Entwicklung einer gemeinsamen Inversion zur hydrogeophysikalischen Charakterisierung des Untergrundes mittels MRT und ERT

• Antragsteller: Professor Dr. Mike Müller-Petke
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280065108

Wasser ist eine der wichtigsten weltweiten Ressourcen. Hydrogeophysikalische Untersuchungen zur Erkundung und Charakterisierung von Grundwasser tragen signifikante Informationen zur Erstellung von Wassermanagement Strategien bei. Geophysikalische Methoden erlauben die zerstörungsfreie Erkundung von physikalischen Eigenschaften des Untergrundes von der Erdoberfläche. Zwei hydrogeophysikalischen Methoden, Electrical-Resistivity-Tomography (ERT) and Surface-Nuclear-Magnetic-Resonance (SNMR), haben in der Vergangenheit gezeigt, dass sie wichtige Parameter wie Wassergehalt, hydraulische Leitfähigkeit und Salinität des Untergrundes abbilden können. Für den Fall eines horizontal geschichteten Halbraums (1D Verhältnisse) konnte bereits gezeigt werden, dass die gemeinsame Inversion beider Techniken gegenüber der individuellen Auswertung eine deutliche Verbesserung darstellt. Neben den 1D Verhältnissen sind aber auch geologische Strukturen wie Karst und Paleo-channels oder physikalische Zustände wie Salzwasserintrusionen zunehmend von Interesse. Die Zielstellung des Projekts ist eine gemeinsame Inversion von ERT und SNMR im Kontext zwei-dimensionaler Verhältnisse. Ergebnis der in diesem Projekt zu entwickelnden gemeinsamen Inversion sind zwei-dimensionale Abbildungen des Untergrundwiderstandes, des Wassergehaltes und der Relaxationszeiten. Die Interpretation auf Grundlage dieser Abbildungen erlaubt die Unterscheidung lithologischer von Porenfluideigenschaften, welche durch die Abbildung des Widerstandes allein nicht möglich ist. Darüber hinaus können aus den primären Untergrundeigenschaften Porosität, hydraulischer Leitfähigkeit und Salinität zur Erstellung von Grundwassermodellen abgeleitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Thomas Günther