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Zusammenführung von Bohrschichtinformationen zur bundesländerübergreifenden 3D-Modellierung im nördlichen Oberrheingraben

Merging of borehole data for federal inter-state 3D-modelling in the Upper-Rhine-Graben

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Zusammenfassung

Heterogene Datenstrukturen führen bei bundeslandübergreifenden Projekten zur 3D- und Grundwassermodellierung oft zu hohen Barrieren bei der Bearbeitung. Zur Beleuchtung und Überwindung solcher Barrieren wurden in einer Pilotstudie drei grenzübergreifende Projektgebiete (Hessen/Bayern, Hessen/Baden-Württemberg und Hessen/Rheinland-Pfalz) im Maßstab 1:25.000 definiert. Strukturgeologisch sind die Arbeitsgebiete im nördlichen Oberrheingraben sowie in der Hanau-Seligenstädter Senke angesiedelt. Die von den geologischen Landesämtern zur Verfügung gestellten Bohrschichtinformationen wurden nach technischen und inhaltlichen Kriterien verglichen und zusammengeführt. Anschließend wurden die Daten mit zuvor definierten Wasserdurchlässigkeitsklassen parametrisiert und im 3D-Raum interpoliert, um eine Abschätzung der Durchlässigkeitsbeiwerte zu ermöglichen. Daneben wurden für ein Teilgebiet Schichtdaten in einem einheitlichen lithostratigraphischem Konzept vereinigt und bundeslandübergreifend Trennhorizonte modelliert. Ein semiautomatisches Zusammenführen der petrographischen Informationen gelang für einen Großteil der Schichten. Die Modellierergebnisse zeigen ein flächenhaftes Auftreten grundwasserleitender Schichten bis etwa 40 m unter Geländeoberkante und ein nicht-flächendeckendes Auftreten geringleitender Schichten in den im Liegenden folgenden 30 Metern. Zudem korreliert das Durchlässigkeitsmodell gut mit dem erstellten Trennflächenmodell.

Abstract

Heterogeneous data structures in federal inter-state projects for 3D geological and/or groundwater modelling often face significant challenges. To address and overcome these challenges, three cross-border areas in Germany have been chosen for a pilot study. Geologically, the areas are located in the Upper Rhine Graben and the Hanau-Seligenstädt Basin. Borehole data provided by the geological surveys have been compared and synthesized according to technical and content-related criteria. Synthesized data were then parameterized with defined classes of hydraulic conductivity and interpolated in 3D space, aiming to spatially describe the hydraulic conductivity. In addition, for one subsection, borehole data were interpreted within a common lithostratigraphic context for modelling Quaternary horizons across federal state borders. A semi-automated synthesis of petrographic information worked for most of the geological layers. Results reveal the occurrence of high permeability layers in the first 40 meters below ground surface and low permeability layers in the following 30 meters. The permeability model correlates well with modelled Quaternary horizons.

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Wächter, J., Lehné, R., Prein, A. et al. Zusammenführung von Bohrschichtinformationen zur bundesländerübergreifenden 3D-Modellierung im nördlichen Oberrheingraben. Grundwasser 23, 337–346 (2018). https://doi.org/10.1007/s00767-018-0400-9

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