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Institut für Wasserbau - IWS

Selected Topics and International Network Lectures (vor WS04/05)

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Donnerstag
18.04.2002
16:00 Uhr
Prof. Olaf Kolditz, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften, Universität Tübingen

Vorstellung der Arbeitsgruppe

  • Joelle de Jonge: „Non-isothermal flow in deformable porous media“
  • Martin Beinhorn: „Density-dependent flow and transport in confined/unconfined aquifers“
  • Thomas Kalbacher: „Geometric modeling of geosystems“
  • Mingliang Xie: „Modeling of chemical processes in bentonites“
  • Olaf Kolditz: „Die Arbeitsgruppe am Zentrum für Angewandte Geowissenschaften, RockFlow/ReckMech development“
(Die 5 Beiträge sollen eine Dauer von jeweils 5-10 Minuten haben).

Donnerstag
25.04.2002
16:00 Uhr
Dr. Mario Ohlberger, Institut für Angewandte Mathematik, Universität Freiburg

Adaptive finite volume methods for transport and displacement problems in porous media

Donnerstag
16.05.2002
16:00 Uhr
Dipl.-Ing. Sven Crone, Lehrstuhl für Energieprozesstechnik und Strömungsmechanik, Fachbereich Chemietechnik, Universität Dortmund

Modellierung von Mehrphasenströmungen mit Phasenwechsel in porösen Medien

Donnerstag
23.05.2002
16:00 Uhr
Dr. Robert Lenhard, Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, U.S.A.

Scaling Capillary Pressure-Saturation Relations in water and mixed-wet porous media

Donnerstag
23.05.2002
16:00 Uhr
Dr. Markus Hilpert, Department of Environmental Sciences and Engineering, University of North Carolina, U.S.A.

Multi-Scale Modeling of Flow in Porous Media

Donnerstag
06.06.2002
16:00 Uhr
Volker Reichenberger, Institut für wissenschaftliches Rechnen, Universität Heidelberg

Gemischtdimensionale Simulation von Mehrphasenproblemen in geklüftet-porösen Medien

Donnerstag
13.06.2002
16:00 Uhr
Videokonferenz: Prof. Krafczyk, Institut für Computeranwendungen im Bauingenieurwesen, TU Braunschweig

Forschen im Bauingenieurwesen

Mittwoch
26.06.2002
16:00 Uhr
Prof. Shoemaker, School of Civil and Environmental Engineering, Cornell University, U.S.A.

Modellierung und Optimierung von "Reductive Dechlorination" für die mikrobiologische Sanierung von Chlorierten Ethenen in Grundwasser

Dienstag
22.10.2002
16:00 Uhr
Casey Miller (Professor and Chair, Department of Environmental Sciences and Engineering, University of North Carolina) and
Bill Grey
Dienstag
29.10.2002
16:00 Uhr
Maren Paul (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Zusammenfassung zum Workshop "Lehren lernen"

Dienstag
05.11.2002
16:00 Uhr
Dr. Steiner; Fraunhofer Institut Wirtschafts- und Technomathematik, Abteilung Strömung in komplexen Strukturen, Kaiserslautern

Modellierung und Simulation strömungsdynamischer Prozesse in technischen Textilien

Dienstag
12.11.2002
16:00 Uhr
Olaf Ippisch, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Universität Heidelberg

Simulation stark gekoppelter Transportprozesse in porösen Medien

Dienstag
19.11.2002
16:00 Uhr
Prof. Nobuyuki Tamai, Department of Civil Engineering, Kanazawa University, Japan

From density current to basin management

The author will describe typical aspects of his research career in 35 years. The main stream of talk will develop along three main themes. The first theme is "mixing probelems in inland and coastal waters". Under this theme diffusion and dispersion mechnisms in bouyant jets, in random waves, in coastal waters, and in subsurface flow are analysed in a unified manner. The second theme is "river mechanics" in which three dimensional analyses of flow are developed for the flow in a meandering channel, in a compound channel, at a confluence of rivers, and in a compound meandering channel. The third theme is "environmental river eingineering and basin management". In this category amalgamation of hydraulic techniques and ecological information provide basic tool for evaluation of suitability of habitats. For consencus building engineers are requested to develop economical evaluation of assets of nature and decision support system for decision makers at all levels. Through my talk I plan to describe how to find out a direction of deeper understanding of natural phenomena at first. In addition to that I want to mention relationship between research topics and societal concern with environment and water in Japan.

Dienstag
26.11.2002
16:00 Uhr
Andreas Malcherek, Bundesanstalt für Wasserbau, Dienststelle Hamburg

SediMorph - Ein Modell zur dreidimensionalen Simulation von fraktioniertem Sedimenttransport und Morphodynamik

Um die morphologische Entwicklung von Oberflaechengewaessern durch Sedimenttransportprozesse in einem HN-Modell zu simulieren, wird das Programmsystem SediMorph entwickelt. Dieses loest die Struktur der Sohle unter einem Oberflaechengewaesser dreidimensional und das anstehende Material durch mehrere Fraktionen auf. Die Software soll mit unterschiedlichen hydrodynamischen Modellen koppelbar sein. Dazu sind besondere Anforderungen an Gitterstruktur und Softwaredesign verbunden, die in diesem Vortrag diskutiert werden.

Dienstag
03.12.2002
16:00 Uhr
Hartmut Eichel (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Untersuchungen von Randeinflüssen auf Strömung und Transport in porösen Medien

Dienstag
10.12.2002
16:00 Uhr
Prof. Dr.-Ing. Karl Strauß Lehrstuhl für Energieprozesstechnik und Strömungsmechanik, Fachbereich Chemietechnik, Universität Dortmund

Hochverdünnte Tensidlösungen: Grundlagen und Forschungsergebnisse

In Strömungen von hochverdünnten, wässrigen Tensidlösungen treten bemerkenswerte Effekte auf, für die es bei anderen newtonschen wie auch nichtnewtonschen Flüssigkeiten kein Analogon gibt. So kommt es aufgrund der Beanspruchung durch den Fließvorgang auch bei Tensidlösungen zu Veränderungen im Fließverhalten, die sich auf vielfältige Weise zeigen. Der wohl bekannteste Effekt ist die Ausbildung des scherinduzierten Zustandes, der mittels Viskosimetrie festgestellt wird und sich in einem sprunghaften Anstieg der Scherviskosität und dem Auftreten von Normalspannungen zeigt. Die Ursache für diese Veränderung ist in der Ausbildung einer supermizellaren Struktur zu sehen, die erst durch den Fließvorgang entsteht und diesen dann entscheidend beeinflusst. Auf den Erkenntnissen über die gebildete Struktur und das Strömungsverhalten in unterschiedlichen Strömungsgeometrien aufbauend können anwendungsorientiertere Fragestellungen wie z. B. die sogenannte Widerstandsverminderung bei turbulenten Strömungen und die Herstellung von mesostrukturierten Silikatpartikeln behandelt werden.

