Sensitivitätsanalyse eines räumlich verteilten Karst-Grundwassermodells an einem Karstaquifer in Florida

Benjamin Schima1, Thomas Reimann2, Andreas Hartmann1
1 Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften
2 TU Dresden, Institut für Grundwasserwirtschaft

P 8.4 in Karst aquifers - new developments and methods to characterize and model dual flow systems

Karstgrundwasserleiter sind in vielen Regionen der Welt eine wichtige Quelle für sauberes Trinkwasser. Ihre ausgeprägte Heterogenität und Anisotropie stellen jedoch eine große Herausforderung für das Wassermanagement dar. Hydrologische Modelle sind ein geeignetes Instrument, um die Auswirkungen von Klima- oder Landnutzungsänderungen auf Karstwasserressourcen zu bewerten. Räumlich verteilte Karst-Grundwassermodelle sind erforderlich, um räumliche Informationen über die Grundwasserstände und den Grundwasserfluss im Karstaquifer in der Nähe von Wasserversorgungsbrunnen bereitzustellen.

Diese Arbeit stellt die ersten Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse eines numerischen Karstgrundwassersimulationsmodells (eine verbesserte Version von MODFLOW-CFP, Reimann et al., 2014) für einen Karst-Aquifer in Florida (USA) vor. Frühere Forschungsarbeiten (Kuniansky, 2016) zeigten, dass die explizite Berücksichtigung von Karst-Eigenschaften innerhalb von MODFLOW-CFP die Simulation von Niederschlags-Abfluss-Ereignissen verbesserte.

In dieser Studie bauen wir auf diesen früheren Erfahrungen auf und wenden eine verbesserte Parametersensitivitätsanalyse (Methode nach Morris) an, um die simulierten Prozesse und Flüsse und die räumliche Verteilung von Parametersensitivitäten besser zu verstehen und so das Modell auf zukünftig geplante Simulationen des Stofftransportverhaltens vorzubereiten. 



Kuniansky, E.L. (2016): Simulating groundwater flow in karst aquifers with distributed parameter models—Comparison of porous-equivalent media and hybrid flow approaches. US Geological Survey.

Reimann, T., Giese, M., Liedl, R., Maréchal, J.C., Shoemaker, W.B. (2014): Representation of water abstraction from a karst conduit with numerical discrete-continuum models. Hydrol. Earth Syst. Sci. 18, 227–241. doi:10.5194/hess-18-227-2014.