11.10 Grundwassermodellierung

Anwendung von Grundwassermodellen

Grundwasserleiter haben einige ausgeprägte Besonderheiten, die die Anwendung von Modellen erforderlich machen:

Ausgewählte Modelle/Programmpakete:

ASM (Aquifer-Simulation-Modell), ein 2d-Grundwasserströmungs- und Transportmodell, ist eine Entwicklung von Kinzelbach und Rausch. Die Lösung der Strömungsgleichungen benutzt das Finite-Differenzen-Verfahren (Systemgleichungen werden wahlweise mit dem Verfahren der konjugierten Gradienten oder der IADI-Prozedur [Iterative Alternating Direction Implicit technique] gelöst). Eine Einführung in die Grundwassermodellierung (2d) und ASM-Übungsbeispiele finden sich bei Kinzelbach & Rausch 1995. Weitere physikalische Grundlagen zum Thema Grundwasserströmung sind im Detail z.B. bei Bear (1979), Matthess & Ubell (1983) sowie bei de Marsily (1986) zu finden.

MODFLOW ist ein 3d-, modular aufgebautes Grundwasserströmungsmodell, das auf der Methode der Finiten Differenzen basiert. Die "Originalversion" wurde von McDonald & Harbaugh für die United States Geological Survey entwickelt (McDonald & Harbaugh 1988).

FEFLOW (Fa. WASY, Finite Element Simulation System for Modeling Groundwater Flow) ist ein interaktives, graphikgestütztes Programm zur Grundwassermodellierung auf regionalem Maßstab. Mit diesem Programmsystem kann der Wasserfluss auch durch die vorgeschaltete ungesättigte Bodenschicht modelliert werden.

Hinweis: Die Behandlung der Theorie und die Anwendung von numerischen Grundwassermodellen ist Bestandteil von Lehrveranstaltungen ab dem 5./7. Semester. Eine knappe Einführung in die Modellierung der Grundwasserströmung mit praktischen Bezügen liefert DVWK 1985 (Voraussetzung und Einschränkung bei der Modellierung der Grundwasserströmung).