Dienstag
07.01.2003
16:00 Uhr
Prof. Rachid Ababou, Institut de Mecanique des Fluides de Toulouse (IMFT), Unite Mixte de Recherche, Frankreich

Eulerian and Lagrangian particle methods for active transport in heterogeneous and fractured media

  1. Introduction - concentration, fluxes, particles.
  2. Lagrangian method (LPT3D)
    • Lagrangian Particle Tracking with Random Walk : advection-diffusion of tracer
    • Heterogeneous velocity fields : macro-dispersion analysis
    • Pure diffusion processes in heterogeneous and fractured media (interpolation scheme)
    • Reactive couplings (LPT3D-Gillespie)
  3. Eulerian "Particle-in-Cell" method for reactive transport : the Markov Automaton (SMART)
    • Principle of the Markov Automaton for advection-diffusion-reaction processes
    • Application of the Markov AUtomaton for pure diffusion in heterogeneous fractured media

Dienstag
21.01.2003
16:00 Uhr
Dipl.-Geol. C. Hansen, TU Clausthal

Anwendung hydrogeochemischer Modelle zur Stofffluss-Modellierung für Einzugsgebiete von Grundwasser-Gewinnungsanlagen

Dienstag
28.01.2003
16:00 Uhr
Mark Müller (Institut für Landschaftsplanung und Ökologie (ILPÖ) Universität Stuttgart)

Neue Tendenzen im computerunterstützten Lernen - Erfahrungen im Projekt GIMOLUS

Dienstag
04.02.2003
16:00 Uhr
Jochen Appt (Lehrstuhl für Hydraulik und Grundwasser, IWS, Universität Stuttgart)

Windgetriebene Strömungen im Bodensee

Dienstag
11.02.2003
16:00 Uhr
PD Dr.-Ing. habil. Olaf A. Cirpka Leiter der Jungwissenschaftlergruppe "Subsurface Mixing And Reactive Transport (SMART)" (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Numerische Simulation des reaktiven Stofftransports in heterogenen Grundwasserleitern

Schadstoffe unterliegen in natürlichen Böden und Grundwasserleitern sowohl dem advektiv-dispersiven Transport als auch Reaktionen, das heißt, Stoffübergangsprozessen (Sorption, Gasaustausch, Austausch zwischen Wasser und Ölphasen) und stofflichen Transformationen (geochemische Reaktionen, mikrobiell katalysierte Umsetzungen). Das quantitative Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Transport, Reaktionen und Struktur der Böden und Gesteine bildet die Grundlage zur Risikobewertung von Schadensfällen (inklusive Evaluierung des natürlichen Rückhalt- und Abbaupotenzials) und zur Auslegung von Sanierungsmassnahmen. Hierzu ist der Einsatz numerischer Simulationswerkzeuge unabdingbar.

Der Vortrag verdeutlicht anhand ausgewählter Beispiele die Wechselwirkungen

  • zwischen unterschiedlichen reaktiven Prozessen (hier Sorption und mikrobieller Aktivitaet),
  • zwischen reaktiven Prozessen und dem advektiven Transport (hier Sorption, mikrobielle Aktivitaet und Advektion) sowie
  • zwischen reaktiven Prozessen, advektiv-dispersivem Transport und hydraulischer Struktur.

Die räumliche Variabilitaet natürlicher Böden und Grundwasserleiter beeinflusst das reaktive Transportverhalten von Schadstoffen massgeblich. Im Vortrag werden Ansätze zur Identifizierung räumlich verteilter Parameter und zur Parametrisierung der nicht aufgelösten räumlichen Variabilität vorgestellt.

Der Vortrag endet mit Perspektiven für zukünftige Forschungsarbeiten in den behandelten Themenfeldern, die gegebenenfalls in Diplomarbeiten und Dissertationen am Institut für Wasserbau einmünden können.

Donnerstag
08.05.2003
16:00 Uhr
Dr. Roland Barthel, (Jungwissenschaftlergruppe Grundwasserhydraulik und Grundwasserwirtschaft, IWS, Universität Stuttgart)

Zwei Jahre GLOWA-Danube am IWS: Ergebnisse, Bewertung, Ausblick

Zusammenfassung: Im Januar 2001 begann die Arbeitsgruppe "Grundwasserhaushalt und Grundwasserbewirtschaftung" am Institut für Wasserbau ihre Arbeit am Projekt "GLOWA-Danube". GLOWA-Danube ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt, das unter dem Dach des Programms "GLOWA" (BMBF) die möglichen Auswirkungen des prognostizierten "Global Change" auf den Wasserkreislauf untersucht (Zeithorizont 50-100 Jahre). Ziel von GLOWA-Danube ist die Entwicklung des integrierten Vorhersage-Modells "DANUBIA" für den Wasserkreislauf im Einzugsgebiet der oberen Donau (Pegel Achleiten bei Passau, 77.000km2). Hierbei werden sowohl die physikalischen als auch die sozi-ökonomischen Komponenten des Wasserkreislaufs modelliert. Das Gesamtmodell DANUBIA umfasst 15 miteinander gekoppelte disziplinäre Einzelmodelle. Vom Teilprojekt "Grundwasserhaushalt und Grundwasserbewirtschaftung" am IWS werden ein Grundwasserströmungs- und Transportmodell (MODFLOW, MT3D) und ein Wasserversorgungsmodell (Eigenentwicklung) beigesteuert.

