Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Katja Fürstenberg 20.02.2014, Hannover
Gliederung Veranlassung Fuhrberger Feld - Gebietsbeschreibung Eingangsdaten - Umfang und Aufbereitung Aufbau des 3D - Untergrundmodells Visualisierung von Ergebnissen Bewirtschaftungswerkzeug - Beispiele Nächste Schritte Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 2
Veranlassung (1) Ist das Fuhrberger Feld mehr als eine Sandkiste? Unsere Intentionen für eine 3D - Untergrundmodellierung Schichtenverzeichnisse erlebbar machen Erkenntnisgewinn für den Brunnenbau Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 3
Veranlassung (2) Unsere Intentionen für eine 3D - Untergrundmodellierung Ergänzung des vorhandenen Grundwasserströmungsmodells vor dem Hintergrund des Wasserrechtsverfahrens 2020 o o o o Lokale vertikale Auflösung des Strömungsmodells prüfen Modellvorstellung Brelinger Berge (Lage, Ausrichtung von Schuppen) Anpassung von Modellparametern aufgrund oberflächennaher Grundwasserhemmer Konkretisierung des Ausstreichens des Aquifers Gefährdungsabschätzung von Einträgen verbessern Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 4
Fuhrberger Feld Gebietsbeschreibung (1) enercity versorgt: 660.000 Kunden mit Gas 580.000 Kunden mit Strom 2.500 Kunden mit Fernwärme 650.000 Kunden mit Wasser mit ca. 2.500 Mitarbeitern Die Wasserversorgung wird durch drei eigene Grundwasserwerke sowie ca. 5 % Fremdwasserbezug sichergestellt. Netzeinspeisungen der Wasserwerke in 2013: Wasserwerk Elze-Berkhof 18,3 Mio. m³ Wasserwerk Fuhrberg 20,2 Mio. m³ Wasserwerk Grasdorf 1,7 Mio. m³ Talsperrenwasser aus dem Harz 2,0 Mio. m³ In Summe wurden 42,2 Mio. m³ Trinkwasser eingespeist. Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 5
Fuhrberger Feld - Gebietsbeschreibung (2) WSG Fuhrberger Feld: 30.400 ha WW Elze-Berkhof WW Fuhrberg Fördertiefe: 30 m TGG Grasdorf: 2.300 ha WW Grasdorf Fördertiefe: 10 m Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 6
Fuhrberger Feld Gebietsbeschreibung (3) Schutzzone 1: unmittelbarer Nahbereich der Brunnen Schutzzone 2: Engere Zone, Fließzeit 50 Tage, Nutzungsbeschränkung für Bebauung, Straßenbau, Landwirtschaft (Düngung), Bodennutzung mit Verletzung der oberen Bodenschichten Schutzzone 3: Umfasst das gesamte Einzugsgebiet der geschützten Wasserfassung Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 7
Fuhrberger Feld Gebietsbeschreibung (4) Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 8
Eingangsdaten - Umfang und Aufbereitung (1) Geologische Karten GK 25/50 DGM 25 Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 9
Eingangsdaten - Umfang und Aufbereitung (2) Bohrungsdaten und geoelektrische Untersuchungen (enercity, LBEG) Profilschnitte (diverse Gutachten, enercity und LBEG) Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 10
Eingangsdaten - Umfang und Aufbereitung (3) 483 km² Ausdehnung des Modells 150-200 Profilschnitte ca. 300 geoelektrische Untersuchungen 1.500-2.000 Bohrungen von ca. 1.200 Bohrungen bei enercity und ca. 3.300 Bohrungen beim LBEG Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 11
Aufbau des 3D Untergrundmodells (1) Erstellung des Untergrundmodells Fuhrberger Feld mit GSI3D Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 12
Visualisierung von Ergebnissen (1) Modellaufbau noch in Bearbeitung: Zone III A abgeschlossen, Zone III B im Entwurf Abgrenzung der geologisch vielfältigeren Bereiche wie Brelinger Berge und Burgwedeler Geest zuverlässig möglich; Qualität der Untergrundmodellierung abhängig vom Datenbestand grün: fluviatile Sande der Wietze- Niederung (Weichsel-Kaltzeit) gelb: Flugsande (Weichsel bis Holozän) hellgrün: fluviatile Sande der Wietze- Niederung (Holozän) rosa: Schmelzwassersande/-kiese (Vorschüttsedimente des Drenthe- Eisvorstoßes) orange: Geschiebelehm des Drenthe- Eisvorstoßes (Saale-Eiszeit) hellrosa: Fluviatile bis glazifluviatile Sande/Kiese (Nachschüttsedimente des Drenthe-Gletschers, Flussablagerungen des warthe-zeitlichen Leineverlaufes) ocker: Niedermoortorf hellbraun: Hangsedimente am Rande der Brelinger Berge Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 13
