Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über die Umweltgeologische Übersichtskarte 1 : 300 000 Brandenburg mit den Themen Bergbau (aktiv / eingestellt), Tagebaugebiete und Kippen sowie Grundwasserabsenkungstrichter des Braunkohlebergbaus, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Bewirtschaftungsgebiete/Schutzgebiete/geregelte Gebiete und Berichterstattungseinheiten. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the environmental geological overview map 1 : 300 000 in the State of Brandenburg including the topics mining (active / discontinued), open-cast mining areas and groundwater drawdown from lignite mining from the LBGR, transformed into the INSPIRE annex schema Area Management/Restriction/Regulation Zones and Reporting Units. The data set is provided via compliant view and download services.
Das Projekt "Sub project: Dynamic Capillary Fringe: Flow and Transport Processes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. A dynamic capillary fringe (CF) poses a number of fundamental problems that originate in the transition from a continuous to a discontinuous and finally to a missing air phase. This apparently affects transport in the gas phase but also the very formulation of water flow which becomes strongly coupled with the air flow. In this sub-project, we want to (i) investigate the dynamics of the CF under transient forcing and assess the extent to which it may be represented by effective continuum properties, (ii) determine the formation and dissolution of a residual gas phase under transient forcing, and (iii) study dispersion phenomena in the water phase of the vadose zone, of the CF, and of the groundwater and in particular explore effective formulations for the three zones. The experiments will be run in Hele-Shaw cells and observed through light transmission, near-infrared imaging spectroscopy, and small tensiometer arrays. Full three-dimensional studies will be conducted in the central experimental facility of SP Z. In the second phase, transport of particulate matter will be studied as well as the impact of biofilms on flow and transport.
Die Hydrogeologische Karte von Nordrhein-Westfalen im Maßstab 1:50.000 [HK 50] zeigt Verbreitung, Lage und Gesteinsbeschaffenheit der im Blattgebiet vorkommenden Grundwasserleiter und -geringleiter. In den Karten sind Locker- und Festgesteine entsprechend ihrer hydraulischen Eigenschaften verschiedenen Durchlässigkeitsklassen zugeordnet; im Lockergestein ist zusätzlich die Mächtigkeit des nutzbaren Grundwasserraumes wiedergegeben. Ferner enthalten die Karten Angaben zur Lage von Quellen, Brunnen, Grundwassermessstellen und potenziellen Grundwassergefährdungen (Abgrabungen, Aufschüttungen). Schnittserien vermitteln einen Eindruck über die Lagerung, die Mächtigkeit und die hydraulischen Verbindungen der hydrogeologischen Einheiten.
Das Projekt "Sub project:: Fluxes of redox equivalents in metabolic networks at active zones in aquifers (SP-RIC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Isotopenbiogeochemie durchgeführt. The spatial and temporal distribution of reduced and oxidized carbon (e.g. CH4 and CO2), nitrogen, iron, manganese, and sulphur species is commonly used to analyse microbial mediated electron transfer reactions and to characterise the biogeochemical conditions in contaminated aquifers. However, the linkage of carbon, nitrogen, iron an sulphur cycles in aquifers with respect to electron flow mediated by chemolithoautotrophic communities is not thoroughly investigated yet. Reduced products from electron transfer reactions such as NH4+, Fe2+, S2-, and CH4 have the potential to support chemolithoautotrophic and heterotrophic microbial processes as electron donors, thus linking the nitrogen iron sulphur and carbon cycles in aquifers in various microbial mediated interactions. Once formed during organic carbon degradation, methane, ammonia or reduced sulphur species will be transported in the ground water, will leave the zone of formation and become potent electron donors for microbial processes in other geochemical zones of the aquifer. The microflora using these electron donors may compete for electron acceptors with organisms degrading contaminants. We will investigate the cascades of redox reactions coupling electron donor-acceptor interaction of heterotrophic and chemolithoautotrophic microbial processes at geochemical gradients. In particular, the transport of methane, ammonia and reduced sulphur species linking the metabolism of microbial communities over certain distance will be studied with respect to the regulation of carbon and electron lux in contaminated aquifers.
