Grundwasserfließgeschehen in Mecklenburg-Vorpommern
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- Manuela Fiedler
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1 Grundwasserfließgeschehen in Mecklenburg-Vorpommern Toralf Hilgert Heiko Hennig im Auftrag des Landes Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Grundwassergleichenplan Grundlage für die Abgrenzung von Bilanz- bzw. Einzugsgebieten (Grund-)Wasserhaushaltsbilanzierungen Ausweisung grundwasserabhängiger Landökosysteme Bewertung der Grundwassergeschütztheit Mecklenburg-Vorpommerns 2 1
2 Motivation Widersprüche bei der Abgrenzung der Grundwasserkörper und den Einzugsgebieten der Wasserfassungen Mecklenburg-Vorpommerns 3 Motivation GWM geohydraulisch nicht plausible Grundwassergleichen z.b. sehr schmale, langgezogene Grundwasserhochlagen aufgrund einer einzelnen, möglicherweise fehlerbehafteten Wasserstandsangabe Mecklenburg-Vorpommerns 4 2
3 Hy Kio 1/972 Hy Kio 1/972 GWMS Kittendorf wfp wfp wfp, Hy Kio 1/967 wfp s s GWMS Kittendorf wfp wfp wfp, Hy Kio 1/967 wfp s s Hy Kio 1/970 Hy Kio 1/970 wfp -w -w wfp -w -w WF Sülten Hy Brig 1/974 WF Sülten Hy Brig 1/974 -w -w -w -w -w w -w -w -w -w GWMS Briggow Hy Brig 6/967 Hy Te 120/982?? wfp? GWMS Briggow Hy Brig 6/967 hol? hol? Hy Te 120/982? teo?? wfp? hol? hol? teo? Hy RsnAt 105/995 Hy RsnAt 106/995 Hy RsnAt 1/981 Hy RsnAt 104/993 Hy RsnAt 1/987 h -w -w -w -w -w -w -w -w, w0 - WF Rosenow WF Rosenow Hy RsnAt 105/995 Hy RsnAt 106/995 Hy RsnAt 1/981 Hy RsnAt 104/993 Hy RsnAt 1/987 h -w -w -w -w -w -w -w -w, w0 - h -w -w -w - - h -w -w -w - - Es Keet Hy 2/006 Knor 2/969 w w w w w, tolss, tolss?, tolss?, tolss?, jm Es Keet Hy 2/006 Knor 2/969 w w w w w, tolss, tolss?, tolss?, tolss?, jm WF Gädebehn Hy GaeAt 1/966 h -w WF Gädebehn Hy GaeAt 1/966 h -w WF Breesen Kb RsnAt 10/963 Hy BseAt 1/ e-? tol, toloc tol, tolr WF Breesen Kb RsnAt 10/963 Hy BseAt 1/982 t - - e-? tol, toloc tol, tolr t Hy BseAt 1/9 w2 w2 -w - - Hy BseAt 1/9 w2 w2 -w - - GWMS Lebbin Hy N 10E1/968 s2 - tolm GWMS Lebbin Hy N 10E1/968 s2 - tolm WFa Podewall Hy At 1/963 Hy GrTl 8A/978 MO MO MO MO MO MO MO MO MO MO MO MO MOo tolslu tolm WFa Podewall Hy At 1/963 Hy GrTl 8A/978 MO MO MO MO MO MO MO MO MO MO MO MO MOo tolslu tolm h w2 w2 w2 h w2 w2 w Motivation Vermischung von Grundwasserständen eines lokalen oberen Grundwasserleiters mit denen des flächenhaft verbreiteten Grundwasserleiters Quelle: LUNG-MV Mecklenburg-Vorpommerns 5 Motivation Erarbeitung eines geohydraulisch plausiblen Grundwassergleichenplanes Vermischung von Grundwasserständen eines lokalen oberen Grundwasserleiters mit denen des flächenhaft verbreiteten Grundwasserleiters Quelle: LUNG-MV Mecklenburg-Vorpommerns 6 3
4 Methodik Welche Verfahren sind bei der Regionalisierung von Grundwasserständen prinzipiell anwendbar? Manuelle Bearbeitung Geohydraulische Modellierung Geostatistisch (Kriging) Mecklenburg-Vorpommerns 7 Methodik Welche Verfahren sind bei der Regionalisierung von Grundwasserständen prinzipiell anwendbar? Manuelle Bearbeitung Detrended Kriging auf der Basis eines geohydraulischen Simulationsmodells Geohydraulische Modellierung Geostatistisch (Kriging) Mecklenburg-Vorpommerns 8 4
5 Methodik Gewässerabfluss Grundwasserneubildung Messwerte Trendfläche mit Modell berechnet Residuen einfache Interpolation = Trendfläche + interpolierte Residuen Mecklenburg-Vorpommerns 9 Methodik lokaler oberer Grundwasserleiter Hauptgrundwasserleiter Mecklenburg-Vorpommerns 10 5
6 Methodik Neubildung Gewässer Entnahmen gemessene Grundwasserstände Geohydraulisches Simulationsmodell geohydraulisch berechnete (Trend) - Residuen an den Messpunkten + geostatistische Interpolation Mecklenburg-Vorpommern regionalisierte Residuen Mecklenburg-Vorpommerns 11 Neubildung Gewässer Entnahmen gemessene Grundwasserstände Geohydraulisches Simulationsmodell geohydraulisch berechnete (Trend) Datenbasis Grundwasserstände + - Residuen an den Messpunkten geostatistische Interpolation Mecklenburg-Vorpommern regionalisierte Residuen Mecklenburg-Vorpommerns 12 6
