Modellierung
Bei großen Datenmengen und komplexen Verhältnissen ist eine konventionelle Auswertung und Interpretation von Daten nicht mehr möglich. Hier kann die Auswertung der Daten oft nur noch mit einer Modellierung bewerkstelligt werden.
Messdaten sind nur für den zugrundeliegenden Beobachtungszeitraum sowie für die definierten Randbedingungen repräsentativ. Prognosen über zukünftige Verhältnisse oder die Auswirkungen sich verändernder Randbedingungen (Szenario-Berechnungen) können nur mit Simulationsmodellen getroffen werden.
Zur Schaffung z.B. von Gleichenplänen der Wasserstände oder der Konzentrationen hat eine Analyse der räumlichen, statistischen Verteilung (Geostatistik) vorauszugehen. Gibs Geologen + Ingenieure analysiert z.B. die räumliche Verteilung von Messdaten mittels GIS-Technik zur Analyse und Anwendung des passenden Interpolations-Modells (z.B. Kriging-Verfahren).
- Variogramm-Analyse (Kriging) als Grundlage für die Interpolation eines Grundwasser-
gleichenplanes mit über 500 Stützstellen und Hilfspunkten
- Ergebnis einer Niederschlags-/Abfluss-
Modellierung (Abflussbildung, Abflusskonzentration)
Die Umsetzung von Niederschlägen in Oberflächenabfluss ist ein komplexer Prozess, der die Abflussbildung, die Abflusskonzentration und den Abflussverlauf beinhaltet. Alle Teilprozesse der Abflussbildung können im Detail nur im Rahmen einer Niederschlags-/Abfluss-Modellierung ermittelt werden.
Die Modellierung der Abflusskonzentration erfolgt über das Einheitsganglinien-Verfahren (Unit Hydrograph). Die Bemessung von Hochwasserrückhaltebecken wird durch erfahrene Hydrologen durch Simulationsberechnungen durchgeführt.
Die Versickerung von Wasser und Schadstoffen in den Untergrund (gewachsener Boden oder künstliche Abdichtung einer Deponie) ist ein komplexer Prozess, der v.a. durch die Faktoren Klima, Topographie, Bodenphysik und Vegetation beeinflusst wird. Gibs geologen + ingenieure simuliert Versickerungs- und Infiltrationsprozesse mit der Software HELP 3.55 D (Hydraulic Evaluation of Landfill Performance).
Die Grundvoraussetzung für die Aufstellung und Berechnung von Numerischen Grundwassermodellen ist die Erarbeitung eines konsistenten hydrogeologischen Modells (Konzeptmodell). Unsere Hydrogeologen sind geschult in der Aufstellung dieser konzeptionellen Arbeitsmodelle (FH-DGG - DVWK-Seminar).
Für spezielle Grundwasserverhältnisse werden Numerische Grundwassermodelle in Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern erstellt. So wurde z.B. mit der Universität Karlsruhe (Dr. U. Mohrlock) ein Grundwassermodell speziell für die doppelt-porösen Eigenschaften eines Karstaquifers aufgestellt (DP-MODFLOW).
- Modellaufbau und Simulationsergebnis (Einzugsgebiet einer Trinkwasserfassung) für einen
doppelt-porösen Aquifer (DP-MODFLOW)
Fragestellungen die den Aufbau eines Finiten-Elemente-Netzes (FE) erforderlich machen (z.B. deutlich anisotrope Kluftgrundwasserleiter) werden ebenfalls in Zusammenarbeit mit einem Kooperationspartner durchgeführt (FEFLOW 3D).
- FE-Netz für die Modellierung mit FEFLOW 3D