Bericht Nr. 14

Der Einfluss des Grundwasserhaushaltes auf das Abflussverhalten kleiner Einzugsgebiete im Festgesteinsbereich der Mittelgebirge, Systemanalyse und numerische Modellierung

Kurzfassung:

Die ganzheitliche Betrachtung des Wasserhaushalts von Einzugsgebieten ist eine der grundlegenden Voraussetzungen für die Optimierung der Bewirtschaftung der Ressource Wasser. Dies gilt insbesondere in intensiv genutzten Regionen, in denen eine Vielzahl konkurrierender Nutzungen unterschiedliche Anforderungen an Menge und Güte des Wassers stellen. Entgegen der bisher meist üblichen Trennung in Fragestellungen des Grund- und Oberflächenwasserhaushaltes zielt die Europäische Wasserrahmenrichtlinie auf die integrierte Betrachtung des Wasserhaushaltes von Einzugsgebieten.

In den letzten Jahren wurden verschiedene Modellsysteme vorgestellt, die die klassischen Teilbausteine Wasserhaushalts-, Grundwasserströmungs- und Oberflächengewässermodelle verknüpfen und somit zur Erstellung einzugsgebietsbezogener Bewirtschaftungskonzepte verwendet werden können. Tracergestützte Untersuchungen in kleinen Festgesteinseinzugsgebieten haben nachgewiesen, dass dort zum Teil über 80 % des Gesamtabflusses über den Grundwasserpfad in den Vorfluter gelangen. Für langfristige Wasserhaushaltsbetrachtungen in solchen Gebieten ist deshalb die Beschreibung der Abflussentwicklung im Grundwasserleiter der wesentliche Baustein des Gesamtmodells.

Bezüglich des erforderlichen Modellierungsaufwandes bei der Beschreibung des Speicher-Durchfluss-Verhaltens von Kluftgrundwasserleitern bestehen in der Praxis erhebliche Unsicherheiten. Die vorliegende Arbeit analysiert die verschiedenen Einflussfaktoren auf den Wasserhaushalt kleiner Einzugsgebiete im Festgesteinbereich der Mittelgebirge. Neuentwickelte Verfahren zur Quantifizierung und Modellierung des Wasserhaushalts ermöglichen unter anderem die Verwendung allgemein verfügbarer Grundwasserströmungsprogramme zur Modellierung des Speicher-Durchfluss-Verhaltens von Kluftgrundwasserleitern.