Donnerstag
15.05.2003
16:00 Uhr
Dr.-Ing. Erwin Zehe (Lehrstuhl für Wasserbau und Wassermengenwirtschaft, IWS, Universität Stuttgart),
PD Dr.-Ing. Phillip Hinkelmann (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Grenzflächenprozesse im Bereich Atmosphäre - ungesättigte Bodenzone

Donnerstag
22.05.2003
16:00 Uhr
Dipl.-Ing. Thomas Breiting (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

CAD und Datenbanken

Zusammenfassung: Im ersten Teil wird die Schnittstelle vom AutoCAD-Modell zum ART-Netzgenerator erläutert und die Vor- und Nachteile bei der Anwendung eines CAD-Modells im Preprozessing dargestellt. Im zweiten Teil wird der Aufbau und die Anwendung unsere Institutsdatenbank MYSQL anhand unserer Institutsweb-Seiten vorgestellt.

Donnerstag
05.06.2003
16:00 Uhr
Dr. Aaron Behr (Institut für Bohrtechnik und Fluidbergbau, Technische Universität Bergakademie Freiberg)

Numerische Simulation gefracter Bohrungen in Tight Gas Reservoirs

  • Herangehensweisen zur numerischen Simulation gefracter Bohrungen
  • Modellierung der Clean-Up- und Postfracturing-Periode, Strukturierte und unstrukturierte Grids, Berücksichtigung von geschädigten Zonen und Kapillarendeffekt auf der Grenze zwischen Frac und Gestein, Problematik der Initialisierung des Modells nach der Fracerzeugung
  • Probleme der inversen Modellierung (auf Basis des praktischen Beispiels)

Donnerstag
12.06.2003
16:00 Uhr
Kenichiro Kobayashi (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Optimal methane extraction scheme from the subsurface

In order to save a swedish furniture store (henceforce we name it OKEA although the real name has to be kept secret unfortunatly) located in Ruhrgebiet where there was a coal mine underneath, we have developed an optimization model coupled with a two- phase/ three-component model.

Donnerstag
26.06.2003
16:00 Uhr
Dipl.-Math. Ulrich Ölmann (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

David gegen Goliath - wiederholt sich Geschichte?

Zusammenfassung: Im Rahmen des Vortrages moechte ich ueber die Bedienung unseres Clusters referieren und einen kleinen Blick hinter die Fassade des parallelen Betriebssystems SCore-D geben. Ich moechte zeigen, welche Schritte zur Parallelisierung einer MUFTE_UG-Anwendung notwendig sind, und alles an Beispielen demonstrieren.

Donnerstag
03.07.2003
16:00 Uhr
Videokonferenz Mary Wheeler (The Texas Institute for Computational and Applied Mathematics (TICAM), University of Texas)

Coupling of multimodels, multiphysics, and multinumerics

Donnerstag
10.07.2003
16:00 Uhr
Videokonferenz Casey Miller (Professor and Chair, Department of Environmental Sciences and Engineering, University of North Carolina)

DNAPL remediation

Donnerstag
17.07.2003
16:00 Uhr
Dipl.-Ing. Mia Süß (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Ein Versteckspiel zur Weiterentwicklung eines Verfahrens zur Identifizierung von makroskaligen Heterogenitäten

Die Bestimmung der räumlichen Verteilung von Materialeigenschaften in heterogenen Medien ist eine Herausforderung aufgrund der Tatsache, dass die im Allgemeinen eingesetzten Messverfahren integrale Ergebnisse liefern. Im Rahmen des Projekts ''Festgesteins-Aquiferanalog'' wurde ein Verfahren zur Identifizierung von makroskaligen Heterogenitäten, mithilfe von multivariaten statistischen Methoden und gemessenen Durchbruchskurven, entwickelt. Diese Präsentation beschreibt wie numerische Simulation zur Verbesserung des Verfahrens verwendet wird. Zu diesem Zweck werden fiktive Fälle, jeweils mit einer bestimmten Art von Permeabilitätsverteilung, festgelegt. Eine Person simuliert für diese Fälle ''gemessene'' Durchbruchskurven. Eine andere Person, ohne Kenntnisse über die Permeabilitätsverteilung, wertet diese Kurven aus. Darauf basierend kann das Verfahren optimiert und weiter entwickelt werden. Ein zusätzlicher sehr wichiger Aspekt ist die Vertiefung des Verständnisses für den Einfluss von makroskaligen Heterogenitäten auf die Form von Durchbruchskurven.

Dienstag
21.10.2003
16:00 Uhr
Dr. Insa Neuweiler (Jungwissenschaftlergruppe: "Effective Soil Parameters for Infiltration Processes", Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Upscaling von Zweiphasenströmung auf verschiedenen räumlichen Skalen

Dienstag
28.10.2003
16:00 Uhr
Prof. Günter Borm (Abt. Geoengineering, Sektion Geomechanik, Geoforschungszentrum Potsdam)

CO2SINK - In-situ Labor für Forschung und Entwicklung von CO2-Speicherung im Untergrund

Die Entwicklung von Technologien zur Sequestrierung von CO2 in unterirdischen Speichergesteinen erfordert Pilotprojekte zur Erforschung der Einwirkungen von CO2 auf den Untergrund. Vorrangige Forschungsthemen sind dabei die Qualität der Abdichtung von Deckgesteinen und Bohrungen, die Ausbreitung von CO2 im Reservoir, die Reaktion von CO2 mit den Gesteinen und Formationsfluiden sowie ökonomische/ökologische Analysen. Am Standort Ketzin bei Potsdam soll mit Förderung durch EU, BRD, Land Brandenburg und Industrie das europäische Pilotprojekt CO2SINK als in-situ Labor in salzwasserführenden Sandsteinformationen ("saline aquifers") unterhalb eines ehemaligen Erdgasspeichers eingerichtet werden. FuE-Ziele sind die Entwicklung und Verifizierung von Injektionstechnologien, Monitorsystemen und Sicherheitskonzepten.

