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Mehr als verschüttete Täler: Dienen Tunneltäler als bevorzugte Fließwege für frisches Grundwasser in der Nordsee?

Die stetig wachsende Bevölkerung führt zu einem steigenden Bedarf an Frischwasser und die Entnahme von Grundwasser ist eine der wichtigsten Quellen diesen Bedarf zu decken. Engpässe in der Frischwasserversorgung haben die Suche Nachweis von frischem Grundwasser unter dem heutigen Meeresboden angetrieben. Die Rolle glazialer Strukturen, welche während der Vergletscherungen entstanden sind, ist jedoch im Hinblick auf das Vorkommen frischen Grundwassers noch wenig bekannt. Insbesondere sogenannte Tunneltäler (TT), welche sich unter den Eisschilden bildeten, könnten von besonderer Relevanz sein. Ihre Ausmaße (bis zu 5 km breit, 400 m tief, 100te km lang) spiegeln die gewaltigen Schmelzwassermengen wider, die den Untergrund unter den Eisschilden durchspülten. Ihre Entstehung und Füllung resultierte in stark durchlässigen Sanden und Kiesen im unteren Teil und feinkörnigen Ablagerungen im oberen Teil dieser Strukturen. Diese Konfiguration begünstigt eine Rolle als bevorzugte Fließwege für offshore Grundwasser. Zur Untersuchung des Potenzials von TT als bevorzugte Fließwege für offshore frisches Grundwasser (OFG), verfolgt dieses Projekt folgende Ziele: (O1) Durch die Kombination von elektromagnetischen und seismischen Daten wollen wir ein strukturgebundenes Widerstandsmodell für mehrere TT erstellen; (O2) Wir wollen die Salzgehaltswerte für verschiedene Architekturen und Tiefen von TT abschätzen; (O3) Aufbauend auf den ersten beiden Zielen wollen wir die Ergebnisse für das gesamte Arbeitsgebiet in ein detailliertes lithologisches 3D-Modell extrapolieren. Die sich daraus ergebende Salzgehaltsverteilung im Untergrund wird dazu beitragen, die Ober- und Untergrenzen des Volumens frischen Grundwassers abzugrenzen und die Grundlage für ein detailliertes Grundwassermodell schaffen. Folgende Schritte sind dazu nötig: (S1) Kartierung und Charakterisierung der räumlichen Heterogenität von TT anhand vorhandener seismischer Daten; (S2) Erstellung eines lithologischen Modells für den Untergrund zwischen Amrum und Helgoland von 0 bis 400 m Tiefe; (S3) Identifizierung vielversprechender Standorte und Durchführung von CSEM-Messungen (Controlled Source Electromagnetic) zur Untersuchung der Verteilung des elektrischen Widerstands im Untergrund (TT); (S4) Kombination von Widerstandsmessungen mit Mehrkanal-Seismikdaten (MCS) zur Ableitung des Salzgehalts der Porenflüssigkeit; (S5) Extrapolation der Ergebnisse für das gesamte lithologische Modell. Tunneltäler existieren in ehemals vergletscherten Regionen weltweit. Gelingt uns der Nachweis von OFG in Tunneltälern, hätte dies erhebliche Implikationen für bisher unbekannte Süßwasserverteilungen und hydrologische Systeme. Die uns zur Verfügung stehenden Daten bieten eine einzigartige Möglichkeit zur Integration von CSEM- und seismischen Messungen bei begrenztem Aufwand. Die Ergebnisse des Projekts werden einen neuen Blick auf offshore Gletscherlandschaften und ihre Rolle im pleistozänen Wasserkreislauf erlauben.

Internationale Hydrogeologische Karte von Europa 1:1.500.000 (IHME1500) - Blatt C3 Oslo

