Uni-Bayreuth

Sprungmarken

 

Gekoppeltes 1D-Oberflächenströmungs- und 3D-Grundwassermodell Speicher Jemgum

Bertram Monninkhoff1, Christian Tomsu1, Thomas Koch1, Karsten König2
1 DHI-WASY GmbH
2 astora GmbH & Co. KG

P 6.21 in Groundwater, soil and surface water interactions

Die WINGAS GmbH und die EWE GASSPEICHER GmbH errichten in der Gemeinde Jemgum, Kreis Leer und in Nüttermoor, Stadt Leer Kavernen zur Speicherung von Erdgas. Diese werden in einer Teufe von 950 m bis 1.550 m durch Auflösen des dort anstehenden Steinsalzes hergestellt. Die Kavernen unterliegen Konvergenzvorgängen, die sich an der Oberfläche als Senkungen um die Kavernen, bzw. des gesamten Kavernenfeldes ausbilden. Die Konvergenzraten wurden vom Auftraggeber vorgegeben.

Das Gebiet um das Kavernenfeld ist eine Kulturlandschaft, welche durch intensive Entwässerung geprägt ist. So leiten verschiedene Siele das Oberflächenwasser und das Grundwasser über Siel- und Schöpfwerke in die Ems als überregionalen Vorfluter ab. Durch die Oberflächensenkungen können diese Vorgänge beeinflusst werden.

Diese Beeinflussung zu quantifizieren und die Auswirkungen auf den Grundwasserflurabstand durch geeignete, möglichst passive Maßnahmen zu minimieren war das Ziel der durchgeführten Untersuchungen, die die DHI-WASY für die WINGAS GmbH und die EWE GASSPEICHER GmbH durchgeführt hat.

Auf Grundlage vorhandener Grundwassermodelle für das Modellgebiet wurde ein neues 3D FEFLOW Grundwassermodell mit einer Gebietsgröße von 482 km² aufgebaut und stationär kalibriert. Zusätzlich erfolgte eine Kopplung an einem ebenfalls neu aufgebauten und auf der Basis von Profilaufnahmen und Bauwerksinformationen präsizierten MIKE11 Oberflächenwassermodells (1D). Hierbei konnte auf die bei mehreren Projekten aufgebaute Erfahrung bei der Kopplung der beiden Modelle zurückgegriffen werden.

Die Berechnungen mit diesem gekoppelten Modellsystem haben gezeigt, dass durch die Geländeabsenkungen mit einer erheblichen Verringerung der Grundwasserflurabstände zu rechnen ist. Dabei können großflächig Oberflächenvernässungen und sogar Geländeüberflutungen auftreten.

Mit dem gekoppelten Modellsystem wurden verschiedene Lastfälle untersucht, die die Bewirtschaftung der Wehre / Schöpfwerke im Gebiet und die zusätzliche Anbindung der Oberflächengewässer berücksichtigt haben. Ziel war es dabei, die heutigen Grundwasserflurabstände wiederherzustellen und dabei auf aktive Grundwasser-regulierungsmaßnahmen (z.B. Einsatz von Entnahmebrunnen) zu verzichten.

Im Ergebnis aller Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass durch die geschickte Kombination geeigneter Maßnahmen die Auswirkungen auf den Wasserhaushalt und den Grundwasserflurabstand deutlich minimiert werden könnten.

Die Ergebnisse wurden an mehreren Terminen mit den betroffenen Bürgern und Autoritäten vorgestellt und diskutiert und haben zu einem besseren Verständnis der Problematik beigetragen.

In einem weiteren Schritt sind Untersuchungen zu einer Optimierung der geplanten Wehre und Sohlschwellen, auch unter Berücksichtigung einer saisonalen Steuerung der Wasserstände im Gebiet angedacht.

last modified 2014-04-14