Dienstag
04.11.2003
16:00 Uhr
Dr. Rene Schwartz (Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Berlin)

Abschätzung des Schwebstoffrückhalts der unteren Mittelelbe in Fluss und Aue

Dienstag
18.11.2003
16:00 Uhr
Dr. Maren Paul (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Das GIMOLUS-Projekt: Einführung GIS- und Modellgestützter Lehrmodule in umweltorientierten Studiengängen

Dienstag
25.11.2003
16:00 Uhr
Prof. Gerhard Starke (Institut für Angewandte Mathematik, Universität Hannover)

Gemischte Finite-Element-Methoden für Konsolidierungsprobleme in porösen Medien

Zur numerischen Behandlung der gekoppelten Prozesse von Strömung und Deformation in porösen Medien wird oft auf eine gemischte Formulierung mit Druck und Verschiebung als Variablen zurückgegriffen. Diese lässt sich dann mit einer Variante der Taylor-Hood-Elementen (z.B. lineare Ansatzfunktionen im Druck, quadratisch in den Verschiebungskomponenten) diskretisieren. Wir stellen hier eine gemischte Ausgleichsformulierung vor, die zusätzlich mit dem Fluss und dem Spannungstensor als Prozessvariablen arbeitet. Diese werden mit den Raviart-Thomas-Elementen diskretisiert. Somit werden Approximationen an die in Anwendungen eigentlich vorrangig interessierenden und die Prozesskopplung beschreibenden Grössen direkt berechnet. Ein Vorteil dieses Ansatzes ist ferner die unmittelbare Verfügbarkeit eines a posteriori Fehlerschätzers zur adaptiven Netzverfeinerung. An numerischen Testbeispielen für das Biot'sche Konsolidierungsproblem (linear elastisches poröses Medium unter voller Sättigung) diskutieren wir die Effektivität dieser Methode im Vergleich zum üblichen Ansatz.

Dienstag
02.12.2003
16:00 Uhr
PD Dr. Oleg Iliev (ITWM - Fraunhofer Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik, Kaiserslautern)

On a multigrid-adaptive local refinement solver for non-Newtonian flow in porous media

A multigrid adaptive refinement algorithm for non-Newtonian flow in porous media is presented. The saturated flow of a non-Newtonian fluid is described by the continuity equation and the generalized Darcy law. The resulting second order nonlinear elliptic equation is discretized by a finite volume method on a cell-centered grid. A nonlinear full-multigrid, full-approximation-storage algorithm is implemented. As a smoother, a single grid solver based on Picard linearization and Gauss-Seidel relaxation is used. Further, a local refinement multigrid algorithm on a composite grid is developed. A residual based error indicator is used in the adaptive refinement criterion. A special implementation approach is used, which allows us to perform unstructured local refinement in conjunction with the finite volume discretization. Several results from numerical experiments are presented in order to examine the performance of the solver.

Dienstag
09.12.2003
16:00 Uhr
David Werner (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Visualisierung mit OpenDX (IBM-Dataexplorer)

Der OpenDX ehemals IBM-Dataexplorer ist als Opensource für die Plattformen Unix/Linux, Windows und MacOS seit einigen Jahren frei verfügbar. Er stellt ein mächtiges Werkzeug zur Visualisierung von multidimensionalen Datensätze mit 2D- und 3D-Techniken dar. Vorgestellt werden soll die Funktionsweise und das Datenmodell dieses Programms am Beispiel von mit MUFTE-UG erzeugten Daten. Wer mag, kann in einer kleinen Übung im Anschluss des Vortrags, durch direkte Interaktion mit dem Programm zusätzliche Eindrücke gewinnen.

Dienstag
16.12.2003
16:00 Uhr
Prof. Dr. Peter Knabner (Institut für angewandte Mathematik, Universität Erlangen )

Modellierung und zuverlässige Simulation von allgemeinen Mehrkomponenten-Reaktions- und Transportprozessen in poroesen Medien

Modelling and efficient and reliable simulation of reactive transport in porous media plays a major role, in particular concerning the fate of contaminants in soils and aquifers. We present a comprehensive model taking saturated-unsaturated fluid flow and homogeneous and heterogeneous reactions for multiple components, both in quasi-static equilibrium and in kinetic non-equilibrium, into account. In this way ariving at a highly nonlinear time-dependent problem in several varables, at least in three spatial dimensions a reduction in complexity is desired. Therefore various transformation techniques are presentd with the aim to decouple the problem as far as possible. The remaining nonlinear system is approximated with Newton's method using the multigrid method for the arising linear subproblems. As spatial discretization hybridized mixed finite elements for the flow problem and higher order stabilized conformal finite elements are chosen due to their advantageous qualitative properties. In particular we confirm the possibility of qualitatively wrong answers concerning the propagation of contaminant plumes in the context of natural attenuation, if using low order elements or nonadapted grids. As we have to deal with global nonlinear problems, local nonlinear problems have to be solved in the process of static condensation. Large gradients and small reaction zones require grid adaptation based on a posteriori error indicators. In the time discretization the stiffness of the system has to be taken into account, e.g. by appropriate multistep methods.

Dienstag
13.01.2004
16:00 Uhr
PD Dr.-Ing. Olaf A. Cirpka , Leiter der Jungwissenschaftlergruppe "Subsurface Mixing And Reactive Transport (SMART)" (Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Efficient Methods and Applications of Uncertainty Propagation in Non-Stationary Formations

Evaluating uncertainty in flow and solute transport under non-stationary conditions is a computationally demanding task. This is particularly true for cases with a two-point covariance function of log-conductivity depending on the actual positions of the points rather than their distance vector. The latter may be the case when the geological formation exhibits a trend. Non-stationarity can also be the result of uncertainty in trend parameters of the mean log-conductivity value, or it may originate from conditioning of the log-conductivity field to head and conductivity measurements. I present efficient numerical methods to evaluate the covariance of dependent quantities in such formations by applying a matrix-based first-order second-moment (FOSM) method for uncertainty propagation based on Fast Fourier Transformation (FFT) techniques. The applications cover the uncertainty of travel time observed at a control plane, and the uncertainty of discharges. The latter application is used to estimate the probability of failure in a permeable-reactive-barrier design with a funnel-and-gate setup for hydraulic control. I show how conditioning to head and conductivity measurements helps to reduce the uncertainty in engineering design thus allowing for a smaller margin of safety. Optimum locations for additional measurements can be determined by evaluating the expected decrease in uncertainty due the measurement prior to taking the actual measurement. These techniques may be used in the planning phase of remediation schemes in which costs for additional site characterization are to be compared to costs of designs with a larger margin of safety.

Donnerstag
15.01.2004
17:30 Uhr
Dr. Yalchin Efendiev (Department of Mathematics, Texas A&M University, College Station, USA)

Numerical homogenization of nonlinear partial differential equations

The numerical homogenization methods presented in this talk are designed to compute homogenized solutions. In particular we are interested when the heterogeneities have random nature. I will describe numerical homogenization methods that we proposed recently and their relation to some other multiscale methods. Convergence of these methods for nonlinear parabolic equations will be discussed. Numerical examples and applications will be considered.

