Projekt

Auftraggeber

Natural Attenuation- Kalibrierung eines Stofftransportmodells
für den Gaswerksstandort Düsseldorf-Flingern

Stadtwerke Düsseldorf AG

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Ausführliche Referenz-beschreibung

Projekt-Kurzbeschreibung
Im Rahmen eines Forschungsvorhabens zur "Natural Attenuation" unter Nutzung von Felddaten des Gaswerkstandortes Flingern in Düsseldorf soll eine Anpassung des bestehenden Stofftransportmodells an die aktuellen Erkenntnisse durchgeführt werden. Hierzu sind Modifikationen am Elementnetz und an den Randbedingungen erforderlich. Die notwendige Nachkalibrierung des Modells wird auf Basis von Messdaten der BTEX-Fahne des Jahres 1995 und des 1999 unter Anwendung eines Tracers durchgeführten Feldversuchs geschehen. In zusätzlichen Simulationsläufen soll über Variantenrechnungen eine optimale Konfiguration in Bezug auf Infiltrationsraten und Entnahmemengen ermittelt werden:

Tracer-Versuch

  • Es wurde ein Feldversuch aus dem Jahre 1999 simuliert. Bei der Nachkalibrierung des Modells wurde der Aquifer zunächst als 2d-Modell betrachtet. Die gewonnenen Erkenntnisse in Bezug auf Modifikationen an den Randbedingungen und am Elementnetz gingen danach in die Kalibrierung des 3d-Modells ein.
  • Aufbauend auf den Ergebnissen des Feldversuchs, bei dem Chlorid als konservativer Tracer diente, wurde versucht, die Grundwasserströmungssituation und die Verteilung der Chloridkonzentrationen 2-dimensional, sowie 3-dimensional am 57. Tag nachzubilden.
  • Feldversuche haben gezeigt (vgl. Gelhar L.W.; Welty, D.; Rehfeldt, K.R. (1982): A critical review of data on field-scale dispersion in aquifers. Water Resour. Res., 28(7), pp. 1955-1974), dass die Größenordnung der Dispersivitäten unter anderem von der Größenordnung der beobachteten Ausbreitungslänge abhängt. Die Ausbreitungslänge des Tracer-Versuchs betrug ca. 30 m, so dass eine longitudinale Dispersivität von 1 m ermittelt wurde. Die Porosität liegt bei 0,18
  • Die berechneten Konzentrationswerte zeigten eine gute Übereinstimmung mit den Messwerten des Feldversuchs.
  • Übertragung des Elementnetzes und der Randbedingungen ins 3d-Modell. Dabei blieb jedoch die grundlegende flächenhafte Verteilung der Kf-Werte erhalten.
  • Bei der Simulation der Ausbreitung der BTEX-Kontamination auf dem Gelände des ehemaligen Gaswerkstandortes lag das Hauptaugenmerk nicht auf der exakten Prognose der BTEX-Fahne, sondern darin, dem Auftraggeber ein kalibriertes Grundwassermodell zu übergeben, mit welchem dieser eigenständig zuverlässige Prognoserechnungen durchführen kann.

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