RObuste Konzeptualisierung von Transportprozessen in Karstgrundwasserleitern

• Antragsteller: Professor Dr. Gabriele Chiogna; Professor Dr. Andreas Hartmann
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447437757

Konzeptionelle Modelle werden häufig dafür verwendet, um den Abfluss aus Karstquellen vorherzusagen. Die Modellierung von Stofftransportprozessen im Karst stellt hingegen nach wie vor eine Herausforderung dar. Unsere Hypothese ist, dass eine parallelisierte robuste Konzeptualisierung von Quellabfluss und Stofftransport die Modellabbildung der hydrologischen Prozesse in den verschiedenen Kompartimenten von Karstgrundwasserleitern, sprich dem Boden undEpikarst, Matrix und Lösungskanälen, deutlich verbessert. Dazu werden wir einen Kalibrierungsansatz basierend auf den verschiedenen Zeitskalen der Wavelet Transformation anwenden, um sowohl eine robuste Simulation von Quellabfluss und Stofftransport, als auch eine adäquate Modelldarstellung der relevanten hydrologischen Prozesse zu erhalten. Mit Hilfe von experimentellen Ergebnissen aus ereignisbasierten Probenahmekampagnen werden wir zeitlich hochaufgelöste Zeitreihen der elektrischen Leifähigkeit in die dominanten Ionenkonzentrationen zerlegen, um relevante Faktoren zu ermitteln, die die Transportprozesse in den verschiedenen Kompartimenten von Karstsystemen beeinflussen. Auf der Grundlage unserer Erkenntnisse werden wir Stofftransportmodelle unterschiedlicher Komplexität entwickeln und anhand mehrererKarstsysteme validieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Mitverantwortliche: Professor Dr.-Ing. Markus Disse; Professorin Dr. Barbara Wohlmuth
• Kooperationspartner: Professor Dr. David Labat