Die Internationale Hydrogeologische Karte von Europa im Maßstab 1:1.500.000 (IHME1500) ist ein Kartenwerk hydrogeologischer Übersichtskarten, das aus 25 Kartenblättern mit dazugehörigen Erläuterungen besteht und das den gesamten europäischen Kontinent und Teile des Nahen Ostens abdeckt. Die nationalen Beiträge zu diesem Kartenwerk werden von Hydrogeologen und Spezialisten anderer verwandter Wissenschaftsbereiche unter der Schirmherrschaft der Internationalen Assoziation der Hydrogeologen (IAH) und ihrer Kommission für Hydrogeologische Karten (COHYM) geleistet. Das Kartenprojekt wird von der Kommission für die Geologische Weltkarte (CGMW) unterstützt. Die wissenschaftlich-redaktionelle Arbeit wird finanziell durch die Regierung der Bundesrepublik Deutschland über die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und die Organisation der Vereinten Nationen für Bildung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO) gesponsert. Beide Organisationen sind für die Kartographie, den Druck und die Publikation der Kartenblätter und Erläuterungen verantwortlich. In der IHME1500 werden die hydrogeologischen Gegebenheiten von Europa als Ganzes ohne Berücksichtigung politischer Grenzen dargestellt. Gemeinsam mit den begleitenden Erläuterungsheften kann das Kartenwerk für wissenschaftliche Zielstellungen, für regionale Planungen und als Grundlage für detaillierte hydrogeologische Kartierarbeiten genutzt werden.

Wasserschutzgebiete 2009

AG Wasser 1991: Bericht zur Situation und Entwicklung der Öffentlichen Trinkwasserversorgung des Landes Berlin und der Städte und Gemeinden des Landes Brandenburg im Umland von Berlin (Umlandkonzeption Wasserversorgung), Potsdam. AHU (Büro für Hydrogeologie und Umwelt GmbH) 1991: Konzept zur zukünftigen Wasserver- und -entsorgung von Berlin, Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin, unveröffentlicht. Institut für wassergefährdende Stoffe der Technischen Universität Berlin 1990: Grundlagen für die Ausweisung von Wasserschutzgebieten und deren Anwendung auf Wasserversorgungsunternehmen am Beispiel Berlin-Jungfernheide, Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz, Berlin. Institut für wassergefährdende Stoffe der Technischen Universität Berlin 1991: Studie zur Ausweisung der Schutzzonen für das Wasserwerk Spandau, Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz, Berlin. Lühr, H.-P. & G. Schulz-Terfloth (1992): Konzeption zur Ausweisungspraxis von Wasserschutzgebieten in Berlin. - Institut für wassergefährdende Stoffe an der TU Berlin, Gutachten für die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz, unveröff. Berlin. Schulz-Terfloth, G. (1998): Die Gestaltung der Trinkwasserschutzzonen, ihre Ausweisung und Festsetzung, Zukunft Wasser. – Dokumentation zum Symposium zur Nachhaltigkeit im Wasserwesen in der Mitte Europas. S. 77-81, Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Umweltschutz und Technologie, Berlin. SenGesUmV (Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz Berlin) (Hrsg.) 2007: Grundwasser in Berlin, Vorkommen – Nutzung – Schutz – Gefährdung, Berlin. SenGesUmV (Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz Berlin) (Hrsg.) 2008: Wasserversorgungskonzept für Berlin und für das von den BWB versorgte Umland (Entwicklung bis 2040) – Stand September 2008 – Internet: www.berlin.de/sen/umwelt/wasser/grundwasser/de/wvk2040.shtml , Zugriff am 17.2.2010 Rechtsvorschriften Anordnung über die hygienische Überwachung der Berliner Wasserwerke und Bildung von Schutzzonen vom 8. Oktober 1946 (VOBl. S. 391) Berliner Wassergesetz (BWG) in der Fassung vom 17. Juni 2005 (GVBl. S. 357, 2006 S. 248, 2007 S. 48), zuletzt geändert durch Artikel I des Gesetzes vom 6. Juni 2008 (GVBl. S. 139). Brandenburgisches Wassergesetz (BbgWG) in der Fassung vom 8. Dezember 2004 (GVBl.I/05 S. 50), geändert durch Artikel 1 des Gesetzes vom 23. April 2008 (GVBl.I/08 S. 62). Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) vom 31. Juli 2009 (BGBl. I S. 2585) (teilweise erst in Kraft ab 1. März 2010, vorher: in der Fassung vom 19. August 2002 (BGBl. I S. 3245), zuletzt geändert durch Artikel 8 des Gesetzes vom 22. Dezember 2008 (BGBl. I S. 2986)). Richtlinien für Trinkwasserschutzgebiete Teil 1, Schutzgebiete für Grundwasser von Juni 2006, DVGW-Regelwerk (Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V.), Technische Regel, Arbeitsblatt W 101 Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Kladow (Wasserschutzgebietsverordnung Kladow) vom 7. Januar 1975 (GVBl. S. 106) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Tiefwerder (Wasserschutzgebietsverordnung Tiefwerder) vom 1. September 1978 (GVBl. S. 1910) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Beelitzhof (Wasserschutzgebietsverordnung Beelitzhof) vom 13. November 1987 (GVBl. S. 2661) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Tegel (Wasserschutzgebietsverordnung Tegel) vom 31. August 1995 (GVBl. S. 579) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Friedrichshagen (Wasserschutzgebietsverordnung Friedrichshagen) vom 31.08.1999 (GVBl. S. 516) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Johannisthal (Wasserschutzgebietsverordnung Johannisthal) vom 31.08.1999 (GVBl. S. 522), geändert durch Artikel 1 der Verordnung vom 6. April 2009 (GVBl. S. 168) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für die Wasserwerke Wuhlheide und Kaulsdorf (Wasserschutzgebietsverordnung Wuhlheide / Kaulsdorf) vom 11.10.1999 (GVBl. S. 567) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Erkner (Wasserschutzgebietsverordnung Erkner) vom 12.10.2000 (GVBl. S. 458) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Staaken (Wasserschutzgebietsverordnung Staaken) vom 16.10.2001 (GVBl. S. 548) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Eichwalde (Wasserschutzgebietsverordnung Eichwalde) vom 16.10.2001 (GVBl. S. 552) Verordnung zur Festsetzung des Wasserschutzgebietes für das Wasserwerk Spandau (Wasserschutzgebietsverordnung Spandau) vom 22.06.2005 (GVBl. S. 397) Verordnung zur Aufhebung von Wasserschutzgebieten vom 6. April 2009 (GVBl. S. 168) Verordnung über die Steuerung der Grundwassergüte und des Grundwasserstandes vom 10.10.2001 (GVBl. S. 546) Vorläufige Anordnung zum Vollzug der den Schutzgebietsteil Johannisthal betreffende Regelungen der Wasserschutzgebietsverordnung Johannisthal vom 18. Januar 2013 (ABl. Nr.8, S. 286)