Dienstag
20.01.2004
16:00 Uhr
Prof. Gerhard H. Jirka (Institut für Hydromechanik, Universität Karlsruhe)

Großräumige turbulente Flachwasserströmungen

Zahlreiche Strömungen im Umwelt- bzw. geophysikalischem Bereich sind sogenannte Flachwasserströmungen, d.h. die horizontalen Längenskalen sind viel größer als die Tiefe, so dass die Strömungen quasi-zweidimensional sind. Typische Beispiele finden sich in Flüssen, Ästuarien, Küstengewässern und Seen, sowie in geschichteten atmosphärischen und ozeanischen Strömungen. Diese Strömungstypen sind anfällig auf transversale Scherinstabilitäten, in deren Folge sich großräumige horizontale Wirbelstrukturen entwickeln, die sowohl Impulsaustausch als auch Stoff- und Wärmetransport wesentlich beeinflussen. Ergebnisse aus Untersuchungen mit Hilfe von Laborexperimenten, Instabilitätsanalysen sowie numerischen Simulationen zu den grundlegenden Mechanismen und Transporteigenschaften dieser Strömungen werden vorgestellt.

Dienstag
27.01.2004
16:00 Uhr
PD Dr. Mario Schirmer (Umweltforschungszentrum Leipzig, Abteilung Hydrogeologie)

Modellierung des biologischen Abbaus unter Feldbedingungen mittels laborativ gewonnener Monod-Kinetik-Parameter

Natürliche Selbstreinigungsprozesse (Natural Attenuation) im Grundwasserleiter können eine kostengünstige Sanierungsalternative darstellen. Allerdings hängt die Effizienz dieser Sanierungsstrategie im Wesentlichen von den mikrobiologischen Abbauprozessen ab. Intensive Forschungen über die letzten Jahrzehnte haben viele neue Erkenntnisse in Bezug auf die ablaufenden biologischen Prozesse, wie Substratabbau, Elektronenakzeptorverbrauch, mikrobiologische Kinetik und mikrobielles Wachstum, gebracht. Um Natural Attenuation als Sanierungsstrategie einzusetzen, ist es unbedingt notwendig die komplexen Wechselwirkungen der einzelnen Prozesse zu verstehen.

Die größte Unsicherheit bei der Einschätzung der biologischen Abbauprozesse im Feld liegen in der Regel in der Bestimmung der kinetischen Abbauparameter. Oft werden vereinfachte Kinetiken nullter und erster Ordnung angewandt, um das Verhalten von Schadstofffahnen vorauszusagen. Weil aber diese Herangehensweise weder die mikrobiellen Prozesse, noch die Konzentrationen der Elektronenakzeptoren in Betracht zieht, sind die Langzeitvorhersagen oft fehlerhaft. Auf der anderen Seite schließt die Monodkinetik Substrat- und Elektronen- akzeptorenkonzentrationen in die Betrachtung ein und berücksichtigt des weiteren das mikrobielle Wachstum. Deshalb sollte diese Herangehensweise realistischere Ergebnisse bei der Voraussage des Langzeitverhaltens von Schadstofffahnen liefern. Da aber das Laborexperiment ist der einzige Weg, um genaue Monodkinetikparameter zu bestimmen, muß zuers t gezeigt werden, daß die im Labor gewonnenen Parameter auch für die Modellierung im Feldmaßstab angewandt werden können. Und dabei kann die numerische Modellierung ein ausgezeichnetes Hilfsmittel sein, um die verschiedenen Beobachtungsebenen zu verknüpfen.

Es wird eine neue Methode vorgestellt, mit welcher Monodparameter für die BTEX- (Benzen, Toluen, Ethylbenzen und die Xylene) Komponenten aus Laborexperimenten bestimmt werden können. Die vorgestellte Methode der relativen kleinsten Fehlerquadrate berücksichtigt das mikrobielle Wachstum und überkommt das Problem der Nicht-Eindeutigkeit der Ergebnisse durch die Berücksichtigung mehrerer Anfangskonzentrationen des Substrates. Bei Anwendung der im Labor ermittelten kinetischen Abbau- und Sorptionsparameter, zusammen mit den ebenfalls bekannten hydraulischen Daten, wurde ein Experiment simuliert, welches eine gelöste Benzinschadstofffahne unter Feldbedingungen untersucht hat. Die Resultate des Experiments stimmen mit den Resultaten der numerischen Simulation sehr gut überein, obwohl keine Kalibrierung vorgenommen wurde. Die Sensitivitätsanalyse hat gezeigt, daß die Fließverhältnisse, die Elektronenakzeptoren und die Monodparameter die entscheidenden Faktoren beim Schadstoffabbauprozeß unter Feldbedingungen sind. Unter den getroffenen Annahmen kann gesagt werden, daß für das simulierte Feldexperiment, die im Labor gewonnenen kinetischen Abbauparameter für die Simulation der Feldabbauprozessen geeignet sind.

Dienstag
03.02.2004
16:00 Uhr
Philippe Ackerer (Directeur de Recherche, Institut de Mécanique des Fluides et des Solides, Universität Strasbourg)

A new parametrization in inverse modelling

Elliptic Partial Differential Equations are very common mathematical models used to describe various physical processes. A new approach of parameter identification is described here. The problem is regarded as a problem of optimization of an objective function. The variable is the parameter and the objective function to minimize is a measurement of the difference between the simulated state with the chosen parameters, and the observed state variable. The gradient of the objective function will be calculated by the adjoint state method.

Parametrization is based on zonation. We solved the following problem: how to estimate the parameter based on a constant function per parts on a partition which is also unknown. Using parametrization by zonation and refinement indicators, we succeeded in finding an algorithm which detects the interface between two zones and the parameter values using two types of indicators only (horizontal and vertical). It has been tested with success on several cases. This algorithm can be generalized on parameterizations of higher size.