Das Projekt "Regionale Analyse der Stickstoffrueckhaltung unter der Bodenoberflaeche und die Auswirkung einer solchen Rueckhaltung auf den Austrag von Stickstoff vom Land in die See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich, Institut für Energieforschung, Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEF-STE) GmbH durchgeführt. General Information: The export of chemically bound nitrogen from land to sea and the impact of such export on the ecosystems of the continental shelves have caused considerable concern. A goal of a 50 per cent reduction of the nitrogen export to the North Sea and the Baltic Sea has been adopted by the Oslo-Paris and Helsinki Commissions, and action programmes have been initiated to reduce the emissions of nitrogen to both water and air. However, trend analyses and source apportionments of nitrogen loads carried by major Western and Eastern European rivers have demonstrated that the cited reduction goals can not be reached, unless the loss of nitrogen from agricultural land to water is substantially reduced. The general objective of the proposed project is to develop improved procedures for regional analysis of the export of nitrogen from land to sea and to investigate the controllability of this export. To achieve this objective, we will focus on subsurface retention of nitrogen and integrate and validate existing models of diffuse emissions to water and subsurface retention on a regional scale. The following specific research objectives have been identified: - to combine a general hydrogeological residence time model with a more detailed model of nitrogen fluxes in arable soils to form a regional model of the input of nitrogen to the saturated zone; - to combine residence time estimates for the saturated zone with information regarding denitrification conditions to obtain estimates of the retention of nitrogen in the saturated zone on a regional scale; - to derive empirical models of nitrogen deliveries to freshwater in intensively monitored river basins for which land use data are available either on subbasin or field level; - to validate the proposed models in catchments subjected to different agricultural practices and representing different geological and climate conditions; - to incorporate empirical and theoretical models of subsurface retention of nitroge into a GIS-system for regional analysis of the impact that changes in agricultural practices may have on the future export of nitrogen from land to sea. Prime Contractor: The Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Statistics; Uppsala/Sweden.
Das Projekt "Tagung: Grundwasser - Lebensraum, Schutzgut, Ressourcen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Koblenz-Landau, Abteilung Landau, Institut für Biologie durchgeführt.
Als hydrogeologischer Teilraum wird ein Gebiet definiert, in dem sich einzelne oder mehrere hydrogeologische Einheiten regional durch einen einheitlichen Bau des oberen Grundwasserraumes auszeichnen. Die Grenzziehung berücksichtigt, wo hydrogeologisch sinnvoll, die naturräumliche Gliederung der Physischen Geographie. Die Teilraumgliederung bildet die Grundlage für die Abgrenzung von sog. Grundwasserkörpern, auf deren Basis die Mengen- und Beschaffenheitsbefunde des Grundwassers für die Berichterstattung nach EG-WRRL sinnvoll interpretiert werden können.
Das Projekt "An integrated data fusion approach to use geophysical measurements in hydrological models" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Geophysical measurements are a valuable source of information for the parameterization of hydrological models. Traditionally, relevant information on hydrological properties and/or state variables is obtained in a sequential approach from geophysical measurements: the geophysical survey data are inverted first, and the information thus obtained is used within the hydrological model. The aim of this project is to further develop an alternative so-called coupled hydrogeophysical inversion approach to use geophysical data in hydrological models that overcomes some of the limitations of the sequential approach. In this approach, geophysical measurements are directly included in the hydrological inverse problem by coupling a forward model of the geophysical measurements with a hydrological model and minimizing the difference between modeled and observed data by perturbing the relevant hydrological flow and transport parameters. The development of this coupled inversion approach was started in the first phase of the project. In this second phase, it will be further developed and tested on two experimental data sets consisting of electrical resistivity measurements in the saturated zone and self-potential and electrical resistivity measurements in the unsaturated zone. The first data set has already been acquired and the second data set will be acquired in this second phase. The analysis of these experiments will aim to determine both effective and spatially variable flow and transport properties from the available geophysical and conventional hydrological measurements.