World Karst Aquifer Map (WHYMAP WOKAM)

The World-wide Hydrogeological Mapping and Assessment Programme (WHYMAP) provides data and information about the earth´s major groundwater resources. The World Karst Aquifer Map (WOKAM) allows a more precise global quantification of karst systems. The map will help to increase awareness of karst groundwater resources in the context of global water issues and will serve as a basis for other karst-related research questions at global scales: for example those related to climate change, biodiversity, food production, geochemical cycles and urbanisation.

Hydrogeologische Karte 1:500.000 - Verbreitung der maßgeblichen Grundwasserleiter

Verbreitung der Maßgeblichen Grundwasserleiter als Fachlayer der Hydrogeologischen Karte 1:500 000. Empfohlen wird die Darstellung zusammen mit den separaten Fachlayern Grundwassergleichen. Zoombegrenzung min. 1:1 000 000 bis max. 1:200 000. Grundwasserleiter / Grundwassergeringleiter einschließlich ihrer oberen und unteren Begrenzung als Betrachtungseinheit innerhalb der lotrechten Gliederung der Lithosphäre. Fachliche Kartengrundlage ist i. d. R. die Geologische Karte im Maßstab 1:25 000 bzw. 1: 50 000. Geometrien und Legendeneinheiten sind für den Betrachtungsmaßstab 1:500 000 (1 cm auf einer Karte entsprechen 5 km in der Natur) konzipiert und i. d. R. stark generalisiert. Die HK 500 ist als Grundlage für großräumigere Betrachtungen vorgesehen, sie ersetzt keinesfalls Detailuntersuchungen und Begutachtung durch ein Fachbüro bei der Planung lokaler Vorhaben.

Internationale Hydrogeologische Karte von Europa 1:1.500.000 (IHME1500) - Blatt A5 La Coruña

Die Internationale Hydrogeologische Karte von Europa im Maßstab 1:1.500.000 (IHME1500) ist ein Kartenwerk hydrogeologischer Übersichtskarten, das aus 25 Kartenblättern mit dazugehörigen Erläuterungen besteht und das den gesamten europäischen Kontinent und Teile des Nahen Ostens abdeckt. Die nationalen Beiträge zu diesem Kartenwerk werden von Hydrogeologen und Spezialisten anderer verwandter Wissenschaftsbereiche unter der Schirmherrschaft der Internationalen Assoziation der Hydrogeologen (IAH) und ihrer Kommission für Hydrogeologische Karten (COHYM) geleistet. Das Kartenprojekt wird von der Kommission für die Geologische Weltkarte (CGMW) unterstützt. Die wissenschaftlich-redaktionelle Arbeit wird finanziell durch die Regierung der Bundesrepublik Deutschland über die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und die Organisation der Vereinten Nationen für Bildung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO) gesponsert. Beide Organisationen sind für die Kartographie, den Druck und die Publikation der Kartenblätter und Erläuterungen verantwortlich. In der IHME1500 werden die hydrogeologischen Gegebenheiten von Europa als Ganzes ohne Berücksichtigung politischer Grenzen dargestellt. Gemeinsam mit den begleitenden Erläuterungsheften kann das Kartenwerk für wissenschaftliche Zielstellungen, für regionale Planungen und als Grundlage für detaillierte hydrogeologische Kartierarbeiten genutzt werden.

