(GRS 191) Modellrechnungen zur großräumigen dichteabhängigen Grundwasserbewegung

Grundwasserströmungen mit relevantem Dichteeinfluss treten in verschiedenen Bereichen auf. So spielt in der Modellierung von Wasserentnahmen im Küstenbereich die Problematik des Eindringens von Meerwasser in die Grundwasseraquifere eine große Rolle. Für Brunnen im Küstenbereich, aus denen zu große Mengen Trinkwasser gefördert werden, besteht die Gefahr eines Salzwasseraufstiegs, des sogenannten Upconings. Tritt ein solcher Fall ein, ist der betreffende Brunnen mitunter auf Jahrzehnte hinaus unbrauchbar. Wasserwerke auf Inseln, die auf die Vorräte in einer von Meerwasser umschlossenen Süßwasserlinse angewiesen sind, müssen ihre Entnahmeraten und deren Verteilung auf die einzelnen Brunnen besonders sorgfältig planen, um die Erhaltung der Linse nicht zu gefährden. Küstenschutz- oder Bewässerungsmaßnahmen können die Lage der Süß- /Salzwassergrenze beeinflussen.
 
Sowohl für die Endlagerung radioaktiver als auch für die Ablagerung chemisch-toxischer Abfälle in tiefen geologischen Formationen stellt Steinsalz ein mögliches Wirtsgestein dar. Nach einer potentiellen Freisetzung von Schadstoffen aus der Wirtsformation kann durch Grundwasserbewegungen ein Transport bis in die Biosphäre erfolgen. Die Simulation dieses Schadstofftransportes ist Bestandteil einer Langzeitsicherheitsanalyse. Dafür ist die Kenntnis des Strömungsfeldes des Grundwassers in der Umgebung des Endlagers eine unabdingbare Voraussetzung. In den Deckgebirgen von Salzstöcken treten im Grundwasser Salzkonzentrationen bis zur Sättigung auf. Daher kommt auch auf diesem Anwendungsgebiet der Modellierung von Grundwasserbewegungen, bei denen die Dichteeinflüsse aufgrund der Versalzung berücksichtigt werden, eine besondere Bedeutung zu.