Dr. Weth Hydrogeologie

Die prognostische Simulation ist eine Voraussetzung. für die Projektierung effektiver Maßnahmen und wirkungsvoller technischer Mittel zur bewussten Prozesssteuerung.

Für viele hydrogeologischen Anwendungsbereiche ist die numerische Simulation somit inzwischen eine fundierte Entscheidungshilfe geworden.

Für die systembeschreibenden Modelle in der gesättigten und in der ungesättigten Bodenzone gilt es, hierbei stets das Strömungsmodell zu modellieren. Durch die Kopplung mit einem Beschaffenheitsmodell kann der Transport von Stoffen simuliert werden.

Heute werden überwiegend numerische Modelle benutzt, die sich wie folgt gliedern lassen:

• Randintegralverfahren
• Finite-Differenzen-Methode
• Finite-Elemente-Methode

Je nach Fragestellung können die numerischen Modelle unterschiedlich konzipiert werden:

Zeitabhängigkeit

• stationär
• instationär

Ebene

• horizontal
• vertikal

Dimensionalität

• 1-dimensional
• 2-dimensional, einschichtig
• 2-dimensional, mehrschichtig (Quasi 3-D)
• 3-dimensional

Für ein numerisches Grundwassermodell sind folgende Schritte notwendig:

• Formulierung der Fragestellung
• Erhebung und Analyse der Daten über den Ausgangszustand
• Ggfs. Ergänzung der Daten
• Aufbau und Kalibrierung des Grundwassermodells
• Simulation (Modellrechnung)

Ein Grundwassermodell kann nur so gut sein, wie die Ausgangsdaten. Daher kommt der Kalibrierung größte Bedeutung zu.

Aufbau und Kalibrierung eines numerischen Grundwassermodells

• Festlegung des Modellgebietes
• Festlegung der Randbedingungen
• Festlegung der Eingangsdaten
• Kalibrierung des Modells durch den Vergleich mit gemessenen Zuständen