Vortrag: Auswirkungen des Klimawandels auf Grubenwasser

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Lukas Birkhoff
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Vortrag: Auswirkungen des Klimawandels auf Grubenwasser

Beitrag von Lukas Birkhoff »

Nele Pollmann, Holger Stubbe
DMT GmbH & Co. KG
Civil & Mining Engineering: Hydrogeologie
Am TÜV 1
45307 Essen, Germany
holger.stubbe@dmt-group.com
www.dmt-group.com

Die Auswirkungen des Klimawandels und der damit einhergehenden Veränderungen der klimatischen Parameter werden in allen Bereichen relevanter. Untersuchungen zu den Auswirkungen des Klimawandels auf den Untertagebergbau haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen.
Das Ziel dieser Studie ist es, die klimatischen Auswirkungen auf die Quantität und Qualität des Grubenwassers zu untersuchen. Daher wurde eine Methode entwickelt, um numerische Modellierungen mit dem Grubenwassermodell BoxModell in Verbindung mit dem in SPRING implementierten Verfahren zur Ermittlung der Grundwasserneubildung, RUBINFLUX, zur Vorhersage des Klimaeinflusses auf das Grubenwasser durchzuführen.
Viele Grubenentwässerungssysteme weisen saisonal schwankende Zuflussmengen auf, was einen klimatischen Zusammenhang nahelegt. Es ist zudem bekannt, dass das in das Grubengebäude einströmende Wasser unterschiedlicher Herkunft sein kann. Einerseits gibt es gering salinare Wässer, die der Herkunft aus oberflächennahen Schichten und damit als von der Grundwasserneubildung beeinflusst zugeordnet werden können; andererseits gibt es auch stark salzhaltige Wässer, die als Schichtwasser von Prozessen an der Oberfläche weitgehend entkoppelt zufließen.
Für eine Berücksichtigung klimatischer Effekte ist es erforderlich, instationäre Zuflüsse in das Grubengebäude zu berücksichtigen. Die Verbindung zwischen klimatischen Einflüssen und dem Sickerwasser in die Bergwerke ist die Grundwasserneubildung, die über eine entsprechende Berechnung mit der Grundwassermodellierungssoftware SPRING in die Grubenwassermodellierungssoftware BoxModell integriert wird. Hierbei wird die RUBINFLUX Methode angewandt. Die Methodik umfasst auch Daten zur Flächennutzung und Topographie, sowie eine Vielzahl klimatischer Faktoren.
Auch wenn in die Grundwasserneubildungsberechnung zahlreiche klimatische Faktoren einfließen, zeigen Untersuchungen, dass die Niederschlagshöhe i.d.R. die dominierende Einflussgröße für dieMenge und die Qualität des Grubenwassers ist. Wesentliches Ziel ist es, den Einfluss von Niederschlägen und der damit verbundenen Grundwasserneubildung auf die Grubenwassermenge und -qualität durch numerische Modellierung und Simulation anhand verschiedener Anwendungsgebiete zu untersuchen. Dafür wurde ein Verfahren entwickelt, um die im Gebirge oberhalb des Bergwerks stattfindenden Speicher- und Sickerprozesse adäquat in ein Gesamtkonzept zu integrieren. Das Verfahren ermöglicht ein verbessertes Verständnis zur Herkunft der Zuflüsse in die Bergwerke sowie eine Berücksichtigung klimatischer Trends und Unstetigkeiten für Grubenwassermenge und Stofffrachten.


Präsentation:
Vortrag_SPRING_final.pdf
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