Hydrogeologische Landesaufnahme – Von der Bohrung bis zum Grundwassermodell

Einleitung

Lockergesteinsmodell Delmenhorst (25‐fach überhöht) Quelle: LBEG

Für die hydrogeologische Landesaufnahme des LBEG sind Bohrungen die wichtigsten Eingangsdaten zur Erstellung von geologischen und hydrostratigraphischen Profilschnitten und 3D‐Strukturmodellen. Im Rahmen des dauerhaft fortlaufenden Projektes „Natürliche Charakteristik Lockergestein“ werden neue Kernbohrungen aufgenommen und beprobt. Im Labor erfolgt unter anderem die Ermittlung von Korngrößenverteilung, Geochemie, Schwermineralbestand, Palynologie und Mikropaläontologie zur genaueren Verifizierung der aufgenommenen Schichten. Die geologischen und hydrogeologischen Regionalmodelle vermitteln eine räumliche Vorstellung vom Aufbau des Untergrundes.

Auf Grundlage der 3D‐Modelle entstehen verschiedene Grundwassermodelle, z. B. zur Lage der Salz‐/Süßwassergrenze oder zur Grundwasserströmung. Dazu werden neben hydrogeologischen Daten auch geophysikalische Untersuchungsmethoden wie Aeroelektromagnetik und Geoelektrik ausgewertet.

Auf der Internetseite des LBEG können Interessierte über den NIBIS® KARTENSERVER die geologischen und hydrogeologischen 3D‐Modelle ansehen (NIBIS3D‐Viewer), herunterladen (3D PDF) und frei nutzen.

Grit Griffel, Tim Hartmann: Hydrogeologische Landesaufnahme – Von der Bohrung zum 3D‐Modell

Aus Bohrungen und Profilschnitten als Eingangsdaten und weiteren Informationen wie die Geologische Karte 1: 50 000 (GK50, LBEG 2022), die Quartärgeologische Übersichtskarte 1: 500 000 (GKTQ500, LBEG 2022), geprüfte und teilweise überarbeitete Modelle von Dritten und weitere verfügbare geologische und geophysikalische Daten entstehen geologische und hydrogeologische Regionalmodelle.

Um die hydrogeologischen 3D‐Modelle besser für wasserwirtschaftliche Fragestellungen, wie z.B. die Grundwasser‐Strömungsmodellierung, verwenden zu können, erfolgt nach Fertigstellung die Zuordnung von hydrostratigraphischen Einheiten (Reutter 2011) mit den entsprechenden Durchlässigkeitsklassen zu den einzelnen Modelleinheiten.

Mit Hilfe der Webanwendung des NIBIS3D‐Viewer können die 3D‐Modelle raumbezogen betrachtet werden. Hierfür bietet der NIBIS3D‐Viewer unterschiedliche Funktionalitäten an, die ständig erweitert werden. So können die einzelnen Modelleinheiten ein‐ bzw. ausgeblendet werden und dazugehörige Themen ausgewählt werden.

Für die Zukunft ist die Parametrisierung und ein damit einhergehender Übergang von Grenzflächen‐ zu Volumenmodellen vorgesehen. Wichtige Vorarbeiten dazu werden im Rahmen der niedersachsenweiten Auswertung hydraulischer Durchlässigkeit mittels Konrnverteilungskurven geleistet. Die Ergebnisse dienen nicht nur der Verbesserung der Eingangsdaten für die Grundwasserströmungsmodellierung sondern sollen in Zukunft auch eine wichtige Stütze für die Volumenmodelle werden.

Eva González, Melanie Witthöft: Grundwassermodelle ‐ Anwendungsbeispiele & aktuelle Projekte

Kf‐Wert‐Verteilung im Strömungsmodell Vörden‐Hunteburg Quelle: LBEG

Bestehende hydrogeologische 3D‐Modelle können als Eingangsdatensatz bei der Erstellung von Strömungsmodellen dienen. Die Basisflächen der hydrostratigraphischen Einheiten werden dabei zur Erstellung des Netzgitters und zur vertikalen Diskretisierung genutzt.

Beispielhaft wird gezeigt wie im Projekt KliBiW7 in FEFLOW das Mesh mittels eines hydrogeologischen 3D‐Modells für das Gebiet Vörden‐Hunteburg generiert wurde.

Derzeit laufen die Projekte Blue Transition und KliWaMol. Hier werden zur Klärung verschiedenster wasserwirtschaftlicher Fragestellung als Basis für den Aufbau von Strömungsmodellen hydrogeologische 3D‐Modelle erstellt.

Nico Deus: 3D‐Modell der Süß‐/ Salzwassergrenze in Niedersachsen

Modell Langeoog mit einer Süßwasserlinse (10‐fach überhöht) Quelle: LBEG

Das LBEG erarbeitet auf der Basis von aerogeophysikalischen Daten (HEM‐Daten der BGR & SkyTEM‐Daten) eine Karte der Grundwasserversalzungsbereiche in Niedersachsen im Maßstab 1:50.000.

Für die niedersächsische Küste ist die Bearbeitung bereits abgeschlossen und die fertige Karte über den NIBIS‐Kartenserver abrufbar.

In den letzten Jahren wurden binnenländische Bereiche im Raum Rotenburg a.d. Wümme und Zeven untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen zukünftig in das bestehende Kartenwerk für die küstennahen Versalzungsbereiche integriert werden.

Über den Meeting-Link beitreten:
https://bgr-bund.webex.com/bgr-bund/j.php?MTID=m53e53cb1d13f323daa1400b851e032e6; Meeting-Kennnummer (Zugriffscode): 2741 171 2077; Meeting Passwort: NpjQr3J8mV8