Grundwasserentnahme und Basisabfluss im Rahmen des Projektes ...
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<strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong> <strong>und</strong> <strong>Basisabfluss</strong><br />
<strong>im</strong> <strong>Rahmen</strong> <strong>des</strong> <strong>Projektes</strong> Aquarius<br />
Dipl. Geol. L. van Straaten
Veranlassung<br />
Der in „No Regret“ ermittelte angespannte Gr<strong>und</strong>wasserhaushalt soll durch verbesserte<br />
hydrogeologische <strong>und</strong> fließgewässerökologische Kenntnisse besser bewirtschaftet werden
Projektgebiet<br />
Detailgebiet
Konfliktsituation<br />
Steigender Bedarf an <strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong>n<br />
für Beregnungszwecke<br />
Steigende Anforderungen an den ökologischen<br />
Zustand von Fließgewässern<br />
<strong>Basisabfluss</strong> <strong>im</strong> Sommerhalbjahr<br />
nahezu 100% aus Gr<strong>und</strong>wasser<br />
Negative ökologische<br />
Auswirkungen durch reduzierte<br />
Strömungsgeschwindigkeit<br />
bis hin zum Trockenfallen<br />
Naturnahes Referenzgewässer<br />
Quelle: Heuer-Jungemann / Reusch<br />
Quelle: No Regret<br />
Problemgewässer
Hydrogeologie<br />
Nomenklatur <strong>des</strong> LBEG<br />
"Hydrostrat. Gliederung<br />
Niedersachsens"<br />
(GeoFakten 8 bzw 21)<br />
L1 / 1.1 - 1.3<br />
Hydrogeologisches<br />
Modell<br />
Bezeichung der<br />
Schichteinheiten<br />
AQ1<br />
Komplexe Wechselfolge aus Gr<strong>und</strong>wasserleitern<br />
<strong>und</strong> Gr<strong>und</strong>wasserhemmern<br />
Gr<strong>und</strong>wasserflurabstände z.T. mehrere 10er m<br />
H2<br />
AT1<br />
L2/ 2.1 - 2.2<br />
AQ2<br />
Quartär<br />
H3/ 3.1 - 3.2<br />
AT2<br />
Quartär<br />
L3<br />
AQ3<br />
H4/ 4.1 - 4.2<br />
L4/ 4.1<br />
L4.2 /HL 4.2<br />
AT3<br />
AQ4<br />
> 350 m<br />
Tertiär<br />
Tertiär<br />
H5 (+L4.3)<br />
L5<br />
H6<br />
L6<br />
H7<br />
T-AQ5<br />
T-AT6<br />
T-AQ6<br />
T-AT7
Gr<strong>und</strong>wasseranschluss<br />
der Fließgewässer
Gr<strong>und</strong>wasseranschluss<br />
der Fließgewässer<br />
Die Oberläufe der Bäche haben in der<br />
Regel keinen Gr<strong>und</strong>wasseranschluss.<br />
•Die Wasserführung der Bäche ist dort<br />
vor allem durch das Niederschlagsgeschehen<br />
<strong>und</strong> den Zwischenabfluss<br />
gesteuert.<br />
•Für die Fragestellungen ist es von<br />
untergeordneter Bedeutung, ob das<br />
Gr<strong>und</strong>wasser dort (zeitweise) als<br />
„schwebend“ oder „nicht schwebend“<br />
einzustufen ist.<br />
Gebiete mit potentiell schwebendem Gr<strong>und</strong>wasserstockwerk<br />
über dem Hemmer AT1
Arbeitsmethoden<br />
Ist- Zustand nachbilden<br />
<strong>und</strong> verstehen<br />
Geologisches Modell<br />
Numerisches Modell<br />
S<strong>im</strong>ulationen durchführen<br />
<strong>und</strong> bewerten<br />
Messungen Niedrigwasserabfluss
Gr<strong>und</strong>wasserbürtige Basisabflüsse
Berechnung von Entnahmezuständen<br />
<strong>und</strong> Szenarien<br />
Differenz zwischen „Ist-Zustand“<br />
<strong>und</strong> „keine Feldberegnung“ (AQ3)<br />
Erhöhung der Entnahme um 50% (AQ3)
