Eine hydrogeologische Systemanalyse von Süßwasserlinsen als Grundlage einer umweltschonenden Grundwasserbewirtschaftung

Naumann, Katrin

Die Süßwasserlinsen der Ostfriesischen Inseln sind von festländischen Grundwassersystemen isoliert und werden allein durch die Versickerung von Niederschlägen gebildet und stabilisiert. Aus der Isoliertheit und der variablen Süß-/Salzwassergrenze resultieren besondere Anforderungen für die Grundwasserbewirtschaftung. Eine nicht angepasste Entnahme von Süßwasser führt zu einer Zehrung des Grundwasserreservoirs, einer Verschiebung der Süß-/Salzwassergrenze sowie einer Schädigung der grundwasserabhängigen Vegetation in Dünentälern. Aus diesen Gründen erfolgte am Beispiel der Ostfriesischen Inseln Langeoog und Norderney die Konzeption eines Frühwarnsystems, das auf Grundwassermonitoring basiert. Die erforderlichen Informationsgrundlagen wurden durch hydrogeologische Systemanalysen gewonnen. Wichtig bei der Analyse sind die Konstruktion von dreidimensionalen hydrogeologischen Modellen, die Ermittlung von Geometrie und Volumina der Süßwasserlinsen, die Erfassung der Dynamik und die Berechnungen zur Höhe der Grundwasserneubildung. Die Ergebnisse zeigen, dass die hydrogeologischen Verhältnisse auf den Inseln stark von festländischen abweichen und daher bei Empfehlungen berücksichtigt werden müssen. Zum Monitoring wurden automatische Messeinrichtungen eingesetzt, die Grundwasserstand, spezifische elektrische Leitfähigkeit und Temperatur aufzeichnen. Durch ihren Einsatz können gefährdete Bereiche überwacht werden. Das Monitoring leistet somit einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen und umweltverträglichen Grundwasserbewirtschaftung.

The freshwater lenses of the Eastern Frisian Islands at the North Sea coast of Germany are isolated from mainland groundwater systems. They generate and stabilize only by the infiltration of precipitation. For the reasons of isolation and variable fresh/seawater border, the drinking water management requires special requirements. A non-adjusted withdrawal of fresh water could produce a contraction of groundwater reservoir, an arising of fresh/seawater border and a damage of groundwater dependent plants in dune valleys. Therefore the Eastern Frisian Islands Langeoog and Norderney were selected as examples for making conceptions of early warning systems, which based on groundwater monitoring. The necessary information was won by hydrogeological systems analysis. Important parts of the analyses are the construction of three-dimensional hydrogeological models, the determination of geometry and volumes of freshwater lenses, the registration of dynamic reactions and the computations about groundwater recharge. On the islands, hydrogeological conditions deviate strongly from mainland, the results of analyses are indicating this. The recommendations had to be adjusted to the special islands conditions. The monitoring includes automatic measuring instruments, which note hydraulic head, specific electrical conductivity and temperature. Endangered areas can be supervised by the automatic installations. This monitoring is an important contribution to a lasting and environmentally conscious groundwater management.

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Naumann, Katrin: Eine hydrogeologische Systemanalyse von Süßwasserlinsen als Grundlage einer umweltschonenden Grundwasserbewirtschaftung. 2005.

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