Bank filtration (BF) is an established indirect water-treatment technology. The quality of water gained via BF depends on the subsurface capture zone, the mixing ratio (river water versus ambient groundwater), spatial and temporal distribution of subsurface travel times, and subsurface temperature patterns. Surface-water infiltration into the adjacent aquifer is determined by the local hydraulic gradient and riverbed permeability, which could be altered by natural clogging, scouring and artificial decolmation processes. The seasonal behaviour of a BF system in Germany, and its development during and about 6 months after decolmation (canal reconstruction), was observed with a long-term monitoring programme. To quantify the spatial and temporal variation in the BF system, a transient flow and heat transport model was implemented and two model scenarios, 'with' and 'without' canal reconstruction, were generated. Overall, the simulated water heads and temperatures matched those observed. Increased hydraulic connection between the canal and aquifer caused by the canal reconstruction led to an increase of ~23% in the already high share of BF water abstracted by the nearby waterworks. Subsurface travel-time distribution substantially shifted towards shorter travel times. Flow paths with travel times <200 days increased by ~10% and those with <300 days by 15%. Generally, the periodic temperature signal, and the summer and winter temperature extrema, increased and penetrated deeper into the aquifer. The joint hydrological and thermal effects caused by the canal reconstruction might increase the potential of biodegradable compounds to further penetrate into the aquifer, also by potentially affecting the redox zonation in the aquifer. © 2019 Springer Nature Switzerland AG
Das Projekt "Regionalisierung der Grundwasserneubildung von Hessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) durchgeführt. Die Schaffung einer hessenweit abgestimmten Datenbasis für den Bereich Grundwasserschutz-Wasserversorgung ist erklärtes Ziel der Umweltverwaltung in Hessen. Die Generierung und zentrale Haltung von wasserwirtschaftlichen Rahmendaten gewinnt auch durch die EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) immer mehr an Bedeutung. Die EU-WRRL fordert u.a. die Beschreibung des mengenmäßigen Dargebots von Grund- und Rohwasser. Die regionale Modellierung der Grundwasserneubildung stellt somit eine zentrale Aufgabe zur Umsetzung der EU-WRRL dar. Unter Grundwasserneubildung wird die Zusickerung von in den Boden infiltriertem Wasser in den Grundwasserraum verstanden. Regional differenzierte Grundwasserneubildungsraten dienen vor allem zur Abschätzung der erschließbaren Grundwassermengen und sind eine Voraussetzung für die nachhaltige Bewirtschaftung der natürlichen Grundwasserressourcen. Regional differenzierte Kenntnisse über die Grundwasserneubildung werden auch für die Abschätzung des Gefährdungspotentials des Grundwassers durch den Eintrag von Schadstoffen, wie z.B. durch die Nitratauswaschung, benötigt. Zur Ermittlung der Grundwasserneubildung in Hessen ist ein Modellansatz gesucht, mit dem der durch das BWHM berechnete Gesamtabfluss (Qgesamt) in die Komponenten Direktabfluss (Qdirekt) und Grundwasserneubildung(GWN) separiert werden kann. Die Bestimmung der Grundwasserneubildung (GWN) erfolgt indirekt und beruht auf der Separation des Gesamtabflusses in die beiden Abflusskomponenten Basisabfluss (QBasis) und Direktabfluss (Qdirekt):Der Direktabfluss ist die Summe aller schnellen Abflussanteile(Oberflächenabfluss und Zwischenabfluss bzw. Interflow), die mit nur geringer Zeitverzögerung(Stunden bis eine Woche) nach einem Niederschlagsereignis den Vorfluter erreichen. Der Basisabfluss resultiert aus der sog. langsamen Abflusskomponente im Aquifer und ist weitgehend dessen Leerlaufen in Trockenwetterperioden gleichzusetzen. Die Ermittlung der Abflusskomponenten bei dem gewählten Verfahren erfolgt durch die Verwendung so genannter Baseflow-Indizes . Der Baseflow-Index (BFI) beschreibt den Anteil des Basisabflusses (Qbasis)am Gesamtabfluss (Q gesamt). Mit dem vorliegenden Datenkollektiv kann nun der statistische Zusammenhang zwischen den auf Abflussmessungen beruhenden BFI-Werten (Zielgröße)und signifikanten Einflussgrößen (Prädiktorvariablen)mittels schrittweiser linearer Regression ermittelt werden. Durch die ermittelte Regressionsgleichung lässt sich nun der BFI für die Gesamtfläche Hessens berechnen. Die ermittelte Schätzfunktion kann theoretisch auf beliebige Flächeneinheiten angewendet werden. Durch Multiplikation des flächendifferenzierten BFI mit dem Gesamtabfluss des Bodenwasserhaushaltsmodells(BWHM) werden abschließend die Grundwasserneubildung und der Direktabfluss bestimmt. Das fertige Gesamtmodell(BWHM und Regressionsmodell) soll in Zukunft auch für Vorhersagezweckeeingesetzt werden.