Verbesserung des Verständnisses der hydrologischen Interaktion zwischen kleinen Standgewässern (Söllen) und dem angrenzenden Grundwasserleitersystem mit Hilfe eines hybriden Modellierungsansatzes
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Während der Wisconsin-Vereisung in Nordamerika und der Weichsel-Vereisung in Nordmitteleuropa hinterließen die Gletscher Vertiefungen, die in Europa Kettle Holes (auf Deutsch: Sölle) und in Nordamerika Prairie Potholes genannt werden. Diese Merkmale sind für die Hydrologie und Ökologie wichtig, werden aber in der Wasserwirtschaft oft übersehen, insbesondere wenn es darum geht, ihre Verbindung zum Grundwasser zu verstehen. Um dies zu ändern, haben wir ein Hybridmodell entwickelt, das stabile Wasserisotope, wasserchemische Analysen und ein integriertes hydrologisches Modell verwendet. Wir haben 12 wasserchemische Parameter und stabile Wasserisotope in 39 Kessellöchern über einen Zeitraum von 17 Monaten überwacht, während unsere Überwachung für 5 Pilot-Kessellöcher und 7 Quillow-Flussstandorte über einen Zeitraum von 40 Monaten im Nordosten von Brandenburg, Deutschland, durchgeführt wurde. Wir installierten eine Wetterstation und Piezometer, um stündlich den Wasserstand der Sölle und den Grundwasserspiegel zu messen. Unsere Ergebnisse zeigten, dass sich der Fluss von einem Soll in den angrenzenden Grundwasserbereich unter bestimmten Bedingungen umkehren kann, wenn der oberflächennahe Grundwasserleiter eine geringe hydraulische Leitfähigkeit aufweist. Außerdem haben wir mit Hilfe des maschinellen Lernens die Wasserchemie der Sölle mit dem umliegenden Flussnetz (Quillow Fluss) verglichen. Wir konnten eindeutige Cluster identifizieren, die auf mögliche hydrologische Verbindungen zwischen den Söllen und dem umliegenden Flussnetz hindeuten. Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um diese Ergebnisse zu bestätigen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Are Kettle Holes across Agricultural Landscapes a Potential Medium for Redistribution of Solutes towards their Nearby River Network? LuWQ2022, Land Use and Water Quality: Agriculture and the Environment, Maastricht, the Netherlands, 12-15 September 2022
Taie Semiromi, M., Merz, C., Steidl, J. & Hayashi, M.
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Assessment of Possible Hydrologic Connection Between Kettle Holes and the Quillow River across the Northeast of Brandenburg State, Germany, presented at FH-DGGV-Tagung „Grundwasser - Klima – Gesellschaft”, Jena, Germany, 23–26 March 2022.
Taie Semiromi, M., Merz, C., Steidl, J. & Hayashi, M.
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Identification of the Hydrological System of Kettle Holes of Northeastern Brandenburg, Germany based on their Geochemical Characteristics.
Taie, Semiromi Majid; Steidl, Jörg; Hayashi, Masaki; van Meerveld, Ilja & Merz, Christoph
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Groundwater flow reversal between small water bodies and their adjoining aquifers: A numerical experiment. Hydrological Processes, 37(5).
Steidl, Jörg; Gliege, Steffen; Semiromi, Majid Taie & Lischeid, Gunnar