Nutzung des Fortschritts in der stabilen Wasserisotopenforschung zur Quantifizierung von art- und interspezifischen ökohydrologischen Rückkopplungsprozessen und Wasserdurchgangszeiten verschiedener Baumbestände

Signifikante Veränderungen hydrologischer Extremereignisse sind zentraler Bestandteil zukünftiger Klimawandelprognosen. Das Verständnis komplexer Wechselwirkungen zwischen Niederschlägen, Wasserspeicherung in Boden und Grundwasser sowie Wasserflüssen im Einzugsgebiet ist eine große Herausforderung in der Ökohydrologie. Die Vegetation spielt dabei eine zentrale Rolle in dem sie 50-70% der terrestrischen Evapotranspiration kontrolliert. Verschiedene Pflanzenarten unterscheiden sich signifikant in ihren Wassernutzungsstrategien. Die Integration solcher Informationen zu artspezifischen Einflüssen auf die Bodeninfiltration und Wurzelwasseraufnahmedynamiken liefern erste Hinweise darauf, wie Bäume Wasser in Richtung ihrer aktiven Wurzelzone leiten können. Dies wird unter zukünftigen klimatischen Bedingungen und bei der Entwicklung von Anpassungsstrategien für eine nachhaltige Waldökosystembewirtschaftung bedeutend. Das Konzept des Wasseralters mittels stabiler Wasserisotopen wird verwendet, um den Beitrag unterschiedlicher Wasserfließwege zum Abfluss und deren Änderungen zu bewerten. Das Wasseralter bietet dabei eine weitere Perspektive, um hydrologische Prozesse besser zu verstehen und Modelle zu optimieren. Jüngste Studien zur Bestimmung von Verweilzeit zeigen, dass besonders die Schnittstellen zwischen den Kompartimenten (z.B. Boden-Atmosphäre oder Boden-Wurzeln) besser berücksichtigt werden muss, um den ökohydrologischen Kreislauf ganzheitlicher zu verstehen. Artspezifische Unterschiede und die komplementäre Ressourcennutzung von Baum-Mischbeständen können dabei Wasserverweilzeiten und -alter im ökohydrologischen Kreislauf verändern. Unsere zentrale Hypothese lautet, dass Artidentität und Wasserkonkurrenz zwischen Baumarten ein Haupttreiber für ökohydrologische Rückkopplungsprozesse zwischen Boden und Bäumen sind. Wir werden unsere zentrale Hypothese in Rein- und Mischbeständen von Tannen und Buchen in einem kombinierten experimentellen (Arbeitspakete (WPs) 1-3) und Modellierungsansatz (WP 4) untersuchen, in dem räumlich hochaufgelöste Messungen von Isotopen sowie hydrometrische und ökophysiologische Messungen mit kontinuierlicher Langzeitüberwachung kombiniert werden, um alle Kompartimente des Wasserkreislaufs des Ökosystems zu quantifizieren. Isotopensignaturen von Wasserflüssen auf natürlichem Niveau werden zunächst über eine neuartige in-situ-Monitoringplattform (SWIP) für ein Jahr (WP 1) beobachtet, um das SWIP-System standortspezifisch zu validieren. In WP 2 werden wir ein Isotopenmarkierungsexperiment durchführen, um die standortspezifische zeitliche Heterogenität der Reaktionszeiten der Ökosystemkompartimente zu quantifizieren, während in WP 3 die Verweilzeiten und das Wasseralter der verschiedenen Kompartimente untersucht werden. WP 4 dient der Modellierung ökohydrologischer Prozesse mittels der erhobenen Daten. Der Fokus wird hier auf der Verbesserung der SWIS-Modellstruktur und der Anpassung an verschiedene Baumstände liegen.

