von Bedeutung, die in weiten Teilen aus industriellen
Auffüllungen und Kippen der Bergbaufolge sowie natürlichen boden/geologischen
Abfolgen besteht. Die stoffliche Belastung der sowohl industieinduzierten wie auch natürlichen
(Hochwasser) Stoffeinträge sind hier zu beachten.
Eine dynamische Komponente in der Wasserhaushaltsbetrachtung stellen die Auswirkungen
der aktuellen hydraulischen Maßnahmen im Industrie- und Stadtgebiet von Bitterfeld/Wolfen
auf die Stoffaustragssituation im kleinräumigen Maßstab dar. Diese Wechselwirkungen sind in
die Fragestellung und der Beurteilung des Prozess-Wirkungsgefüges mit einzubeziehen.
Aufgrund eines z.T. flächenhaft erhöhten Grundwasseranstiegs sind die resultierenden Stoffausträge
bezüglich der unterschiedlichen Schutzgüter zu betrachten. Dies schließt die Beurteilung
der relevanten Kontaminaten unter Transmissions- und Langzeitwirkungsbezug
(Persistenz/Toxizität) im Hinblick auf Flächen- und Landnutzung sowie aquatische Ökosysteme
ein.
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