Donnerstag
05.02.2004
16:00 Uhr
Prof. Dr. Max M. Tilzer (Aquatische Ökologie, Fachbereich Biologie, Universität Konstanz)

Die nächste Eiszeit kommt bestimmt - Natürliche sowie durch den Menschen ausgelöste Klimaschwankungen und ihre Folgen

Astronomische Einflüsse, die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre sowie die weltweite Zirkulation von Atmosphäre und Ozean sind die wichtigsten Steuerungsfaktoren des Klimas der Erde. Klimaschwankungen hatten entscheidenden Einfluß auf die Entwicklung des Lebens auf der Erde einschließlich des Menschens. Seit über einer Million Jahren befindet sich die Erde in einer Eiszeit. Vereisungen treten mit einer Periodizität von ca. 100.000 Jahren auf, unterbrochen von Warmzeiten wie jener, in der wir uns momentan befinden. Diese Abfolge ist auf gesetzmäßige Schwankungen in den Bahnelementen der Erde um die Sonne zurückzuführen.

Vor allem durch die Nutzung fossiler Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas) sowie die Veränderung der Vegetationsdecke (vor allem Entwaldung) greift der Mensch seit etwa 200 Jahren in das Klimageschehen ein. Zumindest ein Teil der Erwärmung während der letzten 100 Jahre sind auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen.

Genaue Vorhersagen über die in der nahen Zukunft zu erwartende weitere Erwärmung der Erde sind trotz intensiver Forschungsbemühungen noch nicht möglich. Es ist aber mit hohen Wahrscheinlichkeit auszuschließen, daß die nächste Vereisung ausbleiben wird, welche in etwa 60.000 Jahren ihren Höhepunkt erreichen sollte.

Dienstag
10.02.2004
16:00 Uhr
Dr. Pedro Almeida Manso (École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Laboratoire de Constructions Hydrauliques, Lausanne, Suisse)

Concrete macro-roughness linings as a solution for embankment dam safety against overflow

Montag
22.03.2004
16:00 Uhr
Surabhin Jose Chackiath (Jungwissenschaftlergruppe "Subsurface Mixing And Reactive Transport (SMART)", Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung, IWS, Universität Stuttgart)

Experimental Studies on Longitudinal Dispersion in Reactive Mixing in Porous Media

It is known that dilution is the process that leads to mixing between two non-sorbing compounds, which may finally result in the reaction between the two, in a porous medium. Therefore, it is important to accurately quantify dilution in order to determine the exact reaction rates. Although several numerical and theoretical studies on better estimation of dilution exist, only a few experimental studies were done to validate the theoretical developments. In this talk, results from one such experimental investigations on some of those theoretical concepts will be shown.

Donnerstag
22.04.2004
16:00 Uhr
Prof. Nachtnebel, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstr. Wasserbau Univ.f.Bodenkultur, Uni Wien

Sustainability Concepts in Water Resources Management: A Critical Review

Donnerstag
06.05.2004
16:00 Uhr
Adam Szymkiewicz, Laboratoire LTHE, Université Joseph Fourier, Grenoble, France / Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland

Modeling of water flow in double-porosity soils by the method of homogenization

Double-porosity soils are characterized by the presence of two regions with very different hydraulic properties. One region is associated with highly permeable intra-aggregate pores, macropores or fissures, the other region consists of weakly permeable aggregates or porous blocks. This particular structure gives rise to non-equilibrium phenomena during flow and transport processes. These effects cannot be captured by standard single-porosity models and special approaches are required.
The presentation focuses on the development of macroscopic models of flow in double-porosity soils by the method of asymptotic homogenization. This method allows to derive the macroscopic models from the description of physical processes at the local scale, without any a priori assumptions on the final form of the model. The domain of validity of the model is precisely defined by the analysis of dimensionless numbers governing the flow. The effective macroscopic conductivity of the medium is defined as the function of local conductivity and geometry of the medium. For the non-equilibrium flow one obtains a single macroscopic equation with integral source term describing the water transfer between two regions.
Several numerical examples are presented. The results obtained by homogenization are compared to the phenomenological model of Gerke and van Genuchten and to the fine scale reference solution, where the heterogeneous structure of the medium is explicitly represented. The simulations show that the model obtained by homogenization gives results close to the reference solution and correctly estimates the effective parameters.

References:

  1. Auriault, J.-L. (1991), Heterogeneous medium: Is an equivalent macroscopic description possible?, Int. J. Engng Sci., 29(7), 785-795.
  2. Gerke H. H., and M. Th. van Genuchten (1993) A dual-porosity model for simulating the preferential movement of water and solutes in structured porous media, Water Resour. Res., 29(2), 305-319.
  3. Lewandowska, J., A. Szymkiewicz, K. Burzy?ski, and M. Vauclin (2004) Modeling of unsaturated water flow in double porosity soils by the homogenization approach, Advances in Water Resources, in press.
  4. Sanchez-Palencia, E. (1980) Non-homogeneous media and vibration theory, Lecture Note in Physics, vol. 127, Springer-Verlag, Berlin.

Donnerstag
13.05.2004
16:00 Uhr
Dr. Hua Shao, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover

Gekoppelte THMC Prozesse in der Endlagerung

Um die gekoppelten thermisch-hydraulisch-mechanisch-chemischen Prozesse in den geologischen und geotechnischen Barrieresystemen, die bei einer Endlagerung hoch-radioaktiver Abfälle zu erwarten sind, oder die Zweiphasenflussproblematik aus einer Endlagerung schwachradioaktiver Abfälle verstehen und numerisch simulieren zu können, unterstütz die BGR seit Jahren die Programmentwicklung des gekoppelten THMC-Codes (RockFlow) von ISEB und ZAG. Gleichzeitig beteiligt sich die BGR an einigen internationalen Projekten im Granit, wie FEBEX II und GMT im Felslabor Grimsel (Schweiz), PR und LASGIT im HRL Äspö (Schweden) und DECOVALEX sowie im Tonstein in Mont Terri (Schweiz) und Bure (Frankreich).

Im Vortrag werden die laufenden Projekte zusammengefasst und die ersten Ergebnisse und die Anforderungen an die Weiterentwicklung am Code dargestellt.

Dienstag
18.05.2004
16:00 Uhr
Prof. Toshimitsu Komatsu, Kyushu University, Japan

Improvement of water environment using tidal or wave energy

In order to improve water quality in a semi-enclosed bay, we proposed the new method to activate substance transport and tidal exchange by control and creation of tidal residual current using bottom roughness with directional resistance properties. A pattern of the tidal residual current is to be realized by arranging many pieces of the artificial bottom roughness.

