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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasserbau - IWS

Selected Topics and International Network Lectures

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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.