Veröffentlichungen zum Forschungsvorhaben:
 

Kunkel, R. und Wendland, F. (1998): Der Landschaftswasserhaushalt im Flußeinzugsgebiet der Elbe – Verfahren, Datengrundlagen und Bilanzgrößen - Schriften des Forschungszentrum Jülich, Reihe Umwelt/Environment, Band 12, 107 S., ISBN: 3-89336-233-9

Kurzbeschreibung des Inhalts:

Der Landschaftswasserhaushalt mit seinen regional unterschiedlichen Abflußmengen und seiner Abflußcharakteristik ist eine wichtige Gebietskenngröße zur Analyse der ökologischen Bedingungen in einem Flußeinzugsgebiet und für weitergehende Untersuchungen zum Nährstoffhaushalt.

Zur Analyse des Landschaftswasserhaushaltes im Elbeeinzugsgebiet wurden die Wasserbilanzgrößen reale Verdunstung, Gesamtabfluß, Direktabfluß und Basisabfluß für die hydrologische Periode 1961 – 1990 flächendifferenziert quantifiziert und an gemessenen Pegeldurchflußwerten validiert. Hierauf aufbauend wurde eine Übersicht über die regional dominanten Abflußanteile erstellt sowie Aussagen zur mittleren Austauschhäufigkeit des Bodenwassers in der Wurzelzone und damit zur Auswaschungsfährdung von Pflanzennährstoffen abgeleitet.

Die Untersuchungen erfolgten auf der Basis empirischer, für großräumige Untersuchungen geeigneter Verfahren unter Verwendung flächendeckender klimatischer, bodenkundlicher, geologischer, hydrologischer und topographischer Datengrundlagen.

Um eine möglichst große Transparenz zu gewährleisten, wurden alle Verfahrensschritte der durchgeführten Analyse umfassend erläutert sowie alle Datengrundlagen und Ergebnisse kartographisch dargestellt und diskutiert.
 
 
 

F. Wendland und R. Kunkel (1999): Das Nitratabbauvermögen im Grundwasser des Elbeeinzuggebietes - Schriften des Forschungszentrum Jülich, Reihe Umwelt/Environment, Band 13, 177 S., ISBN: 3-89336-236-3
 

Kurzbeschreibung des Inhalts:

In Grundwasserleitern können hydrochemische Bedingungen vorherrschen, die einen mikrobiellen Nitratabbau ermöglichen. Dies kann dazu führen, daß Nitratbelastungen des Grundwassers durch flächenhafte Nitrateinträge, z. B. aus der Landwirtschaft, deutlich verringert werden. Häufig weisen dadurch auch Vorfluter, die im Kontakt mit nitratabbauenden Aquiferen stehen, nur geringe Nitratkonzentrationen auf. Das Nitratabbauvermögen des Grundwassers ist daher ein Gebietsparameter, der bei der Erarbeitung von Konzepten zur Verminderung der diffusen Nitrateinträge in einem Flußeinzugsgebiet angemessen zu berücksichtigen ist.

In diesem Buch werden die Ergebnisse einer Studie zur Erstellung einer flächendeckenden Übersicht zum Nitratabbauvermögen im Grundwasser des Elbeeinzugsgebietes zusammengefaßt. Hierzu wurden Grundwassergütedaten aus ca. 8500 Grundwassermeßstellen statistisch ausgewertet und die Grundwässer der im Elbeeinzugsgebiet auftretenden hydrogeologischen Gesteinseinheiten in überwiegend reduzierte (nitratabbauende) und überweigend oxidierte (nicht-nitratabbauende) Grundwässer klassifiziert. Abschließend wurde beispielhaft eine grobe, überschlägige Abschätzung des Zeitraums bis zur Erschöpfung des an der Abbaureaktion beteiligten reaktiven Stoffdepots (Pyrit) reduzierten Aquifere vorgenommen.

Um eine möglichst große Transparenz der durchgeführten Analyse zu gewährleisten, wurden alle Verfahrensschritte umfassend erläutert sowie alle Datengrundlagen und Ergebnisse kartographisch und in Form von Graphiken dargestellt und diskutiert.

