Systematische Evaluierung des geometrie-bedingten lateralen Wasseraustauschs zwischen Flüssen und Talauenaquiferen

Ungleiche Breitenverhältnisse von Talauenaquiferen können selbst in geraden Flussabschnitten großflächigen lateralen hyporheischen Austausch hervorrufen. Wir modellieren diesen Prozess für eine vereinfachte zweidimensionale Geometrie, unter der Annahme einer stationären Grundwasserströmung. Für dieses Modell lässt sich eine semi-analytische Lösung formulieren. Damit können wir den hyporheischen Austauschfluss für eine gegebene Modellkonfiguration ermitteln. Über eine systematische Erkundung des Parameterraums können wir darüber hinaus triviale Schätzgleichungen ableiten. Diese beschreiben inwiefern geometrische und hydrogeologische Parameter den hyporheischen Austauschfluss, die hyporheische Austauschfläche und Aquifer-Aufenthaltszeiten beeinflussen. Unsere Ergebnisse erwarten einen hohen Austauschfluss vor allem für Fälle mit betonter Talaufweitung bei schmalem Ein- und Auslass an den Enden des Tals. Die Aufenthaltszeiten in der hyporheischen Austauschzone lassen sich durch eine Beta-Verteilung annähern.