Änderungen <strong>des</strong> gr<strong>und</strong>wasserbürtigen<br />
<strong>Basisabfluss</strong>es (modellberechnet)
Änderungen <strong>des</strong> gr<strong>und</strong>wasserbürtigen<br />
<strong>Basisabfluss</strong>es (modellberechnet)<br />
Stationäre Berechnungen<br />
Nr.<br />
Gewässer mit<br />
Ortslage<br />
Verbleibender Abfluss <strong>im</strong><br />
Zukunftsszenario (G5)<br />
(Neubildung: minus 5 %,<br />
Beregnung: plus 30 %)<br />
gegenüber G4-Szenario<br />
(keine Feldberegnung)<br />
Verbleibender Abfluss <strong>im</strong><br />
Zukunftsszenario (G5)<br />
(Neubildung: minus 5 %,<br />
Beregnung: plus 30 %)<br />
gegenüber Ist-Zustand (G1)<br />
(Mittelwert 2005-2009)<br />
1 Röbbelbach Masbrock 33 % 50 %<br />
2 Röbbelbach K31 67 % 87 %<br />
4 Gollernbach Römstedt 58 % 77 %<br />
5<br />
Röbbelbach<br />
Klein Hesebeck<br />
73 % 85 %<br />
6 Strachau - Ahndorf 77 % 83 %<br />
7 Strachau Dahlenburg 63 % 80 %
Änderungen <strong>des</strong> gr<strong>und</strong>wasserbürtigen<br />
<strong>Basisabfluss</strong>es (modellberechnet)<br />
Instationäre Berechnungen<br />
16<br />
Nr. 1 - Röbbelbach-Masbrock<br />
14<br />
12<br />
Abflussmenge in l/s<br />
10<br />
8<br />
6<br />
keine Feldberegnung<br />
Ist-Zustand<br />
50% Steigerung<br />
4<br />
<strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong>n<br />
2<br />
0
Gr<strong>und</strong>wasseranschluss von<br />
Fließgewässern (Detailgebiet)<br />
AQ 2 <strong>und</strong> 3 kombiniert<br />
AQ 3<br />
in keinem Szenario Gr<strong>und</strong>wasseranschluss in allen Szenarien Gr<strong>und</strong>wasseranschluss<br />
Gr<strong>und</strong>wasseranschluss <strong>im</strong> Szenario „keine Feldberegnung“
Auswirkungen von Änderungen <strong>des</strong><br />
gr<strong>und</strong>wasserbürtigen <strong>Basisabfluss</strong>es<br />
Teilprojekt „Prognosen zur Veränderung aquatischer Fließgewässerbiozönosen durch<br />
verringerten Oberflächenwasserabfluss nach erhöhter <strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong> auf der Basis von<br />
hydraulisch-gewässermorphologischen S<strong>im</strong>ulationen
Ermittlung <strong>des</strong> ökologisch verträglich<br />
gewinnbaren Gr<strong>und</strong>wasserdargebots<br />
Ausschlussgebiete:<br />
Gebiete, die nicht auf die (stationäre)<br />
Max<strong>im</strong>albelastung (Verringerung der<br />
Gr<strong>und</strong>wasserneubildung um 10%)<br />
reagiert haben<br />
Gebiete, in denen der Flurabstand<br />
<strong>des</strong> Gr<strong>und</strong>wassers <strong>im</strong> Ist-Zustand<br />
größer als 5 m ist (rot). Durch weitere<br />
Absenkungen der<br />
Standrohrspiegelhöhen sind hier<br />
keine Nachteiligen Auswirkungen zu<br />
erwarten.<br />
Suchräume:<br />
Bereiche, die in keine der beiden<br />
Kategorien fallen. Hier handelt es<br />
sich um diejenigen Gebiete, die einer<br />
weitergehenden Überprüfung<br />
bedürfen.<br />
>> gr<strong>und</strong>wasserabhängige<br />
Landökosysteme (LÖS)
Bedeutsame lokale Effekte<br />
LÖS 1 lokaler Tiefpunkt<br />
LÖS 1 lokaler Hochpunkt<br />
AQ3<br />
AQ2<br />
„Negativer<br />
Gr<strong>und</strong>wasserflurabstand“
Bewertung <strong>und</strong> Maßnahmen<br />