7 Grundwasserstandsmesswerte Mecklenburg-Vorpommerns 13 Neubildung Gewässer Entnahmen gemessene Grundwasserstände Geohydraulisches Simulationsmodell - geohydraulisch berechnete (Trend) Residuen an den Messpunkten Das geohydraulische + Modell geostatistische Interpolation Mecklenburg-Vorpommern regionalisierte Residuen Mecklenburg-Vorpommerns 14 7
8 Modellaufbau Gewässernetz DGM Simulator GW- Neubildung GW-Förderung Layer 1 (HGWL) Strömung stationär, gespannt Diskretisierung 1024 * 688 Elemente Elementgröße 250 m * 250 m aktive Elemente (704512) Brunnen 2327 Gewässer Vorflutelemente mit Ostsee Messstellen Mecklenburg-Vorpommerns 15 Modellaufbau - Gewässer Mecklenburg-Vorpommerns 16 8
9 Ergebnis der Erstkalibrierung Begrenzung der Transmissivität auf typische Werte für Grundwasserleiter Vergleich Wasserspiegelhöhen 140 (1.0E-03<=T<=2.0E-02) m²/s berechnet [m NHN] gemessen [m NHN] Mecklenburg-Vorpommerns 17 Bewertung der Erstkalibrierung Mecklenburg-Vorpommerns 18 9
10 Bewertung der Erstkalibrierung Der Wertebereich T-Werte wurde nach unten auf typische Werte für GW-Leiter begrenzt. (1.0E-03<=T<=2.0E-02) m²/s Mecklenburg-Vorpommerns 19 Ergebnis der Nachkalibrierung Grundwassergleichen für den Hauptgrundwasserleiter Mecklenburg-Vorpommerns 20 10
11 Geostatistische Interpolation Neubildung Gewässer Entnahmen gemessene Grundwasserstände Geohydraulisches Simulationsmodell - geohydraulisch berechnete (Trend) Residuen an den Messpunkten + geostatistische Interpolation Mecklenburg-Vorpommern regionalisierte Residuen Mecklenburg-Vorpommerns 21 Geostatistische Interpolation Mecklenburg-Vorpommerns 22 11
12 Neubildung Gewässer Entnahmen gemessene Grundwasserstände Geohydraulisches Simulationsmodell geohydraulisch berechnete (Trend) - Residuen an den Messpunkten + geostatistische Interpolation Mecklenburg-Vorpommern regionalisierte Residuen Mecklenburg-Vorpommerns 23 Grundwassergleichenplan Oberer Grundwasserleiter Mecklenburg-Vorpommerns 24 12
13 Bearbeitungsergebnisse Mecklenburg-Vorpommerns 25 Ergebnisse Wasserstandsdaten mit Bewertung der Zuverlässigkeit und Zuordnung zum Grundwasserleiter (9511) oberer Grundwasserleiter Hauptgrundwasserleiter Mecklenburg-Vorpommerns 26 13
14 Ergebnisse Grundwassergleichenpläne oberer Grundwasserleiter Grundwasserflurabstand Hauptgrundwasserleiter Abgrenzung der Grundwasserkörper Mecklenburg-Vorpommerns 27 Ergebnisse Verbreitung lokaler oberer Grundwasserleiter Mecklenburg-Vorpommerns 28 14
15 Ergebnisse Transmissivität des Hauptgrundwasserleiters Mecklenburg-Vorpommerns 29 Ergebnisse Geohydraulisches Modell, das auch Abschätzungen im Rahmen von Szenarienuntersuchungen erlaubt Mecklenburg-Vorpommerns 30 15
16 Ausblick Mecklenburg-Vorpommerns 31 Ausblick Überarbeitung der Grundwasserkörpergrenzen Mecklenburg-Vorpommerns 32 16
17 Ausblick Überarbeitung Grundwasserflurabstandskarte Mecklenburg-Vorpommerns 33 Ausblick Grundwassergleichenpläne für unterschiedliche hydrologische Zustände (Niedrigwasser, Hochwasser, ) GW-Flurabstand HW-Extrem Beispiel: Gefahrenhinweiskarte Hochwasser im Grundwasser extreme Grundwasserneubildung Hochwasser in den Gewässern keine Grundwasserentnahmen Statistik Extremwerte Mecklenburg-Vorpommerns 34 17
18 Ausblick Altersverteilung des Grundwassers Überdeckung -> Verweilzeit + Fließzeit im Grundwasserleiter vertikal horizontal Mecklenburg-Vorpommerns 35 Vielen Dank t.hilgert@fugro.de hh@umweltplan.de Mecklenburg-Vorpommerns 36 18
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