Einfluss des organischen Materials auf Transformationsprozesse

Oxidationsverfahren werden seit Jahrzenten in der Wasseraufbereitung z.B. zur Desinfektion eingesetzt. In den letzten Jahren wird zudem Ozon als mögliche Aufbereitungsstufe für den Abbau von Schadstoffen in der Abwasseraufbereitung diskutiert und z. T. eingesetzt. Da Schadstoffe in der Regel nicht mineralisiert werden, kommt es zur Bildung einer Vielzahl von Transformationsprodukten, die in manchen Fällen eine größere toxische Wirkung haben können als ihre Ausgangssubstanzen. Diese Transformationsprozesse sind sehr komplex und wurden in den letzten Jahren intensiv in definierten Reinstwassersystemen untersucht. Hauptbestandteile der Wassermatrix wie z. B. organisches Material können jedoch ebenfalls in die Reaktionen eingreifen und ggf. die Bildung von Tranformationsprodukten beeinflussen. Dies ist möglich, da die Komplexen Transformationsprozesse häufig über die Bildung reaktiver Zwischenstufen geschieht. Das sind Übergangsprodukte wie N-zentrierte Radikale (Aminylradikale), die z.B. bei der Ozonung gebildet werden können. Die Reaktion dieser Radiale ist jedoch bisher kaum untersucht, so dass es schwer ist Transformationsreaktionen in Realsystemen vorherzusagen. Das vorliegende Projekt beschäftigt sich mit dem Einfluss von Matrixkomponenten auf Transformationsprozesse. Dabei sollen die Reaktionen reaktiver Zwischenstufen mit Modelverbindungen untersucht werden, die bestimmte funktionelle Gruppen des organischen Materials repräsentieren, wie z.B. phenolische Verbindungen. Im weiteren Projektverlauf soll der Einfluss komplexerer Substanzen wie Huminsäuren untersucht werden. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen Transformationsprozesse in realen Systemen besser zu verstehen und somit die Vorhersage von ggf. problematischen Transformationsprodukten zu erleichtern.

Schwerpunktprogramm (SPP) 2115: Synergie von Polarimetrischen Radarbeobachtungen und Atmosphärenmodellierung (PROM) - Verschmelzung von Radarpolarimetrie und numerischer Atmosphärenmodellierung für ein verbessertes Verständnis von Wolken- und Niederschlagsprozessen; Polarimetric Radar Observations meet Atmospheric Modelling (PROM) - Fusion of Radar Polarimetry and Numerical Atmospheric ..., Untersuchung der Auswirkungen von Landnutzung und Landbedeckungsänderungen auf Aerosol-Wolken-Niederschlag Wechselwirkungen mittels polarimetrischer Radarretrieval-Messungen

Das Projekt ILACPR leistet einen Beitrag zum Ziel eines SPP durch die Nutzung der Radar-Polarimetrie zur quantitativen Prozess- und Modellbewertung, und wird neue Erkenntnisse zum Einfluss anthropogener Landnutzungs- und Landbedeckungsänderungen auf mikrophysikalische und makrophysikalische (dynamische) Wolkenmechanismen liefern. Erste numerische Modellierungsstudien zu einem sommerlichen Konvektionsereignis bei denen Aerosole und Landbedeckung großräumig gestört wurden deuten darauf hin, dass die Reaktion des Systems auf diese Antriebe bezüglich Oberflächenniederschläge gering ist. Jedoch unterscheiden sich die mikrophysikalischen/makrophysikalischen Wege, die als ein gepuffertes System auf Änderungen des Antriebs wirken. Polarimetrische Radarmessungen in Kombination mit solchen numerischen Modellrechnungen erlauben die Untersuchung von Puffermechanismen, die durch Wechselwirkungen zwischen Land, Aerosolen, Wolken und Niederschlagsprozessen entstehen. Die Polarimetrie ermöglicht es uns, die Entwicklung der mikrophysikalischen und makrophysikalischen Prozesse für simulierte und beobachtete Niederschlagswolken zu untersuchen. So sollten sich modifizierte Niederschlagserzeugungsprozesse durch sogenannte polarimetrische Fingerabdrücke identifizieren und quantifizieren lassen und uns somit die Validierung der modellierten Rückkopplungsprozesse zwischen der Oberflächenfluss-Partitionierung und der Aerosol-Wolken-Wechselwirkung ermöglichen. Die Terrestrial Systems Modeling Platform (TerrSysMP) wird genutzt werden, um den Einfluss von Landnutzungsänderungen auf die Aerosolverteilung und Land-Aerosol-Wolken-Niederschlag-Wechselwirkungen zu untersuchen. Weil TerrSysMP derzeit die Rückkopplung zwischen Landbedeckung, Atmosphärenchemie und Aerosolen ignoriert, wird das Atmosphärenmodell um ein chemisches Transportmodell (CTM) erweitert. Multiple Ensemble-Simulationen des Tagesgang werden mit unterschiedlichen meteorologischen Einstellungen werden mit TerrSysMP und TerrSyMP-CTM über dem nordwestlichen Teil Deutschlands, angrenzend an die Niederlande, Belgien, Luxemburg und Frankreich durchgeführt. Die gemeinsame Analyse von beobachteten und synthetischen polarimetrischen Fingerabdrücken für mikrophysikalische und makrophysikalische Prozesse, wie Verdunstung, Riming/Aggregationen, Aufwind-Abwind-Intensitäten wird auf Modellszenarien mit und ohne CTM basieren und es ermöglichen die gekoppelten Auswirkungen der anthropogenen Landnutzung und der Aerosole auf die Entwicklung von Niederschlag-erzeugenden Systemen besser zu verstehen.

