Uni-Bayreuth

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Temperaturbasierte Abschätzung der Fließraten zwischen Grund- und Oberflächenwasser in „Quasi-Echtzeit“

Christian Schmidt1, Olaf Büttner2, Andreas Musolff1, Jan Fleckenstein1
1 Department Hydrogeologie, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
2 Department Aquatic Ecosystems Analysis and Management, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

P 6.17 in Grundwasser-, Boden- und Oberflächenwasser-Interaktionen

Richtung und Geschwindigkeit der Strömung im Flussbett (Exfiltration oder Infiltration) bestimmen maßgeblich die Redoxbedingungen an der Schnittstelle zwischen Grund- und Oberflächenwasser und steuern damit auch Stoffumsatzprozesse. Natürliche Temperaturschwankungen im Flussbett können als Tracer verwendet werden, um die Wasserflüsse und deren Variabilität zu erfassen. Meist wird hierbei die Dämpfung und Phasenverschiebung des täglichen sinus-förmigen Temperatursignals verwendet. Problematisch ist hierbei, dass hydrologisch besonders dynamische und damit interessante Zeiträume häufig irreguläre Temperaturverläufe aufweisen. Wir präsentieren eine integrierte Methodik beginnend der Erfassung der Temperaturdaten, Datenfernübertragung, Datenbankabfrage bis hin zur semi-automatischen Auswertung und Verarbeitung der Temperaturdaten zu Fließgeschwindigkeiten. Kern der Datenauswertung ist inverses eindimensionales numerisches Modell mit dem in quasi-Echtzeit aus den eingehenden Temperaturdaten Fließgeschwindigkeiten ermittelt werden können. Die Verwendung eines numerischen Modells hat gegenüber den häufig angewandten analytischen Lösungen den Vorteil, nicht auf eine tägliche Temperaturschwankung angewiesen zu sein, sondern mit jeglichen Temperaturrandbedingungen umgehen zu können.






Letzte Änderung 17.10.2013