To confirm the validity of this method, not only numerical calculations, laboratory experiments but also a prototype test in an actual bay were carried out. As a result of these experiments, it becomes clear that it is possible to produce and control the tidal residual current and to activate tidal exchange

In addition, by applying the similar principle to wave motion we succeeded in producing and controlling a wave-induced residual current near seabed, which can control sediment transport in a coastal area. Through numerical and field experiments, we have confirmed that this BANK method is an effective countermeasure against beach erosion and burial of passage by sedimentation.

Mittwoch
09.06.2004
16:00 Uhr
Dr. Bachmann, Nachhaltigkeitsbeirat der Bundesregierung

Warum das Ziel 30ha? - Aus der Arbeit des Nachhaltigkeitsbeirats.

Die Bundesregierung hat für die laufende Legislaturperiode als ein wesentliches umweltpolitisches Ziel die Reduzierung der Flächeninanspruchnahme für Siedlungs- und Verkehrszwecke beschlossen. Als längerfristiges Ziel wurde eine Reduzierung von derzeit etwa 120 ha/Tag auf 30 ha/Tag anvisiert. Um dieses Ziel zu erreichen, hat der Rat für nachhaltige Entwicklung im Rahmen mehrerer Vortrags- und Diskussionsrunden verschiedene Ansatzpunkte und Möglichkeiten diskutiert. Aufbauend auf diesen Diskussionen wurden Empfehlungen ausgearbeitet, mit welchen Maßnahmen und Werkzeugen dieses ehrgeizige Ziel erreicht werden kann. Diese Empfehlungen wurden in einer größeren Runde am 19.4.2004 in Berlin diskutiert und sollen mit dazu dienen, die endgültigen Empfehlungen des Rates auszuarbeiten. Diese Empfehlungen sollen bis Juli 2004 fertiggestellt sein und dem Bundeskabinett zur Beratung und Beschlussfassung im Herbst dieses Jahres vorgelegt werden.

Herr Dr. Bachmann wird über diese Empfehlungen und die Arbeit des Rates für nachhaltige Entwicklung referieren.

Donnerstag
17.06.2004
16:00 Uhr
Dr. Bernhard M. Krooss, Lehrstuhl für Erdöl und Kohle, RWTH-Aachen

Experimentelle Untersuchungen zur Gas-Sorption an Flözkohlen im Rahmen des RECOPOL Projektes

Im oberschlesischen Kohlerevier findet zurzeit der erste europäische Feldversuch zur langfristigen Speicherung von Kohlenstoffdioxid (CO2) in nicht-abbaubaren Steinkohleflözen statt. Ziel des von der Europäischen Gemeinschaft geförderten Forschungsprojektes unter dem Namen RECOPOL (Reduction of CO2 emission by means of CO2 storage in coal seams in the Silesian Coal Basin of Poland) ist die umfassende Analyse der technischen und ökonomischen Realisierbarkeit dieses Speicherkonzeptes unter den in Mitteleuropa vorherrschenden geologischen und infrastrukturellen Bedingungen. Weiter soll untersucht werden, ob die Injektion von CO2 in die Kohleflöze zu einer Steigerung der Flözgasproduktion führt (Enhanced Coal Bed Methane recovery, "ECBM"). Im Rahmen des RECOPOL Projektes werden am Lehrstuhl für Erdöl und Kohle der RWTH-Aachen Hochdruck-Sorptionsexperimente (bis 25 MPa) mit Methan, CO2 und Mischungen der beiden Gase an Steinkohlen durchgeführt. Neben der Bestimmung der Sorptionskapazitäten an Kohlen unterschiedlicher Zusammensetzung, Reife und Feuchte werden Aspekte der selektiven bzw. präferenziellen Sorption aus Gasmischungen sowie der Sorptionskinetik untersucht. Der Vortrag gibt einen Überblick über die abgeschlossenen und laufenden Arbeiten und zeigt auf, wie die experimentellen Ergebnisse für die Modellierung von Flözgasprozessen (CBM, ECBM, CO2-Speicherung in Kohleflözen) genutzt werden können.

Donnerstag
01.07.2004
16:00 Uhr
Prof. Dr.-Ing. Hans J. Caspary, Fachbereich Bauingenieurwesen, Fachhochschule Stuttgart

'Kritische Wetterlagen' als Ursache für die Entstehung extremer Hochwasser und Winterstürme in Süd-West Deutschland

Dienstag
06.07.2004
16:00 Uhr
Dr. Jürgen Geiser, Institute of Computer Science, Universität Heidelberg

Modelling, Mathematical Background and Simulation of a waste-disposal for radioactive contaminants in a salt-dome

Our model is based on a potential waste-scenario for a disposal of radioactive contaminants transported with groundwater in porous media. The underlying equations are a system of convection-diffusion-reaction-equation coupled with the reaction-term. We present a solution method, based on the Operator-Splitting-method, to decouple the multi-physical and multi-dimensional processes in simple physical and one-dimensional processes. These simpler equations are discretised with analytical and numerical methods. A new discretisation-method with embedded analytical solutions is introduced. We realise the discretisation and solver methods in the program-tool R3T (radionuclide-reaction-retardation-transport), which was based on the $UG$ (unstructed grid) software-toolbox. Numerical benchmark-problems are used to verify the new method. The realistic applications of a waste-disposal is presented with different 2d and 3d transport and reaction computations. Different locations for the waste-disposal of the overlying rock present the usability of the disposals. The massive parallel computations are presented with the comparison of uniform and adaptive computations. Finally we propose the further works.

Donnerstag
08.07.2004
16:00 Uhr
Prof. Philip Binning, Environment & Resources Technical University of Denmark

Reactive Gas Transport in the Unsaturated Zone

Pyrite oxidation in unsaturated mine waste rock dumps and acid sulphate soils is limited by the supply of oxygen from the atmosphere. Oxygen transport through the subsurface has long been considered to be driven by diffusion and models have generally been based on such an assumption. However, oxygen comprises 23.2% by mass of dry air and when oxygen is consumed at depth in the unsaturated zone a pressure gradient is created between the reactive zone and the ground surface causing a substantial advective air flow into the subsurface. To determine the balance between advective and diffusive transport, a one-dimensional unsaturated zone gas transport model is developed. The two component mass balance model includes advection, diffusion and dispersion in oxygen and nitrogen gas.

Donnerstag
15.07.2004
16:00 Uhr
Lukas Hunzinger, Ingenieurbüro Schälchli, Abegg + Hunzinger, Fluss- und Wasserbau, Schweiz

Morphologische Veränderung im Brenno: Menschen- oder naturgemacht?

