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Einsatz von ständig verfügbaren Modellen zur Gewährleistung der Trinkwasserversorgung in Berlin

Junfeng Luo1, Katja Eulitz1, Christian Tomsu1, Bertram Monninkhoff1, Dörte Siebenthaler2, Sebastian Schimmelpfennig2
1 DHI-WASY GmbH
2 Berliner Wasserbetriebe

O 1.9 in Numerische Simulation von Strömungs- und Transportprozessen in Grundwasserleitern und angrenzenden Kompartimenten

30.05.2014, 14:40-15:00, H17, NW II

In Berlin ist mit ca. 230 km² etwa ein Viertel der Stadtfläche als Schutzgebietsfläche für die 9 Grund­wasserwerke der Berliner Wasserbetriebe ausgewiesen. Die Sicherstellung der Wasser­versorgung der Großstadt steht oft in Konflikt zur Stadtentwicklung und Industrienutzung.

Im Auftrag der Berliner Wasserbetriebe hat die DHI-WASY GmbH für mehrere Einzugsgebiete sog. Ständig Verfügbare Modelle (SVM) aufgebaut und fortgeschrieben. Hauptfokus der Grundwassermodelle ist die Bewirtschaftung der Grundwasserressource und die Neufestsetzung der Wasserschutzgebiete. Aufgrund der vielen Konfliktpotentiale werden die Mo­delle zunehmend für die Berechnung von Förderszenarien zum Beispiel für Machbarkeitsstudien zu geohydraulischen Sicherungsvarianten und zur Untersuchung der Siedlungsverträglichkeit ein­gesetzt. Ein weiterer Bearbeitungsschwerpunkt ist die Überführung in Stofftransportmodelle zur Unter­suchung von Schadstofffahnen bzw. deren Sanierung.

Im Vortrag wird ein Spektrum der Einsatzbereiche der Ständig Verfügbaren Berliner Grundwassermodelle vorgestellt. Neben der klassischen Ausweisung von Wasserschutzgebieten durch Analyse von Förderszenarien und Bahnlinienberechnungen am Beispiel des Wasserwerks Tegel werden Projektbeispiele zur Darstellung der hohen Anforderungen der Modellaussagegenauigkeit der urbanen Grundwassermodellierung aufgeführt. Das Grundwassermodell für das Wasserwerk Friedrichshagen umfasst eine Fläche von ca. 520 km² und berücksichtigt ca. 500 Förderbrunnen. Dabei wird das bei großräumigen Modellen bekannte Problem der Freiwasserspiegel bzw. Teilsättigung in dem obersten Grundwasserleiterkomplex auf der Hochfläche durch das modifizierte van Genuchten-Modell in FEFLOW praktikabel gelöst. Aktuell wird eine Erweiterung mit den Wasserwerken Wuhlheide und Kaulsdorf auf ca. 680 km² durchgeführt, da sich die  Einzugsgebiete überlagern. Das Modellnetz mit variablen dreieckigen  Finite-Elementen hat im Bereich der Brunnen eine Auflösung von ca. 5 m. Mit dem Großraum-Grundwassermodell Friedrichshagen wurden u.a. die Ammoniumkontamination durch Altlasten der Abwasserbehandlung im nördlichen Anstrom der Brunnengalerien simuliert sowie Sanierungskonzepte mit einer BIOXWAND geprüft. Im Bereich des Wasserwerks Stolpe wurde ein detailliertes hydrogeologisches Strukturmodell im Bereich der unterströmten Havelrinne erstellt, um mögliche Beeinflussungen durch die Industriestandorte in unmittelbarer Nachbarschaft des Wasserwerks bewerten zu können.

Die Ständig Verfügbaren Modelle konnten mittlerweile auch für weitere Fragestellungen im Berliner Raum eingesetzt werden. Im Rahmen des INKA-BB Projektes konnte der Effekt des Klimawandels auf den Grundwasserhaushalt der Einzugsgebiete der WW Tegel und Friedrichshagen ermittelt und Detailanalysen zum verbesserten Wasserrückhalt im Einzugsgebiet durchgeführt werden. Auch wurden die Effekte einer geänderten Stauhaltung der Spree zu untersucht.

 








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Letzte Änderung 04.11.2013