Konzeptionelles Modell

Aus den hydrogeologischen Verhältnissen lässt sich das konzeptionelle Modell für das Grundwassermodell entwickeln. Aufgrund der Aufgabenstellungen muss das Grundwassermodell sowohl den Karstaquifer, als auch den Kies- bzw. Torfaquifer umfassen. Diese drei Grundwasserleiter werden als eigenständige Modellschichten im numerischen Modell mitberücksichtigt. Aufgrund der wichtigen Trennfunktion der Molasse und der Zementmergel wird diesen geologischen Schichten auch jeweils eine Modellschicht zugeordnet. Die Trennung des Torfaquifers vom Kiesaquifers erfolgt unter Verwendung einer Leakageschicht, die die Mächtigkeit und die Durchlässigkeit der mineralischen Trennschichten berücksichtigt.

Das Modell wird zunächst anhand stationärer Betrachtungen an die natürlichen Verhältnisse über den Vergleich zwischen gemessenen und berechneten Grundwasserständen angepasst. Als Eichgrößen dienen die Durchlässigkeiten und die Leakagekoeffizienten zwischen den Schichten und den Oberflächengewässern. Da die Grundwasserverhältnisse im Donauried instationären Schwankungen unterliegen, erfolgt auch eine instationäre Modellbetrachtung, mit dem Ziel, die langjährigen, saisonalen und entnahmebedingten Piezometerhöhenänderungen nachzubilden. Dazu erfolgt eine langfristige Modelleichung für den Zeitraum März 1993 bis Mai 1999, der in Zeitschrittlängen von 10 Tagen unterteilt wird. Diese langfristige Modellbetrachtung wird unter Verwendung des einfach porösen Modellansatzes durchgeführt, da bei der gewählten Zeitdiskretisierung die für den Karstaquifer typischen Doppelporositäts-Effekte eine untergeordnete Rolle spielen.

In einer weitergehenden detaillierten instationären Modellbetrachtung zwischen März 1993 und Juni 1995 wird der Doppelporositäts-Ansatz für die Beschreibung der Strömungsverhältnisse im Karstaquifer angesetzt. Dazu wird der Betrachtungszeitraum in Zeitschrittlängen von 3 Tagen unterteilt. Ziel der Doppelporositäts-Betrachtung ist es, die extrem instationären Verhältnisse im Karstaquifer, die durch die Schüttungsmessungen der Lonequelle dokumentiert sind, nachzubilden.

Die hauptsächlichen instationären Randbedingungen sind die Grundwasserneubildung aus Niederschlag, die Grundwasserentnahmen und der Austausch mit den Oberflächengewässern. Die Grundwasserneubildung aus Niederschlag wird anhand einer Neubildungsberechnung (Berechnung der potentiellen Verdunstung und Bodenwasserbilanzbetrachtung) flächen- und tagesdifferenziert bestimmt. Um den instationären Austausch mit den Oberflächengewässern bestimmen zu können, erfolgt eine gekoppelte Betrachtung der Grundwasserströmungsverhältnisse mit den Abflussverhältnissen in dem Grabennetz des Donaurieds. Dies ist insofern erforderlich, da der Abfluss und damit die Wasserspiegel in den Gräben von den Austauschverhältnissen mit dem Grundwasserleiter abhängen.