Zielstellung
Mit einem mathematischen Modell werden funktionale Zusammenhänge innerhalb eines hydrogeologischen Systems interpretiert und erkannt. Es ermöglicht die Prognose der Grund- und Bodenwasserströmung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Randbedingungen, veränderter Parameter und veränderter Geometrie des Strömungsraumes (z.B. Tagebau).
Methode
Ein mathematisches Modell beschreibt auf der Grundlage physikalischer, physiko-chemischer und chemischer Gesetzmässigkeiten die Grund- und Bodenwasserströmung. Es ist ein Instrumentarium, welches alle Kenntnisse über ein hydrogeologisches Grundwasserleiter- /-stauersystem (allg. Strömungsraum) und seine Parameter in einem mathematischen Algorithmus integriert.
Beschreibung
Die Einsatzmöglichkeiten einer mathematischen Modellierung sind sehr vielfältig und müssen anhand der konkreten Anforderungen geprüft werden. Die Anwendung eines Simulationsmodells bietet sich an für:
- die Bemessung von Wasserschutzgebieten
- die Prognose von Grundwasserabsenkungen im Zusammenhang mit Tiefbaumaßnahmen und Tagebauentwässerung
- die Prognose der Grundwasseranstiege im Zusammenhang mit Tagebaurestlochflutung
- Untersuchungen zur Boden- und Grundwassersanierung
- die Ermittlung von Sickerwasserraten durch eine Deponieabdeckung, die Klärung des Deponiewasserhaushalts
- Untersuchungen zum Bodenwasserhaushalt im Zusammenhang mit landwirtschaftlichen und forstwirtschaftlichen Fragestellungen
- Untersuchungen zum Energietransport im Boden- und Grundwasser für die Nutzung von Erdwärme
Weitere Einsatzgebiete mathematischer Modelle in der Hydrogeologie sind:
- die Auswertung von Pumpversuchen (z. B. nach THEIS oder dem straight-line Verfahren) zur Parameterbestimmung
- die Auswertung von Tracerversuchen (Piston-Flow-Modell, Dispersionsmodell, Linearmodell)