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Tiefenwässer im Aquifersystem Oberer Muschelkalk zwischen Stuttgart und der Schwäbischen Alb – eine konzeptionelle Modellstudie

Wolfgang Ufrecht1
1 Amt für Umweltschutz, Stadt Stuttgart

O 2.7 in Hydrogeologie von Hardrock und Kluftgesteinen / Grundwasser und Karst

29.05.2014, 12:20-12:40, H17, NW II

Zwischen Stuttgart und der Schwäbischen Alb erschließen auf einer Fläche von achttausend Quadratkilometern 20 Tiefbrunnen thermale und zum Teil kohlensäureführende und mineralisierte Tiefenwässer im Oberen Muschelkalk zur balneologischen Nutzung und Mineralwassergewinnung.

Auf Basis von hydraulischen Daten (Piezometerhöhen, hydraulische Kennwerte) im Verschnitt mit Isotopenuntersuchungen (d34S, 87Sr/86Sr, d18O, d2H) und Edelgasbestimmungen wird eine konsistente hydrogeologische Modellvorstellung für das tiefe Aquifersystem entwickelt und dabei auf die relevanten Kernpunkte der Grundwasseralimentation (Zeit und Ort der Grundwasserneubildung), der Fließdynamik und insbesondere der Mechanismen der  Aufkonzentrierung des Tiefenwassers eingegangen.

Für eine konsistente Beschreibung des Systems wurde Wert auf die Strukturierung des Modellraums gelegt und für den Oberen Muschelkalk sowie für die hydrostratigraphischen Einheiten im Liegenden und Hangenden unter Berücksichtigung der Paläogeographie Fazieskarten und tektonische Strukturkarten  erstellt. Es gelang für die Liegend- und Hangendstockwerke Zonen mit potentiell vertikal geringdurchlässiger Beckenfazies (Tonstein mit Mergelstein und Anhydrit) gegenüber vertikal durchlässiger Randfazies (Sandstein-Tonsteinfolgen) auszuweisen. In der Funktion als hydraulisches Fenster ermöglicht diese die vertikale Interaktion zwischen den Stockwerken. Aus der Kenntnis der Struktureinheiten im Verschnitt mit hydraulischen Kenngrößen und Isotopendaten konnten für den Oberen Muschelkalk die recharge-Gebiete und die Bereiche mit aufsteigenden Solen ausgewiesen werden, die für die Aufkonzentrierung der Wässer im Oberen Muschelkalk verantwortlich sind.

Eine quantitative Umsetzung des konzeptionellen Modells erfolgte mit einem numerischen Grundwasserströmungsmodell. In verschiedenen Szenarien wird die hydraulische Korrespondenz zwischen den Stuttgarter Mineralquellen und dem tiefen Aquifersystem des Albvorlands untersucht, die in Stuttgart in Zusammenhang mit Fragen des Heilquellenschutzes diskutiert wird.



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Letzte Änderung 29.10.2013