Visualisierung von Ergebnissen (2) Identifizierung lokaler Grundwasserhemmer ggf. zur Anpassung des Grundwasserströmungsmodells Verdeutlichung des Ausstreichens des Grundwasserleiters im Bereich Isernhagen hellblau und grün: Grundwasserleiter braun: Grundwasserhemmer Norden Süden Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 14
Bewirtschaftungswerkzeug - Profilschnitte Unsere Intentionen waren Schichtenverzeichnisse erlebbar machen Beliebige virtuelle Profilschnitte sind möglich hier z.b. zur Anpassung des Strömungsmodells Geschiebelehm des Drenthe-Eisvorstoßes als Grundwasserhemmer Eine Stockwerksgliederung des Grundwassermodells ist daher bereichsweise zu prüfen Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 15
Bewirtschaftungswerkzeug - Erkenntnisgewinn für den Brunnenbau Schichtenverzeichnis Brunnen 4 Grundwasserhemmer zwischen 24 und 25 m unter GOK Verbreitung erst durch Modell ersichtlich Virtuelle Bohrung Filterunterkante 23,3 m unter GOK Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 16
Bewirtschaftungswerkzeug - Ergänzung des Grundwassermodells (1) Modellvorstellung Brelinger Berge Grundwasserstandserfassung in unterschiedlichen Tiefen an Messstellen in kurzer Entfernung Projekt: Brelingen, Datum: 01.03.1990 bis 31.01.2014 69,00 m NN Jan JulJan JulJan JulJan JulJan JulJan JulJan JulJan Jul Jan JulJan JulJan JulJan JulJan Jul GOK Jan JulJan JulJan JulJan Jul Jan JulJan JulJan JulJan JulJan JulJan JulJan 69,00 m NN 66,60 m NN 66,60 m NN 64,20 m NN 64,20 m NN 61,80 m NN 61,80 m NN 59,40 m NN 59,40 m NN 57,00 m NN 57,00 m NN 54,60 m NN 54,60 m NN 52,20 m NN 52,20 m NN 49,80 m NN 49,80 m NN 47,40 m NN 47,40 m NN 45,00 m NN GWM20139 GWM20184 45,00 m NN 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Messstelle 184: Filterunterkante bei 17,2 m unter GOK Messstelle 139: Filterunterkante bei 29,9 m unter GOK Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 17
Bewirtschaftungswerkzeug - Ergänzung des Grundwassermodells (2) Geschiebelehm oberflächennah oberes Stockwerk Untergrund im Bereich der Brelinger Berge inhomogen Messdaten als Ergänzung zum Untergrundmodell: Schichtung aus Grundwasserdaten zu vermuten Daten des Untergrundmodells sind noch zu ergänzen (Lage, Ausrichtung von Schuppen) Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 18
Bewirtschaftungswerkzeug - Ergänzung des Grundwassermodells (3) Lokale Anpassung von Modellparametern Der Speicherkoeffizient entspricht lokal nicht der nutzbaren Porosität Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 19
Bewirtschaftungswerkzeug - Ergänzung des Grundwassermodells (4) Bereichsweise wird im Grundwasserströmungsmodell eine Anpassung der Modellparameter aufgrund von Erkenntnissen über die Verteilung von Ton- und Schluffbändern im Untergrundmodell erforderlich werden Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 20
Bewirtschaftungswerkzeug - Gefährdungsabschätzung Hinweise auf Vorkommen von Raseneisenerzen (noch) nicht mit dem Untergrundmodell auflösbar hohe Eisenwerte im Grundwasser Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 21
Nächste Schritte Vervollständigen des Untergrundmodells (Zone III B) Aufbereiten von Daten für das Strömungsmodell ggf. Nachbearbeitung des Untergrundmodells aufgrund von Erkenntnissen aus der Grundwasserströmungsmodellierung Ergänzungsmöglichkeiten prüfen (u.a. Gefährdungsabschätzung) Bereitstellung der Untergrundmodellierung im NIBIS Wasserschutzgebiet Fuhrberger Feld: Das 3D - Modell als Bewirtschaftungswerkzeug Hannover 20.02.2014 22
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.- Ing. Katja Fürstenberg enercity FG Wasserwirtschaft und Technisches Büro Wasserwerkstr. 33 30900 Wedemark