Ermittlung der Repräsentativität von Messstellendaten für die räumliche Beschreibung der Grundwasserbeschaffenheit im Einzugsgebiet der Weser
Land / Region: Deutschland / Wesereinzugsgebiet
Projektanfang: 01.01.2000
Projektende: 30.06.2007
Projektstand: 30.06.2007
Wesereinzugsgebiet
Quelle: BGR
Das Wesereinzugsgebiet ist das wesentliche Flusseinzugsgebiet von Niedersachsen und der stromaufwärts gelegenen Nachbarländer. Die Gesamtfläche beträgt 46.306 km², davon nimmt Niedersachsen mit 58 % den größten Anteil ein.
In dem BGR-/LBEG-Forschungsvorhaben "Grundwasserbeschaffenheit im Wesereinzugsgebiet" wird unter Beteiligung der anliegenden Bundesländer (NW, HE, TH und HB) exemplarisch das gesamte Einzugsgebiet thematisch bearbeitet. 2800 überprüfte Grundwasseranalysen (ab 1995) werden ausgewertet. Die Zielstellungen
- Abgrenzung von Grundwasserkörpern auf Grundlage hydrochemischer Daten,
- Bewertung von Einflußfaktoren unter Nutzung digitaler thematischer Geodaten, Voraussagen zur Grundwasserbeschaffenheit auf statistischer Grundlage,
- Bewertung der Repräsentatitivät des Meßnetzes,
- Erstellung eines Leitfadens für TZ/WTZ
Lagekarte von 2800 Grundwasseranalysen
Quelle: LBEG, HLUG, TLUG, StAFUA OWL, GDfB
werden unter Betonung des Einflusses von Geologie/hydrochemischem Gesteinstyp (Kartenwerke GÜK1000, HÜK200, GÜK200) sowie der Landnutzungsklassen (abgeleitet aus Corine Landcover) auf die Grundwasserbeschaffenheit untersucht. Für die Auswertung werden alle Informationen wie Lagedaten, Filterunterkanten, Analyseergebnisse, Methoden, Oberflächengeologie und Landnutzung in einer relationalen Client-Server Datenbank vorgehalten. Die Auswertung unter Nutzung der Datenbank, von GIS, von statistischen und hydrogeochemischen Methoden beinhaltet folgende Schritte:
- Übersicht und regionale Verteilung der hydrochemischen Daten
- Aufzeigen statistisch signifikanter Zusammenhänge von Grundwasserbeschaffenheit – Landnutzung – Geologie und hydrochemische Interpretation
Vergleich der Vorabinformation mit der Wiederfindungsgüte
Quelle: BGR
Der Datensatz weist z.B. bei Eisen und Nitrat markante hydrochemische Unterschiede zwischen den quartären Porengrundwasserleitern des norddeutschen Tieflandes und den vorherrschenden Kluftgrundwasserleitern des Mittelgebirges auf. Der Arbeitsschwerpunkt liegt auf der Ableitung übertragbarer Methoden zur Beschaffenheitsprognose für Gebiete mit aus Geodaten bekannter Landnutzung und Geologie. Die Güte der Übereinstimmung zwischen Vorabinformationen und Prognoseergebnis wird geprüft. Mit ausgewählten multivariaten Methoden, wie der linearen Diskriminanzanalyse und der Methode der Bedingten Wahrscheinlichkeiten wird dabei der Zusammenhang zwischen der Hydrochemie und der Oberflächengeologie (GÜK1000) geprüft. Für die Karbonatklassifikation nach "kalkig", "dolomitisch" und "nicht-karbonatisch" der GÜK1000 wird mit der linearen Diskriminanzanalyse 66 % Übereinstimmung und mit der Methode der bedingten Wahrscheinlichkeiten 55 % Übereinstimmung erzielt (siehe Beispiel rechts).
Literatur:
- KRINGEL, R., SCHMALZ, B., REHDER, S., TALLIG, A. & BAUMANN, J. (2003): Ermittlung der Repräsentativität von Messstellendaten für die räumliche Beschreibung der Grundwasserbeschaffenheit im Einzugsgebiet der Weser. Unveröffentlichter Projektbericht BGR/NLfB; 32 S.
- SCHMALZ, B., BAUMANN, J., REHDER, S., TALLIG, A. & KRINGEL, R. (2003): Ground water quality in the Weser-River catchment area. In: RÖHLING, H.-G. & STEINBACH, V. [Ed.]: MAEGS 13 : Geoscience and the European Water Framework Directive, 10. - 13.09.2003 in Hannover ; 13th Meeting of the Association of European Geological Societies and Raw Material Symposium of the Hannover Geocenter. Abstracts and Extended Papers. Schriftenreihe der Deutschen Geologischen Gesellschaft 28. DGG. Hannover. 155 S.
- SCHMALZ, B., REHDER, S., TALLIG, A., BAUMANN, J. & KRINGEL, R. (2004): Einfluss der Oberflächengeologie auf die Grundwasserbeschaffenheit. - In: JACOBS, F., RÖHLING, H.-G. & UHLMANN, O. [Eds.] GeoLeipzig 2004: Geowissenschaften sichern Zukunft, 29.09. - 01.10.2004 in Leibzig, 34: S. 317 - 317 ; (Schriftenreihe der Deutschen Geologischen Gesellschaft ) Hannover.
- SCHMALZ, B. & REHDER, S. (2005): Ermittlung der Repräsentativität von Messstellendaten für die räumliche Beschreibung der Grundwasserbeschaffenheit im Einzugsgebiet der Weser. Unveröffentlichter Projektbericht BGR, 45 S.
- REHDER, S. & SCHMALZ, B. (2005): The Influence of Regional Parameters on Groundwater Geochemistry – a GIS Approach. - The Annual Conference of the International Association for Mathematical Geology 2005, S. 177 - 180; (Geomatics Research Laboratory, York University) Toronto.
Partner:
- Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) (ehem. NLfB, Niedersachsen)
Unter Beteiligung von:
- Geologischer Dienst für Bremen (GDfB)
- Hessische Landesanstalt für Umwelt und Geologie (HLUG)
- Thüringische Landesanstalt für Umwelt und Geologie (TLUG)
- Staatliches Amt für Umwelt und Arbeitsschutz Ostwestfalen-Lippe (StAFUA OWL)