R. Kunkel und F. Wendland (1999): Das Weg-/Zeitverhalten des grundwasserbürtigen Abflusses im Elbeeinzugsgebiet - Schriften des Forschungszentrum Jülich, Reihe Umwelt/Environment, Band 19, 122 S., ISBN: 3-89336-249-5

Kurzbeschreibung des Inhalts:

Das Weg-/Zeitverhalten der grundwasserbürtigen Abflußkomponente ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung der Langzeitgefährdung der Grundwasservorkommen durch diffus in das Grundwasser eingetragene Nährstoffe (zum Beispiel Nitrat) und liefert darüber hinaus wichtige Hinweise auf die Effizienz von Stoffrückhalte- und -abbauvorgängen im Aquifer.
Die Analyse der Grundwasserverweilzeiten erfolgt auf Basis des stochastischen, für großräumige Verweilzeitenanalysen entwickelten WEKU-Modells. Auf der Basis von Grundwassergleichenplänen wurde zunächst ein digitales Geländemodell der Grundwasseroberfläche erstellt. Dieses wird hinsichtlich der lateralen Fließdynamik des Grundwassers analysiert und die Grundwasserfließrichtungen, hydraulischen Gradienten und grundwasserwirksamen Vorfluter ausgewiesen. In einem zweiten Schritt wird unter Verwendung flächendifferenzierter hydromechanischer Kenngrößen die Abstandsgeschwindigkeit des Grundwassers im oberen Aquifer ermittelt. Aus der Verknüpfung von Abstandsgeschwindigkeiten und Fließstrecken des Grundwassers werden die Zeiträume vom Eintritt des versickerten Niederschlags in den Grundwasserleiter bis zum Austritt in ein Oberflächengewässer flächendifferenziert spezifiziert.
Die Untersuchung wurde für den Lockergesteinsbereich des Elbeeinzugsgebietes durchgeführt und betrifft vor allem das obere, maßgeblich in den aktiven Wasserkreislauf eingebundene und dementsprechend am stärksten durch diffuse Nährstoffeinträge gefährdete Grundwasserstockwerk.
Um eine möglichst große Transparenz der durchgeführten Analyse zu gewährleisten, wurden alle Verfahrensschritte umfassend erläutert sowie alle Datengrundlagen und Ergebnisse kartographisch und in Form von Graphiken dargestellt und diskutiert.

Weitere Veröffentlichungen:

Wendland, F., Kunkel, R. (1999): "Der Landschaftswasserhaushalt im Elbeeinzugsgebiet (Deutscher Teil)" – Zeitschrift: Hydrologie und Wasserbewirtschaftung (im Druck).

Kunke.l, R., Wendland, F., Albert, H..(1999) "Das Nitratabbauvermögen in den grundwasserführenden Gesteinseinheiten des Elbeeinzugsgebietes" – Zeitschrift: Wasser und Boden (im Druck).

Wendland, F., Kunkel, R. (1999): "GIS-Model supported assessment of the pollution risk of groundwater and surface waters by nutrients in the river Elbe basin"- 2^nd Inter-Regional Conference of Environment-Water 99 in Lausanne (in print).

Wendland, F., Kunkel, R. (1999): "GIS-based statistical evaluation of natural nitrate degradation capacity in groundwaterbearing formations." - XXIXIAH Congress 1999: Hydrogeology and Land Use Mangement (in print).

Kunkel, R., Wendland, F. (1998): "Modellgestützte Analyse der Grundwasserverweilzeiten in der Stromlandschaft Elbe" - PIK Report No. 43, S. 77 – 85.

Kunkel, R., Wendland, F. (1998): "Wasserhaushaltsmodellierung in makroskaligen Flußeinzugsgebieten am Beispiel der Elbe (deutscher Teil)"- 8. Magdeburger Gewässerschutzseminar, S. 413 – 415.

Wendland, F., Kunkel, R. (1998): "Gebietsumfassende Analyse von Wasserhaushalt und Grundwasserneubildung im Elbeeinzugsgebiet – Modellansätze und Datengrundlagen."- Freiburger Schriften zur Hydrologie, Band 5, 36 – 46.

Wendland, F., Kunkel, R. (1998): "Classification of the groundwater-bearing lithologic units in the Elbe catchment area (german section) with respect to their natural nitrate degradation capacity."- 3^rd International Conference of Diffuse Pollution, Edinburgh, S. 163 – 170.

Wendland, F., Kunkel, R. (1998): "Flächendifferenzierte Analyse des längjährigen mittleren Wasserhaushaltes im Einzugsgebiet der Elbe" - PIK Report Nr. 43, S. 67 – 77.

Wendland, F., Kunkel, R. (1998): "Klassifizierung der grundwasserführenden Gesteinseinheiten im Elbeeinzugsgebiet (deutscher Teil) hinsichtlich ihres natürlichen Nitratabbauvermögens." - 8. Magdeburger Gewässerschutzseminar, S. 311 – 315.

Wendland, F., Kunkel, R. (1997): "Gebietsumfassende Analyse von Wasserhaushalt, Verweilzeiten und Grundwassergüte zur natürräumlichen Klassifizierung und Leitbildentwicklung im Elbeeinzugsgebietes" – Interner Bericht, STE-IB 2/97, 64 S.