Grundwassermanagementsysteme : die Kopplung von Datenbanken, Geographischen Informationssystemen (GIS) und Grundwassermodellen am regionalen Beispiel des Gewinnungsgebietes Queckborn/Hessen

Abstract

Diese Arbeit stellt eine wissenschaftliche Analyse der Möglichkeiten der digitalen Informations- und Datenverarbeitung in der Hydrogeologie mit Hilfe von Datenbanken, Geographischen Informationssystemen (GIS) und Grundwassermodellen dar und ist eine Grundlage für zukünftige Bearbeitungen in diesem Gebiet. Dabei wird vor allem die Kopplung von Datenbanken, Geographischen Informationssystemen (GIS) und Grundwassermodellen zu Grundwassermanagementsystemen untersucht. Ausgehend von der Tatsache, dass Trinkwasser auf der ganzen Welt das wichtigste Grundnahrungsmittel darstellt und in der Bundesrepublik Deutschland ca. 70 % des Trinkwassers aus Grundwasser gewonnen werden, kommt dem Trinkwasserschutz und im Speziellen dem Grundwasserschutz (weltweit) eine ganz besondere Bedeutung zu. Das Grundwasser ist in besonderem Maße schützenswert, da hier zumeist eine notwendige Regeneration im Falle einer Kontamination deutlich langsamer fortschreitet und auch eine mögliche Speicherentleerung durch Überförderung nur sehr langsam wieder rückgängig gemacht werden kann. Daher wurden schon früh Methoden entwickelt, die dem Zwecke dienten, den Schutz und die dauerhafte Verfügbarkeit von Trinkwasser zu verbessern. Anhand des regionalen Beispiels für das Gewinnungsgebiet Queckborn wird die Erstellung eines Grundwassermanagementsystems gezeigt. Hier zeigt sich mit der Entwicklung des hydrogeologischen Modells, dass die Bearbeitung des gesamten westlichen Vogelsberges notwendig ist, um ein hydrogeologisch plausibles Modellgebiet zu erreichen. Auf der Grundlage des hydrogeologischen Modells werden alle relevanten Daten gesammelt und aufbereitet. Mit Hilfe der Kopplung des Geographischen Informationssystems und der Grundwasserdatenbank werden die Grundlagen für die Erstellung eines numerischen Grundwassermodells für das Untersuchungsgebiet gebildet. Hierbei erfolgt eine optimale Kombination, Abstimmung und Anpassung der Teilkomponenten des Grundwassermanagementsystems mit Hilfe der Abfragesprache SQL sowie der Programmiersprachen AVENUE und Visual Basic for Applications. This study is a scientific analysis of the options of the digital information- and data processing in the hydrogeology with the help of data bases, geographic information systems and ground water models and is meant to be a base for future work on this theme. Here the coupling of data bases, geographic information systems and ground water models to (so called) ground water management systems is especially studied. On the basis that drinking water is the main staple food in the world and about 70 % of the drinking water in Germany comes out of ground water, protecting drinking water and ground water is very important. Especially ground water needs to be protected, because of normally long lasting regeneration processes in cases of pollution and emptying of ground water storage caused by over-usage. Therefore, methods to protect drinking water from pollution and over-usage have a long history. On the example of the regional pumping region Queckborn the construction of a ground water management system is shown. The development of the hydrogeologic model shows that the whole western region of the Vogelsberg has to be considered to get a hydrogeologically consistent model region. On the basis of the hydrogeologic model all relevant data are collected and analysed. Coupling of geographic information system and groundwater data base creates the necessary information for the numerical groundwater model which is built. An optimal combination, coordination and adjustment of the components of the ground water management system is reached by the database query language SQL and the programming languages AVENUE and Visual Basic for Applications.