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Raummodelle als Grundlage gekoppelter Modellierung

Komplexe Ausgangslage in einer dynamischen Umwelt

Die 3D-Bearbeitung von geologischen Raummodellen in heterogenen Aquiferen ist bis heute bezüglich der modell-technischen Handhabung nach wie vor nicht einfach und sehr aufwendig. Vor dem Hintergrund regionaler Schadstoffbelastung von Grundwasserleitern wachsen jedoch die Ansprüche an die Aussagegenauigkeit und Verfügbarkeit von 3D-Modellen in der Hydro- und Umweltgeologie. Integriert in eine GIS-Umgebung ermöglichen sie Plausibilitätsprüfungen von Punkt- und Flächendaten, Analysen komplexer hydrostratigraphischer und umweltchemischer Verhältnisse sowie Prognosen zur ortskonkreten Situation des tieferen Untergrundes und des Strömungs- und Transportverhaltes im Grundwasserleiter. Auf der Grundlage dieser Raummodelle können weiterführende Aussagen zum Thema Fate and Pathway, Risk Assessment, Expositionsabschätzung und Landnutzungsmanagement GIS-basiert durchgeführt werden.

Der Begleittext gibt einen vertieften Einblick in die konkrete und beispielhafte Anwendung von 3D-Modellen bei hydro- und umweltgeologischen Fragestellungen:

• Komplexe Ausgangslage und dynamische Umwelt
• Hochauflösende 3D-Raummodelle
• Hydrogeologische Situation und Modellnutzung
• Die Jahrhundertflut 2002
• Ergebnisse von 3D-hydraulischen Modellierungen
• 2D- und 3D-Regionalisierung von Wasserinhaltsstoffen.

Die Animation zeigt, wie geologische Raummodelle Prognosen für wichtige Parameter erlauben. Abgeleitet aus dem geologischen Modell Bitterfeld wird das hydrogeologische Modell Untere Mulde/Fuhne gezeigt, wobei die Profilschnitte mit einer farbigen Kennzeichnung der hydraulischen Leitfähigkeit der Sedimente und deren räumlicher Verteilung versehen sind.

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3D-Raummodelle erlauben die integrierte Darstellung der Erdoberfläche mit dem geologischen Untergrund. Das Bild zeigt einen Ausschnitt der Region Bitterfeld mit dem gefluteten Tagebaurestsee Goitzsche. Die Schichtfolge dieses Teilmodells kann als 3D-Animation betrachtet werden.

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Gezeigt wird ein Beispiel für die Datenübernahme aus dem digitalen 3D-Strukturmodell in die Transportmodellierung mit nicht reaktiven Tracern. Dargestellt ist das Flächennetz zwischen dem unteren und oberen Grundwasser-Leiter des Modellgebietes. Deutlich treten die Abbaukanten des ehemaligen Braunkohle-Abbaus hervor. Die Ergebnisse der Transportmodellierung sind als Animation dargestellt.

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