Charakterisierung und Vorhersage von Stofftransport im Grundwasser durch nichtinvasive Messverfahren und stochastische Theorien

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Die Untersuchung und Vorhersage von Stofftransport im Grundwasser spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Strategien im Umgang mit gefährlichen Substranzen, die in das Grundwasser gelangen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die zeitabhängige räumliche Konzentrationsverteilung gelöster Stoffe im heterogenen Grundwasserleiter unter Einsatz nichtinvasiver tomographischer Verfahren experimentell zu untersuchen und durch stochastische Theorien und numerische Modellierungen vorherzusagen. In einem ersten Schritt soll im Rahmen eines Tracerversuchs auf dem Testfeld Krauthausen sowohl mit induzierter Polarisationsmessung kombinierte elektrische Widerstandstomographie, als auch Radio-Magnetotellurik durchgeführt werden. Die experimentelle Untersuchung der Stoffkonzentrationen soll genutzt werden, um die Charakterisierung des Stofftransports, insbesondere die Quantifizierung von dispersiven Prozessen und Mischungsprozessen, zu optimieren. Die Charakteristiken sollen genutzt werden, um die Belastbarkeit von Vorhersagen des Stofftransports durch stochastische Theorien zu analysieren. In einem zweiten Schritt sollen stochastische Theorien zum Stofftransport durch Monte Carlo-Simulationen überprüft werden. Schließlich soll durch numerische Transportmodellierung die Auswirkung der interagierenden Prozesse, Dispersion und Mischung, auf den Stofftransport reaktiver Stoffe im heterogenen Grundwasserleiter charakterisiert werden, um ein besseres Verständnis über die Relevanz von Mischungsprozessen zu erlangen.