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Nachbildung der LCKW-Schadstofffahnen im Stuttgarter Untergrund mit einem reaktiven Multispezies-Modell: Identifizierung von Schadensherden (Projekt MAGPlan, Stuttgart)

Ulrich Lang1, Wolfgang Schäfer2
1 Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH Stuttgart
2 Steinbeis-Transferzentrum Grundwassermodellierung

O 12.9 in Grundwasserqualität

29.05.2014, 16:00-16:20, H19, NW II

 

Im Rahmen des EU-Projektes MAGPlan wurde ein numerisches Strömungs- und Transportmodell auf der Basis eines detaillierten hydrogeologischen Modells erstellt. Der Untersuchungs- und Modellraum umfasst das komplexe mehrschichtige Grundwasserleitersystem, das auch eines der Neubildungsgebiete für die Heil- und Mineralquellen von Stuttgart, Bad Cannstatt und Berg ist. Im urbanen Untersuchungsraum liegen 20 kontaminierte Standorte sowie 186 altlastenverdächtige Flächen. Ziel des modellbasierten Vorgehens ist die Nachbildung der Schadstofftransportwege mit einer nachfolgenden Identifikation der Haupt-Schadensbereiche.

Zunächst wurde das Strömungsmodell anhand der über 500 Messinformationen zum Grundwasserstand in den 8 hydrogeologischen Einheiten kalibriert. Über die Betrachtung von Isotopendaten und Umwelttracern wurden die relevanten Transportparameter eingegrenzt und das Strömungsmodell validiert.

Im Schadstoff-Transportmodell wurde zunächst die Summe der LCKW-Komponenten betrachtet, um die zeitabhängigen Freisetzungsraten von LCKW aus den Schadensherden  zu bestimmen. Es hat sich gezeigt, dass mit zunehmender Entfernung vom Schadensherd und zunehmender Tiefe das Modell die LCKW-Konzentrationen überschätzt, so dass ein Abbau der LCKW-Komponenten anzunehmen ist.

In einem reaktiven Multi-Spezies-Transportmodell wurden die einzelnen LCKW-Komponenten mit den Ab- und Umbauprozessen im Aquifer berücksichtigt und die gemessenen Konzentrationsganglinien der einzelnen LCKW-Komponenten nachgebildet. Zur Festlegung der Abbauparameter konnte auf die Ergebnisse eines auf der Basis von Isotopendaten und hydrochemischen Indikatoren entwickelten konzeptionellen Schadstoffmodells zurückgegriffen werden.

Mit Hilfe des reaktiven Transportmodells wurden die sich überlagernden Schadstofffahnen einzeln betrachtet, um deren relative Bedeutung für die Belastung der Heil- und Mineralquellen zu quantifizieren. Dieses Ergebnis ist eine wichtige Grundlage für die weitere Sanierungsstrategie, mit der die Belastung der Heil- und Mineralquellen minimiert werden soll.



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Letzte Änderung 29.10.2013