Erstellung eines Grundwassermodells der Diersteiner Aue

Christian Schneider1
1 HPC AG

6.10 in Hydrogeologie in der Praxis

Anlässlich des Ablaufs der Förderlizenz der Trinkwasseranlage „Diersteiner Aue“ (Tiefbrunnen 1, 3 und 4) soll dessen Schutzgebiet neu ausgewiesen werden. Grund ist eine mögliche Beeinflussung der Brunnen durch Uferfiltrat aus den Oberflächengewässern und geringe Konzentrationen an Schadstoffen im Wasser. Den Aquifer bildet der devonische Massenkalk. Insgesamt liegt im Auengebiet eine komplizierte hydrogeologische Situation vor. Ein num. Grundwassermodell soll die Theorie der Infiltration prüfen und die Strömungsbedingungen im Arbeitsgebiet klären. Basierend auf dem Strömungsmodell soll abschließend ein Schutzgebiet vorgeschlagen und Überlegungen zur zukünftigen Sicherstellung der Trinkwasseranlage diskutiert werden.

Da anfangs nur wenige Daten zur Verfügung standen, werden zur Datenakquise unterschiedliche Feld-(Aufschlussbesichtigung, Stichtagsmessung, Abflussmessungen und Geoelektrik) und Laborversuche (IS und AAS) durchgeführt. Außerdem erfolgt eine Literaturrecherche in Archiven, eine Aufarbeitung bereits zu dieser Fragenstellung bestehender Gutachten und eine Erstellung geologischer Profile.

Es werden zwei stationäre Grundwassermodelle erstellt: Ein Modell mit natürlichen Strömungsverhältnissen und ein Modell mit aktiven Brunnen. Eine umfangreiche Kalibrierung des Modells, bei der unter anderem ein transientes Modell und ein Transportmodell erstellt wurden, soll dessen hohe Qualität sicherstellen. Die wichtigsten Erkenntnisse dieser Arbeit können folgendermaßen zusammengefasst werden:

  • Die Theorie der hohen Ergiebigkeit der Brunnenanlage aufgrund von Uferfiltrat wurde widerlegt.
  • Eine Grundwasserscheidelinie trennt die Region Limburg von Diez und der Diersteiner Aue.
  • Tiefbrunnen 3 und 4 beziehen einen großen Anteil an Wasser aus den südlich angrenzenden devonischen Schiefern in Form eines unterirdischen Zuflusses.
  • Grund für die nachgewiesenen Spurenstoffe im Wasser der Tiefbrunnen (vor allem Tiefbrunnen 3 und 4) könnte eine undichte Stelle in der Kanalisation nahe dem Gewerbe- und Industriegebiet Limburg / Diez sein, da Uferfiltrat als Quelle ausgeschlossen wurde.
  • Die Verunreinigung im Wasser von Tiefbrunnen 3 und 4 stammen sehr wahrscheinlich von den Gleisanlagen und dem Gewerbe- und Industriegebiet Limburg / Diez. Diese befinden sich im Einzugsbereich der Brunnen.
  • Es wird vorgeschlagen, die Schutzzone III nach Norden über die Lahn hinaus bis Gückingen und nach Süden bis zum Mensfelder Kopf zu erweitern. Stadtgebiete von Diez und Limburg können mit Ausnahme des Gewerbe- und Industriegebiets größtenteils ausgespart werden.

Sollte die Neuausweisung zu keiner Verbesserung der Wasserqualität führen, diese noch weiter abnehmen oder das vorgeschlagene Schutzgebiet nicht umgesetzt werden können, wird der Bau eines neuen Brunnens nördlich der Lahn vorgeschlagen. Insgesamt kann das numerische Modell aufgrund der Datenakquise und der Kalibrierungen als gute Annäherung der Strömungsverhältnisse angesehen werden.

Modellergebnis
Modellergebnis