GEBAH - Eine Software für die konzentrationsunabhängige Früherkennung von Salzwasserintrusionen in Süßwasser führende Grundwasserleiter und Oberflächengewässer

Dietmar Brose1
1 Geologischer Dienst Brandenburg, Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg

O 18.5 in Angewandte Hydrogeologie – Fallbeispiele der Staatlichen Geologischen Dienste

23.03.2018, 10:45-11:00, 2

Die im LBGR entwickelte Software GEBAH erlangt besonders bei der Identifizierung von schon geringfügigen Einflüssen salinarer Tiefenwässer in den wasserwirtschaftlich genutzten Süßwasser führenden Grundwasserleitern eine außerordentliche Bedeutung. Für die Bewirtschaftung der Grundwasserlagerstätten steht somit ein einfach handhabbares und kostengünstiges Werkzeug für die Salinar-Früherkennung auch schon bei geringer Mineralisation der Wässer zur Verfügung. Der Ausgangspunkt der Entwicklung des Genesemodells ist das Geochemische Typendiagramm von Valjašhko (1961). Dieses Lagepunktkonzept (LP) wurde durch Rechlin (2008) um das Genetische Grundverhältnis (GGV) und den Salinar Matrix Koeffizient (SMK) erweitert, die unabhängig von der Konzentration eine sichere Trennung von salinar und nicht salinar beeinflussten Wässern ermöglichen. Im Programm werden die prozentualen Anteile von hypothetischen Berechnungssalzen in der Lösung ermittelt und miteinander in Beziehung gesetzt. Das Bezugssalz der in GEBAH implementierten grundwassergenetischen Betrachtungsweise ist das Halit (NaCl), das den gemeinsamen Eckpunkt aller Grundtypen im Genesemodell (NaCl-Pol) bildet. Als Ausgangspunkt für die GGV- und SMK-Skala erlangt der NaCl-Pol die entscheidende Bedeutung bei der Bewertung der Intensität der salinaren Stoffeinträge. Das GGV ist ein kombiniertes Restsalz-Verhältnis und basiert auf den geochemischen Gesetzmäßigkeiten, denen die Prozesse bei der Eindunstung mariner Becken und der Entstehung von Salzgesteinen unterliegen. Mit dem GGV erfolgt eine Trennung der nicht salinar von den salinar beeinflussten Wässern. Am Beispiel der Weltmeere (GGV < 0,05) wird veranschaulicht, dass Wässer gleicher genetischer Herkunft ein annähernd identisches GGV besitzen. Die genauere Spezifizierung des GGV erfolgt durch die Einbeziehung des SMK. Im SMK werden die im Programm berechneten vergleichsweise leicht löslichen Salze des Süßwasserstockwerkes mit den das Salzwasserstockwerk charakterisierenden Salzen in Beziehung gesetzt. Im Diagramm erfolgt ebenfalls an der Grenze SMK < 1/ > 1 eine Trennung von salinar und nicht salinar beeinflussten Wässern, die mit dem durch das GGV < 0,1/ > 0,1 abgegrenzten Salinarfeld (s. Abb.) korrespondiert. Grundsätzlich gilt, dass bei einer Lageänderung von LP, GGV und SMK in Richtung des NaCl-Pols das Vorhandensein salinar geprägter Wässer angezeigt wird. Die Früherkennung geogen-salinarer Speisungsanteile besitzt vor allem für die langfristige Sicherstellung der Trinkwassergewinnung eine große Bedeutung. Bereits im Vorfeld von signifikanten i. d. R. irreversiblen negativen Beschaffenheitsänderungen durch Salzwasserintrusionen (Chlorid-Konzentration über TVO-Grenzwert) kann somit durch die rechtzeitige Anpassung der Brunnenfahrweise bzw. Optimierung der Brunnenstandorte gegengesteuert werden. Im Vortrag erfolgt die Erläuterung der GEBAH-Systematik mit Beschreibung der Identifikatoren GGV, SMK und LP, die anhand von ausgewählten Beispielgebieten veranschaulicht wird.



Rechlin, B. (1997): Zur Anwendung des Hydrogeochemischen Genesemodells der Wässer in den Grundwasserleiterkomplexendes Landes Brandenburg (mittelbrandenburgischer Raum, Stand April 1997). – Brandenburg. geowiss. Beitr. 4, 1, S. 67–71

Rechlin, B. (2008): Eine Methode zur konzentrationsunabhängigen Früherkennung von Salzwasserintrusionen in süßwasserführende Grundwasserleiter und Oberflächengewässer. – Brandenburg. geowiss. Beitr. 15, 1/2, S. 57–68

Rechlin, B., Hoffknecht, A., Scholz, H. & A. Helms (2010): Genetische Bewertung von Analysen der Hydrosphäre. – Software LBGR/GCI, Cottbus, Königs Wusterhausen

Valjaško, M. G. u. a. (1961): Geochemie der Halokinese. –In: Sb. Tr. Geol. Fakut. Moskau, Izdat. Mosk. Univ. (russ.)



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