Projekt
Auftraggeber

Ermittlung der Grundwasserfließverhältnisse im Bereich des Wasserwerks Bochum Stiepel
Wasserbeschaffung Mittlere Ruhr GmbH

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Ausführliche Referenz-beschreibung

Projekt-Kurzbeschreibung

Für die Wasserbeschaffung Mittlere Ruhr GmbH wurde ein zweidimensionales Grundwasserströmungsmodell erstellt. Die Wassergewinnung im Wasserwerk Bochum - Stiepel besteht derzeit aus einer Kombination aus mehreren Brunnenreihen und vertikal verlegten Sickerleitungen. Es wird sowohl Grundwasser als auch Uferfiltrat gefördert. Die noch vorhandenen Versickerungsbecken werden nicht mehr betrieben. Die Grundwassermodellierung hatte zum Ziel, die Fließverhältnisse im Bereich des Wasserwerks Bochum - Stiepel darzustellen. Dabei sollte die Herkunft des geförderten Wassers aus den jeweiligen Gewinnungsanlagen geklärt und eine Wassermengenbilanzierung für jede Brunnenreihe erstellt werden. Des Weiteren wurden vom Auftraggeber vorgegebene Varianten zur Steuerung und Auslastung der einzelnen Gewinnungsanlagen und deren Auswirkungen auf die Fließverhältnisse überprüft und analysiert. Ebenso wurden die jeweiligen Varianten (Szenarien) und deren Einfluss auf die Mengenanteile für die unterschiedlichen Gewinnungsanlagen untersucht.

  • Zunächst wurde das Modell zu einem Mittelwasserzustand der Ruhr stationär kalibriert. Das hier verwendete Verfahren zur Lösung des inversen Problems ist ein nichtlineares Optimierungsverfahren nach Levenberg-Marquard. Hierbei wurden die Durchlässigkeiten und die Leakagekoeffizienten der Ruhr solange optimiert, bis sich zwischen gerechneter und gemessener Grundwasseroberfläche und Entnahmen ein Minimum einstellte. Dabei wurden 45 Durchlässigkeitsbereiche definiert, an denen 84 Beobachtungswerte aus gemessenen Grundwassermessstellen und 4 Beobachtungswerte der Förderleistung der Brunnenreihen zu einem bestimmten Zeitpunkt optimiert wurden.
  • Es wurden vier stationäre Prognoserechnungen berechnet. Für unterschiedliche Szenarien konnten die Grundwasserfließverhältnisse dargestellt werden. Zudem wurde ermittelt, wie sich das geförderte Wasser zusammensetzt. Es wurden die Anteile an Grundwasser bzw. Uferfiltrat, unter Berücksichtigung der Fließzeit im Untergund, bestimmt.

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