Die Auen des Brenno im Valle di Blenio (Kanton Tessin) gehören zu den wenigen verbleibenden Auenlandschaften in der Schweiz welche noch eine natürliche Dynamik aufweisen.

Die morphologische Entwicklung folgt einem Schema, welches als Schema von "Trend und Störung" bezeichnet werden kann. Die seltenen, extremen Ereignisse (Hochwasserereignisses von 1925, 1987 und 1993) spielen dabei die Rolle einer Störung. Das Flussbett wird durch Ge­schiebeablagerungen vollkommen umgestaltet. Es entsteht ein breites, dynamisches verzweigtes Gerinne mit neuen Uferanrissen und neuen freien Kiesflächen. Nach einer solchen Störung bestimmt eine Periode mit kleineren Hochwasserspitzen die morpho­logischen Veränderungen. Die kleineren Ereignisse vermögen weniger Geschiebe aus dem Ein­zugsgebiet zu mobilisieren und führen daher tendenziell zu einer Erosion der Flusssohle in den bestehenden Teilgerinnen, und schließlich zur Stagnation des Gewässerbettes. Mit der Eintiefung verändern sich auch andere Parameter wie benetzte Breite oder Grundwasserspiegel, welche für die Entwicklung der Aue als Lebensraum von Bedeutung sind.

Die Entwicklung der Auen im Valle di Blenio wer­den durch anthropogene Tätigkeiten beeinflusst: Die Nieder- und Mittelwasserabflüsse und z.T. auch die Hochwasserabflüsse sind durch Wasserkraftnutzung vermindert. Hochwasserschutz­maßnahmen im Einzugsgebiet vermindern den Geschiebeeintrag und Uferverbauungen entlang des Gerinnes reduzieren die für die Dynamik verfügbare Fläche. Wie stark ist der Einfluss dieser Tätigkeiten auf den Lebensraum Aue? Mit welchen Maßnahmen lässt sich ein Maximum an natür­licher Dynamik langfristig erhalten? Dieser Fragenkomplex wurde im Rahmen eine umfassenden Studie über die Auen im Bleniotal behandelt. Neben Fauna und Flora, Hochwasserhydrologie, Niederwasser- und Grundwasserhy­draulik wurde der Sedimenttransport und die Flussmorphologie eingehend untersucht. Der Vortrag fasst die Ergebnisse zu diesem Fachbereich zusammen.

Donnerstag
22.07.2004
16:00 Uhr
Dr. Harald Kunstmann, Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK-IFU), Forschungszentrum Karlsruhe, Garmisch-Partenkirchen

Gekoppelte Meteorologie-Hydrologie Simulationen

Will man die Bedeutung des globalen Klimawandels für den Wasserhaushalt einzelner Einzugsgebiete abschätzen oder kurzfristige Hochwasservorhersagen für Quellgebiete verbessern, stößt man auf die grundlegende Frage, inwieweit die Qualität meteorologischer Modelle (bzw. regionaler Klimamodelle) ausreicht, um Niederschlagsabfluss- oder flächendifferenzierte Wasserhaushaltsmodelle antreiben zu können.
Vor diesem Hintergrund werden Ergebnisse von hochaufgelösten gekoppelten Meteorologie-Hydrologie-Simulationen für orographisch komplexe Einzugsgebiete vorgestellt. Für die Untersuchungen wurde das mesoskalige meteorologische Modell MM5 mit dem Wasserhaushaltsmodell WASIM in einem 1-Wege Verfahren gekoppelt. Globale Reanalysen wurden mittels MM5 in vier Nestungsstufen von 250x250 km² auf 2x2 km² auf das alpine Einzugsgebiet der Mangfall (1100 km²) dynamisch regionalisiert und mit den Ergebnissen das hydrologische Modell (150x150 m² Auflösung) angetrieben. Während die durch Schneedeckenaufbau oder Schneeschmelze beeinflussten Abflussperioden in der gekoppelten Simulation nicht immer zufrieden stellend reproduziert werden konnten, lieferte die gekoppelte Simulation über weite Zeiträume gute Übereinstimmung mit den beobachteten Abflüssen.
Im Weiteren wird ein Ausblick auf die Anwendbarkeit von gekoppelten Simulationen zur Untersuchung von Auswirkungen der globalen Klimaänderung auf den Wasserhaushalt von einzelnen Einzugsgebieten gegeben. Es werden erste Ergebnisse von gekoppelten Klima-Hydrologie Simulationen für das alpine Einzugsgebiet der Ammer (700 km²) vorgestellt. Hierzu wurde mittels MM5 das IPCC Szenario IS92a (business as usual) für zwei Zeitscheiben (1990-1999 und 2030-2039) in drei Nestungsstufen auf 4x4 km2 räumliche Auflösung dynamisch regionalisiert und damit das hydrologische Modell angetrieben. Es wird gezeigt, wie sich Niederschlags- und Temperaturverteilungen im Einzugsgebiet vom Jetztzeitklima zum möglichen zukünftigen Szenarienklima ändern und wie entsprechend das Abflussverhalten beeinflusst wird. Die prognostizierten Veränderungen im Abflussverhalten werden den Unsicherheiten (1) des Klimamodells (Jetztzeitklima-Szenario), (2) der Kopplung, und (3) der hydrologischen Simulation gegenübergestellt.

Donnerstag
09.09.2004
16:00 Uhr
Joseph Ross, Water Planning and Management, Department of Infrastructure, Planning and Natural Resources, Government of New South Wales, Australia

Managing groundwater levels in New South Wales - A 'micro' management tool to compliment managing to Sustainable yield - a 'macro' management tool

New South Wales is currently reducing groundwater entitlements in over allocated aquifer systems such that total entitlements are more closely aligned with sustainable yields. This however will still not address the problem of local over abstraction where 'clusters' of bores exist which can be further compounded by relatively poor aquifer hydraulics at those locations. This situation can lead to groundwater levels falling to unacceptable depths. To address with this problem, the New South Wales government has developed a process to limit abstractions in these locally affected areas such that groundwater levels are brought back to desirable depths. Custom designed software has been developed to aid this process and help quantify the extent to which local extraction should be limited and also to define the timeframe over which the restrictions should be inforced such that water level objectives can be reached.