Maßnahmen<br />
Bewertung<br />
Maßnahmen zur Substitution von<br />
Gr<strong>und</strong>wasser<br />
•Entnahme aus Flüssen bzw. Kanälen<br />
(z.B. Elbe-Seiten-Kanal)<br />
•Verwendung von geklärtem Abwasser<br />
oder von Produktionsabwässern<br />
•Bau <strong>und</strong> Nutzung von<br />
Rückhaltebecken<br />
Maßnahmen zur Erhöhung der<br />
Gr<strong>und</strong>wasser-Neubildung<br />
•Waldumbau<br />
•Infiltration winterlicher Abflussspitzen<br />
•Rückbau von Dränagen<br />
Verbesserung <strong>des</strong><br />
Beregnungsmanagements<br />
in den<br />
identifizierten<br />
Gebieten<br />
•effizientere Beregnungstechnik<br />
•bedarfsgerechte Bewässerung<br />
Änderung der Gebietskulissen<br />
•Verlagerung von<br />
<strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong>n
Wasserwirtschaftlich-ökologisches<br />
Gebietsmanagement<br />
Regelkreise eines wasserwirtschaftlich-ökologischen Gebietsmanagements<br />
veränderliche Einflüsse<br />
<strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong>n<br />
Gr<strong>und</strong>wasserneubildung<br />
Wasserwirtschaftliche Planungen<br />
Geosysteme<br />
Ökosysteme<br />
Modellierungen<br />
regelmäßige<br />
Auswertungen<br />
(Jahresberichte)<br />
Datenbanksysteme<br />
Spezialsoftware<br />
Maßnahmen<br />
Wasserrechte<br />
Gr<strong>und</strong>wasseranreicherung<br />
Gewässerprofilierung<br />
…<br />
kontinuierliches<br />
Monitoring<br />
Standrohrspiegel<br />
Abflüsse<br />
Entnahmemengen<br />
Niederschläge<br />
Entwicklung <strong>des</strong> ökoverträglich gewinnbaren Gr<strong>und</strong>wasserdargebots
Zusammenfassung<br />
Jede Menge Gr<strong>und</strong>wasser ( … für die Landwirtschaft, …für die Ökologie) ?<br />
Es kommt auf den Ort der Betrachtung <strong>und</strong> auf den Bewertungsmaßstab an.<br />
In Niederungsgebieten ist genug Gr<strong>und</strong>wasser vorhanden. Steigende<br />
<strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong>n machen sich nicht bemerkbar.<br />
In Hochlagen sind die Flurabstände <strong>des</strong> Gr<strong>und</strong>wasser naturgegeben so groß,<br />
dass Fließgewässer keinen Gr<strong>und</strong>wasseranschluss <strong>und</strong> steigende<br />
<strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong>n keine nachteiligen Effekte haben.<br />
In den Übergangsgebieten verringert sich der gr<strong>und</strong>wasserbürtige <strong>Basisabfluss</strong> <strong>im</strong><br />
Sommerhalbjahr durch steigende <strong>Gr<strong>und</strong>wasserentnahme</strong>n. Geeignete<br />
Bewertungsmaßstäbe sind aber noch nicht vorhanden.<br />
Gr<strong>und</strong>wasserabhängige Landökosysteme sind vielfach nicht betroffen<br />
(„negative Gr<strong>und</strong>wasserflurabstände“)<br />
Eine f<strong>und</strong>ierte Bewertung setzt <strong>im</strong>mer eine gute Datenbasis voraus. Diese ist<br />
leider nicht vorhanden!<br />
Maßnahmen sollten in ein dauerhaftes wasserwirtschaflich-ökologisches<br />
Gebietsmanagement eingeb<strong>und</strong>en werden.
Ende <strong>des</strong> Vortrags<br />
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit<br />
Diskussion
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