Durchlässigkeits- und Fluxmessungen in porösen Aquifern

Die Kenntnis von hydraulischen Durchlässigkeiten wie auch von Wasser- und Verunreinigungsfluxen in porösen Grundwasserleitern ist von großer Bedeutung in vielen hydrogeologischen Belangen wie z.B. Beregnung, Versickerung, quantitative und qualitative Wasserwirtschaft, Risikoabschätzung bei Verunreinigungen, usw. Derzeit ist keine theoretisch gut fundierte Methode zur Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in der gesättigten Zone verfügbar und Methoden zur Messung von gesättigten Durchlässigkeiten in der ungesättigten Zone sind beschränkt, zeitaufwendig und fallweise unzuverlässig. Außerdem ist gegenwärtig keine Methode zur direkten Messung vertikaler Wasser- und Verunreinigunsfluxe in porösen Grundwasserleitern oder am Übergang zwischen Grund- und Oberflächengewässern bekannt. Das dargelegte Projekt basiert auf der Entwicklung einer exakten Lösung des Strömungsfeldes für das Ein- oder Auspumpen von Wasser durch eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Filterabschnitten entlang eines ansonsten undurchlässigen Filterrohres bei verschiedenen Randbedingungen. Diese Lösung erlaubt die Ermittlung von Formfaktoren der Strömungsfelder, die zur Berechnung hydraulischer Durchlässigkeiten aus Einpressversuchen nötig sind. Die derzeit angewendeten Formeln können mit der genauen Lösung verglichen und der Einfluss anisotroper Durchlässigkeiten kann miteinbezogen werden. Eine doppelfiltrige Rammsonde wird zur bohrlochfreien Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in verschiedenen Tiefen unter dem Grundwasserspiegel vogeschlagen. Der Test besteht aus zwei Teilen: (1) Einpressen durch beide Filterabschnitte und (2) Zirkulation zwischen den Filtern. Die gleiche Sondenkonfiguration wird für die direkte und gleichzeitige Messung lokaler, kumulativer, vertikaler Wasser- und Verunreinigungsfluxe nach dem passiven Fluxmeter-Prinzip vorgeschlagen. Ohne zu pumpen werden die beiden Filterabschnitte hiebei durch eine mit Tracern geladene Filtersäule hydraulisch verbunden. Der vertikale Gradient im Testbereich treibt einen Fluss durch den Filter, der kontinuierlich Tracer auswäscht und Verunreinigungen im Filter hinterlässt. Aus der Analyse des Filtermaterials zur Bestimmung der Tracer- und Verunreinigungsmengen nach dem Test werden mit Kenntnis des Strömungsfeldes um die Sonde die Wasser- und Verunreinigungsfluxe bestimmt. Eine kegelförmige, doppelfiltrige Rammsonde wird weiters vorgeschlagen, um gesättigte Durchlässigkeiten sowohl über als auch unter dem Grundwasserspiegel direkt messen zu können. Die Methode basiert auf stationärer, gesättigt/ungesättigt gekoppelter Strömung aus kugelförmigen Hohlräumen. Die Möglichkeit einer transienten einfiltrigen Methode und einer Methode zur Messung anisotroper Durchlässigkeiten wird beurteilt. Die vorgeschlagenen theoretischen Konzepte werden ausgearbeitet und anhand von Laborversuchen überprüft.

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