A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Ermittlung eines kleinräumigen Brunneneinzugsgebiets unter Berücksichtigung hydrologischer und hydrogeologischer Unsicherheiten
Zusammenfassung Das südliche Wiener Becken stellt einen großen zusammenhängenden Aquifer dar, der vielerorts zur Gewinnung von Trinkwasser genutzt wird. Gleichzeitig werden große Teile landwirtschaftlich intensiv genutzt. Dadurch steigt der Druck auf das Grundwasser und für Wasserversorger das Bedürfnis nach einer ausreichenden Ausweisung von Schutzzonen in den Brunneneinzugsgebieten. Dafür ist eine möglichst genaue Kenntnis der Ausdehnung der Zuflussflächen zu den Brunnen entscheidend. In der gegenständlichen Untersuchung wurden die Zuflussflächen eines Brunnenfeldes am östlichen Rand des südlichen Wiener Beckens mithilfe eines numerischen Grundwassermodells ermittelt. Bei der modelltechnischen Umsetzung konnten hydrologische und hydrogeologische Parameter jedoch teilweise nur grob abgeschätzt werden. Aus diesem Grund wurden sechs Varianten ausgearbeitet und kalibriert. Durch die angewandte Methode bei der Kalibrierung konnten mehrere Parameterkombinationen gefunden werden, die eine ähnlich gute Modellanpassung liefern. Dadurch war es möglich, die Ergebnisse von insgesamt 302 Parametersätzen zu analysieren, um den Unsicherheiten und Kompromissen, die sich während der Modellerstellung zwangsläufig ergaben, mit einer größeren Anzahl an Berechnungen entgegenzuwirken. Die Ergebnisse stellen eine Bandbreite an möglichen Zuflussflächen dar, welche anschließend statistisch ausgewertet wurden.
Abstract The southern Vienna basin is a huge aquifer which is often used for drinking water supply. At the same time, major parts are used for intensive farming. Due to this, the pressure on groundwater rises and water suppliers claim for larger protection areas around their wellfields. Therefore, the small-scale catchment area must be known and declared. Within this study, a numerical groundwater model was set up to determine the catchment area of a well field close to the eastern border of the southern Vienna basin. Uncertainties were discovered in respect of infiltration through the riverbed of the nearby river. Therefore six different variants of infiltration through the riverbed were developed and calibrated. Due to the applied method to calibrate the model, 302 different parameter combinations were found which lead to a similar good model fit. The catchment area was calculated for ten periods within each parameter combination. The result is a bandwidth of possible expansions of the small scale well field catchment area. In the end the results were evaluated statistically to get a more reliable result.
Ermittlung eines kleinräumigen Brunneneinzugsgebiets unter Berücksichtigung hydrologischer und hydrogeologischer Unsicherheiten
Zusammenfassung Das südliche Wiener Becken stellt einen großen zusammenhängenden Aquifer dar, der vielerorts zur Gewinnung von Trinkwasser genutzt wird. Gleichzeitig werden große Teile landwirtschaftlich intensiv genutzt. Dadurch steigt der Druck auf das Grundwasser und für Wasserversorger das Bedürfnis nach einer ausreichenden Ausweisung von Schutzzonen in den Brunneneinzugsgebieten. Dafür ist eine möglichst genaue Kenntnis der Ausdehnung der Zuflussflächen zu den Brunnen entscheidend. In der gegenständlichen Untersuchung wurden die Zuflussflächen eines Brunnenfeldes am östlichen Rand des südlichen Wiener Beckens mithilfe eines numerischen Grundwassermodells ermittelt. Bei der modelltechnischen Umsetzung konnten hydrologische und hydrogeologische Parameter jedoch teilweise nur grob abgeschätzt werden. Aus diesem Grund wurden sechs Varianten ausgearbeitet und kalibriert. Durch die angewandte Methode bei der Kalibrierung konnten mehrere Parameterkombinationen gefunden werden, die eine ähnlich gute Modellanpassung liefern. Dadurch war es möglich, die Ergebnisse von insgesamt 302 Parametersätzen zu analysieren, um den Unsicherheiten und Kompromissen, die sich während der Modellerstellung zwangsläufig ergaben, mit einer größeren Anzahl an Berechnungen entgegenzuwirken. Die Ergebnisse stellen eine Bandbreite an möglichen Zuflussflächen dar, welche anschließend statistisch ausgewertet wurden.
Abstract The southern Vienna basin is a huge aquifer which is often used for drinking water supply. At the same time, major parts are used for intensive farming. Due to this, the pressure on groundwater rises and water suppliers claim for larger protection areas around their wellfields. Therefore, the small-scale catchment area must be known and declared. Within this study, a numerical groundwater model was set up to determine the catchment area of a well field close to the eastern border of the southern Vienna basin. Uncertainties were discovered in respect of infiltration through the riverbed of the nearby river. Therefore six different variants of infiltration through the riverbed were developed and calibrated. Due to the applied method to calibrate the model, 302 different parameter combinations were found which lead to a similar good model fit. The catchment area was calculated for ten periods within each parameter combination. The result is a bandwidth of possible expansions of the small scale well field catchment area. In the end the results were evaluated statistically to get a more reliable result.
Ermittlung eines kleinräumigen Brunneneinzugsgebiets unter Berücksichtigung hydrologischer und hydrogeologischer Unsicherheiten
Determination of a small-scale well catchment area under consideration of hydrological and hydrogeological uncertainties
DI Matzl, Armin (author) / DI Handl, Sebastian (author) / DI Mayr, Ernest (author) / PD DI Dr. Perfler, Reinhard (author)
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft ; 71 ; 445-453
2019-07-23
9 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
German
Grundwassermodellierung , Unmittelbarer Zustrombereich , Unsicherheitsbetrachtung , Monte Carlo Groundwater modelling , Direct catchment area , Uncertainty consideration , Monte Carlo Engineering , Engineering, general , Water Industry/Water Technologies , Chemistry/Food Science, general , Waste Water Technology / Water Pollution Control / Water Management / Aquatic Pollution , Waste Management/Waste Technology
Einfluss von Unsicherheiten auf die Kalibrierung urban-hydrologischer Modelle
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Einfluss von Unsicherheiten auf die Kalibrierung urban-hydrologischer Modelle
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