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Titel (primär) Strömungs- und Tracer-Transportmodellierung am Natural Attenuation-Standort Zeitz
Autor Gödeke, S.; Weiß, H.; Geistlinger, H.; Fischer, A.; Richnow, H.H.; Schirmer, M.;
Journal / Serie Grundwasser
Erscheinungsjahr 2004
Department ISOBIO; HDG; GWS; BOPHY;
Band/Volume 9
Heft 1
Sprache deutsch;
Abstract

Numerische Modelle spielen bei der Bewertung von Natural-Attenuation-Prozessen an Feldstandorten eine bedeutende Rolle. Daher ist es wichtig diese mit Felddaten zu überprüfen und gegebenenfalls erneut zu kalibrieren. Die Modellierung des Transports eines konservativen Tracers auf der Grundlage von Felddaten ergab eine zuverlässigere Abschätzung der Kf-Werte des numerischen Strömungsmodells für den Standort, als es mit anderen Methoden (z. B. Analyse der Siebwerte) möglich war. Die Kf-Werte berechnet aus Siebanalysen führten zu einer deutlichen Unterschätzung der Tracerausbreitungsgeschwindigkeit. Zwischen beobachteten und berechneten Durchbruchskurven wurde eine gute Übereinstimmung erzielt, sodass das Modell für die Planung weiterer Feldexperimente und als Grundlage für eine reaktive Transportmodellierung genutzt werden kann. Die hydraulischen Leitfähigkeiten im Untersuchungsgebiet ändern sich in vertikaler und horizontaler Richtung im Bereich weniger Dezimeter z. T. stark, was von dem numerischen Modell nur begrenzt wiedergegeben werden kann. Für die Modellierung der Tracerausbreitung ist die Kenntnis der Kf-Wert-Verteilung im Bereich des Infiltrationsbrunnens besonders wichtig, weil sie die Struktur der Tracerfahne im Abstrom wesentlich beeinflusst. Die Wahl des numerischen Verfahrens für die Lösung der Transportgleichung hatte bei der Kalibrierung des Strömungsmodells einen großen Einfluss. Während mit dem in MT3DMS vorhandenen TVD ( Total Variation Diminishing )-Algorithmus eine akzeptable Lösung gefunden wurde, zeigten sich bei der Verwendung des MOC ( Method of Characteristics )-Verfahrens signifikante Fehler in der Massenbilanz.

Reliable numerical models are of primary importance for the evaluation of Natural-Attenuation processes at field sites. Modelling the flow and transport of a conservative tracer, a more realistic distribution of the hydraulic conductivity values for the numerical model was achieved and a good fit between calculated and observed breakthrough curves was obtained. The flow model can be used for the planning of future field experiments and constitute the basis for reactive transport simulations. The hydraulic conductivity distribution estimated from sieve analysis resulted in an underestimation of the transport velocities. Large changes of hydraulic conductivities in vertical and horizontal direction can only partially be reflected by the numerical model. Small-scale heterogeneities and changing hydraulic conditions affect the certainty of the prediction. For the simulation of the tracer spreading, the knowledge of the hydraulic conductivity distribution around the injection well is of prime importance. While the TVD ( Total Variation Diminishing ) method showed acceptable results, the MOC ( Method of Characteristics ) method produced large mass balance errors.

 

ID 4110
dauerhafte UFZ-Verlinkung http://www.ufz.de/index.php?en=20939&ufzPublicationIdentifier=4110
Gödeke, S., Weiß, H., Geistlinger, H., Fischer, A., Richnow, H.H., Schirmer, M. (2004):
Strömungs- und Tracer-Transportmodellierung am Natural Attenuation-Standort Zeitz
Grundwasser 9 (1), 3 - 11