Veranstaltungsprogramm

Die Verteilung der Dichte im Grundwasser spielt bei der Flutung ehemaliger Steinkohlebergwerke im Ruhrgebiet eine große Rolle. Numerische Grundwasserströmungsmodelle und entsprechende Prognoserechnungen sind dabei ein wichtiges Instrument für die Beurteilung geplanter Maßnahmen und zukünftiger Zustände (Kessler et al., 2020). Im Rahmen einer Modellstudie wurden berechnete und gemessene Dichten verglichen. Als Softwarecode für die numerische Modellierung dient das Grundwasserströmungs- und -transportmodell SPRING (König, C. et al. 2024).

Das hier vorgestellte 2D-Vertikalmodell bildet einen Nord-Süd-Schnitt durch das Münsteraner Kreidebecken ab. Enthalten sind die Schichten Quartär, Tertiär, Kreide, Unterkreide, Buntsandstein, Zechstein und Karbon mit weiteren Unterteilungen bis ca. -3.100 m NHN. Das Modell wurde anhand von gemessenen Wasserständen und Fördermengen sowie unter Berücksichtigung von Überläufen zwischen Bergwerken kalibriert. Dabei wurden sowohl die hydraulischen Durchlässigkeiten als auch die Parameter der Leakagerandbedingung für die Abbildung der Interaktion zwischen Stollensystem und Gebirge kalibriert.

In einem zweiten Schritt wurde das Modell für dichteabhängige Berechnungen erweitert, um den Einfluss der Dichteschichtung auf das Flutungsgeschehen zu untersuchen. Das Modell zeigt, wie sich durch die Grubenwasserhaltung des Bergbaus die Dichteverteilung in der Tiefe verändert hat.

Der Parameter Diffusionskoeffizient wurde variiert, um seinen Einfluss auf die tiefenabhängige Dichteverteilung zu untersuchen. Zum Vergleich dienten tiefenabhängig gemessene Dichten von Wedewardt (1995), die im Modell gut nachgebildet werden (Abb. 1).