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Konzeptionelles hydrogeologisches Modell zur Analyse und Bewertung von Verweilzeiten in Hessen

A conceptual hydrogeological model for evaluating residence times in Hessen

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Zusammenfassung

Es wurde ein konzeptionelles hydrogeologisches Modell entwickelt, mit dem eine Analyse und Bewertung von Verweilzeiten des Sickerwassers in der ungesättigten Zone sowie von Verweilzeiten des Grundwassers im oberen Grundwasserleiter großer Landschaftsräume durchgeführt werden kann. Das Modell beruht ausschließlich auf digital verfügbaren Datengrundlagen und wurde in Hessen landesweit in einer räumlichen Auflösung von 60 m×60 m umgesetzt. Für die Lockergesteinsregionen wurden Verweilzeiten zwischen 10 und mehr als 25 Jahren ermittelt, für Festgesteinsregionen dagegen Verweilzeiten von weniger als 5 Jahren. Die Ergebnisse können im Hinblick auf die Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie einen Beitrag dazu liefern, die zeitliche und räumliche Wirkung von Maßnahmen zur Verminderung von Stoffeinträgen an der Oberfläche auf das Grundwasser zu beurteilen. Damit kann besser als bisher abgeschätzt werden, ob für bestimmte Grundwasserkörper Fristverlängerungen oder weniger strenge Umweltziele für die Bewirtschaftungspläne nach Artikel 13 der EU-Wasserrahmenrichtlinie in Betracht kommen.

Abstract

A regional scale conceptual hydrogeological model has been developed for evaluating residence times of groundwater in the upper aquifers and unsaturated zone within the Federal State of Hessen (Germany). The model is based on digitally available data bases and was applied with a spatial resolution of 60 m×60 m. Typical residence times for areas of unconsolidated deposits ranged between 10 and 25 years, whereas residence times of less than 5 years were found in areas of consolidated rock. Within the EU-Water Framework Directive, these results may help in assessing temporal and regional impacts of measures to reduce mass loading from the surface to groundwater. This will lead to better decisions, for instance whether additional measures to reach the environmental objectives should be applied.

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Bio- und Geowissenschaften, Institut Agrosphäre (IBG-3), Forschungszentrum Jülich, 52425, Jülich, Deutschland

    Frank Wendland,  Frank Herrmann,  Ralf Kunkel &  Harry Vereecken

  2. Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Postfach 3209, 65022, Wiesbaden, Deutschland

    Georg Berthold &  Johann-Gerhard Fritsche

  3. Lehrstuhl für Umweltgeologie, BTU Cottbus, Postfach 10 13 44, 03013, Cottbus, Deutschland

    Hans-Jürgen Voigt

Authors
  1. Frank Wendland
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  2. Georg Berthold
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  3. Johann-Gerhard Fritsche
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  4. Frank Herrmann
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  5. Ralf Kunkel
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  6. Hans-Jürgen Voigt
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  7. Harry Vereecken
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Wendland, F., Berthold, G., Fritsche, JG. et al. Konzeptionelles hydrogeologisches Modell zur Analyse und Bewertung von Verweilzeiten in Hessen. Grundwasser 16, 163–176 (2011). https://doi.org/10.1007/s00767-011-0169-6

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