Zeitliche und räumliche Skalen der Fluss-Grundwasser-Interaktion: Ein multidimensionaler hydrogeologischer Untersuchungsansatz

Abstract

Zusammenfassung: Die Prozesse der Fluss-Grundwasser-Interaktionen sind stark skalenabhängig und im Allgemeinen stark instationär. Einen für das Prozessverständnis wichtigen Aspekt betreffen die kleinräumigen Strömungsverhältnisse an der Grenzschicht zwischen Oberflächengewässer und Grundwasser im hyporheischen Interstitial. Dies betrifft insbesondere auch Fragestellungen zu Strömungsverhältnissen in Forellenlaichgruben kiesführender Flüsse. Exemplarisch für kleinere mit Sohlschwellen verbaute und kanalisierte Fließgewässer wurden am voralpinen Schweizer Fluss Enziwigger verschiedene Methoden entwickelt, getestet und kombiniert, die es erlauben die vier Dimensionen (drei räumliche und eine zeitliche) der Interaktion Oberflächengewässer-Interstitialraum-Grundwasser für einzelne Flussabschnitte zu erfassen. Der Aufbau eines Messnetzes sowie die Durchführung von Feldmessungen lieferten Grundlagen für eine Grundwasserströmungsmodellierung. Kontinuierliche Zeitreihen der Hydraulik, Temperatur und elektrischen Leitfähigkeit im Fließgewässer, an der Gewässersohle sowie im flussnahen Grundwasser dienten zudem der Identifizierung von Zonen mit signifikantem Fluss-Grundwasser-Austausch und von zeitlich instationären bevorzugten Fließpfaden im Grundwasser bei unterschiedlichen hydrologischen Randbedingungen. Die Resultate der Feldmessungen in Kombination mit der instationären Modellierung und Szenarienentwicklung illustrieren die Bedeutung von sich dynamisch verändernden Infiltrations- und Exfiltrationsmustern im Flussbet

    Similar works