A conceptual hydrogeological model for evaluating residence times in Hessen;Konzeptionelles hydrogeologisches Modell zur Analyse und Bewertung von Verweilzeiten in Hessen

Grundwasser

Volumn 16, Issue 3, 2011, Pages 163-176

  Wendland, Frank ^a   Berthold, Georg ^b   Fritsche, Johann Gerhard ^b   Herrmann, Frank ^a   Kunkel, Ralf ^a   Voigt, Hans Jürgen ^c   Vereecken, Harry ^a  

^a FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH   (Germany)

^b Hessisches Landesamt fur Umwelt und Geologie   (Germany)

^c BRANDENBURG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

Conceptual hydrogeological model; EU WFD; Hessen; Large scale model; Residence times

Indexed keywords

AQUIFER; CONCEPTUAL FRAMEWORK; DECISION MAKING; EUROPEAN UNION; GROUNDWATER; HYDROGEOLOGY; NUMERICAL MODEL; SPATIAL RESOLUTION; VADOSE ZONE; WATER-ROCK INTERACTION;

GERMANY; HESSE;

EID: 80052278229     PISSN: 1430483X     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s00767-011-0169-6     Document Type: Article

References (59)

1. Aller, L., Bennett, T., Lehr, J. H., Petty, R. J., Hackett, G.: DRASTIC: a standardized system for evaluationg ground water pollution potential using hydrogeologic settings. EPA/600/2-87/035, Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory, Office of Research and Development, U. S. Environmental Protection Agency, Ada, Oklahoma, USA (1987).
2. Baumgartner, A., Liebscher, H.-J.: Lehrbuch der Hydrologie, Bd. 1: Allgemeine Hydrologie, 694 S., 2. Aufl. Gebrüder Bornträger, Berlin (1996),.
3. Bredehoeft, J.: The conceptualization model problem-surprise. Hydrogeol. J. 13(1), 37-46 (2005).
4. CIS: Guidance on groundwater status and trend assessment. Common implementations strategy for the water framework directive (2000/60/EC), 82 S. Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg (2009).
5. CIS: Guidance on risk assessment and the use of conceptual models for groundwater common implementations strategy for the water framework directive (2000/60/EC), 67 S. Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg (2010).
6. Cushman, J. H.: On measurement, scale and scaling. Water ResOUR. Res. 22(2), 129-134 (1986).
7. Dagan, G.: Solute transport in heterogeneous porous formations. J. Fluid Mech. 145, 151-177 (1984).
8. Dahan, O., McGraw, D., Adar, E., Pohll, G., Bahm, B., Thomas, J.: Multi-variable mixing cell model as a calibration and validation toll for hydrogeological groundwater modeling. J. Hydrol. 293, 115-136 (2004).
9. De Lange, W. J.: NAGROM a groundwater model for national groundwater management and regional and local studies. Eur. Water Pollut. Control 6(5), 63-67 (1996).
10. Denny, S., Allen, D., Journeay, J.: DRASTIC-Fm: a modified vulnerability mapping method for structurally controlled aquifers in the southern Gulf Islands, British Columbia, Canada. Hydrogeol. J. 15(3), 483-493 (2007).
11. Diepolder, G. W.: Schutzfunktion der Grundwaserüberdeckung. Grundlagen-Bewertung-Darstellung in Karten. GLA Fachberichte 13, S. 5-79. Bayerisches Geologisches Landesamt, München (1995).
12. DIN 4049-3: Hydrologie - Teil 3: Begriffe zur quantitativen Hydrologie, 80 S. Beuth-Verlag, Berlin (1994),.
13. Dooge, J. C. I.: Hydrological modelling and the parametric formulation of hydrological processes on a large scale. WCP-Publications, Series No. 96, WMO Technical Document 43, Appendix C, 1-20 S. WMO, Geneva (1985).
14. Douglas, D. H.: Experiments to locate ridges and channels to create a new type of digital elevation models. Cartographica 23(4), 29-61 (1986).
