Einfluss zunehmender Urbanisierung auf die Grundwasserneubildung: Fallbeispiel Dübendorf (Nordschweiz)

Morgane Minnig1, Christian Moeck2, Dirk Radny2, Mario Schirmer2
1 EPFL – Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne
2 Eawag – Wasserforschungs-Institut des ETH-Bereichs

O 16.11 in Trinkwasser und Wasserversorgung

23.03.2018, 17:00-17:15, 1

Die Kenntnis von Grundwasserneubildungsraten ist ein entscheidender Faktor für ein nachhaltiges Wasserressourcenmanagement. Jedoch sind Grundwasserneubildungsraten und deren zeitliche Veränderungen als Funktion von zunehmender Urbanisierung weitgehend unbekannt und unzureichend verstanden. In dieser Studie wurde deshalb der Einfluss von zunehmender Urbanisierung auf die Grundwasserneubildung für das Untersuchungsgebiet Dübendorf (Nordschweiz) untersucht. Die Landnutzung in der Gemeinde Dübendorf ist im Laufe des letzten Jahrhunderts stark durch das Wachstum der Metropolregion Zürich beeinflusst worden und die urbanen Flächenanteile nahmen stark zu. Für die Gemeinde Dübendorf wurde eine Wasserbilanzrechnung für vier verschiedene Zeitperioden (Jahre 1880, 1955, 1980 und 2009) mit den jeweiligen Landnutzungstypen durchgeführt. Es wurden basierend auf historischen und aktuellen Landnutzungskarten insgesamt vier Landnutzungsklassen definiert. Um die Heterogenität diese Landnutzungsklassen in Betracht zu ziehen, waren zusätzlich fünf Untergruppen festgelegt. Für jede dieser Landnutzungsklassen wurde die aktuelle Evapotranspiration, der Oberflächenabfluss sowie der Wasseraustritt im Trink- und Abwassersystem berechnet. Anschliessend wurde mittels einer Wasserbilanzrechnung die Veränderung der Grundwasserneubildung für die vier Zeitperioden bestimmt. Aufgrund bekannter Unsicherheiten in den Eingangsparametern der Wasserbilanzrechnung wurde zudem eine Unsicherheitsanalyse mittels Monte-Carlo Ansatz durchgeführt. Unsere Studie ergab eine starke positive Korrelation zwischen Grundwasserneubildungsrate und Anteil an urbaner Landnutzung. Im Untersuchungsgebiet stieg der Anteil der urbanen Landnutzung von 6 % im Jahr 1880 auf 44% im Jahre 2009. Aufgrund von verschieden möglichen Modellparameterkombinationen lag die Grundwasserneubildungszunahme zwischen 29% und 67% im Vergleich zum Jahr 1880. Basierend auf der durchgeführten Wasserbilanzrechnung lässt sich allgemein festhalten, dass aus der Umgestaltung von Naturlandschaften zu vorwiegend urbanen Gebieten eine Abnahme der Evapotranspiration resultiert, welche die Zunahme im Oberflächenabfluss mehr als kompensiert. Eine weitere relevante Ergänzung der Grundwasserneubildung in urbanen Gebieten erfolgt durch undichte Leitungen des Trink- und Abwassersystems.



Minnig, M., C. Moeck, D. Radny, and M. Schirmer. (2017): Impact of urbanization on groundwater recharge rates in Dübendorf, Switzerland. Journal of Hydrology.



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