15. EU-GWD: Directive 2006/118/EC of the European Parliament and of the Council of 12 December 2006 on the protection of groundwater against pollution and deterioration, L 327/19, 31 S. Off. J. Eur. Communities (2006).
16. EU-WFD: Directive 2000/60/EC of the European Parliament and the Council of the European Union of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy, L 327, 73 S. Off. J. Eur. Communities (2000).
17. Fairfield, J., Leymarie, P.: Drainage networks from grid digital elevation models. Water Resour. Res. 30(6), 1681-1692 (1991).
18. Fritsche, H.-G., Hemfler, M., Kämmerer, D., Leßmann, B., Mittelbach, G., Peters, A., Pöschl, W., Rumohr, S., Schlösser-Kluger, I.: Beschreibung der hydrogeologischen Teilräume von Hessen gemäß EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL). Geol. Jb. Hessen 130, 5-19 (2003).
19. Hannappel, S., Fritsche, H.-G., Lessmann, B.: Die Erstellung der Hydrogeologischen Übersichtskarte (HÜK 200) in Hessen. Hes. Umweltmonitor 7(4), 2-10 (2003).
20. Heinkele, T., Voigt, H.-J., Jahnke, C., Hannappel, S., Donat, E.: Charakterisierung der Empfindlichkeit von Grundwasserkörpern. Project report, UBA-Texte 299 22 278, 126 S. Umweltbundesamt, Berlin (2002).
21. Hennings, V.: Methodendokumentation Bodenkunde: Auswertungsmethoden zur Beurteilung der Empfindlichkeit und Belastbarkeit von Böden. Geol. Jahrb., Reihe G, Heft SG 1. Schweizerbartsche Verlagsbuchhandlung, Hannover (2000).
22. Hergesell, M.: GIS-based modelling of regional groundwter recharge in Hesse, Germany. In: Hydrologie in Hessen, Bd. 1, 102 S. Wiesbaden, Germany (2003).
23. Herrmann, F.: Entwicklung einer Methodik zur großräumigen Modellierung von Grundwasserdruckflächen am Beispiel der Grundwasserleiter des Bundeslandes Hessen, 134 S. Dissertation. BTU Cottbus, Cottbus (2010),.
24. Hoffmann, B.: Steuerungsstrategien bei der Grundwasserbewirtschaftung. Z. Dtsch. Geol. Ges. 138, 249-259 (1987).
25. Hölting, B., Haertlé, T., Hohrberger, K.-H., Nachtigall, K. H., Villinger, E., Weinzierl, W., Wrobel, J.-P.: Konzept zur Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung. Geol. Jahrb., Reihe C Hydrogeol. Ingenieurgeol. 63, 5-24 (1995).
26. Hughes, J. D., Liu, J.: MIKE SHE: software for integrated surface water/ground water modeling. Ground Water 46, 797-802 (2008).
27. Kinzelbach, W.: Numerische Methoden zur Modellierung des Transports von Schadstoffen im Grundwasser, 2. Aufl. Oldenburg Verlag, München (1992), 313 S.
28. Kollet, S. J., Maxwell, R. M.: Integrated surface-groundwater flow modeling: a free-surface overland flow boundary condition in a parallel groundwater flow model. Adv. Water Resour. 29(7), 945-958 (2006).
29. Kunkel, R.: Stochastische Modellierung der Nitratbelastung und der Verweilzeiten in den Grundwässern der Bundesrepublik Deutschland. Internal Report FZJ-STE-IB 4/94, Forschungszentrum Jülich GmbH, Programmgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung, Jülich (1994).
30. Kunkel, R., Wendland, F.: WEKU - a GIS-supported stochastic model of groundwater residence times in upper aquifers for the supraregional groundwater management. Environ. Geol. 30(1-2), 1-9 (1997).
31. Kunkel, R., Wendland, F.: Das Weg-/Zeitverhalten des grundwasserbürtigen Abflusses im Elbeeinzugsgebiet. Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Umwelt/Environment, Bd. 19. Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich (1999).
32. Kunkel, R., Wendland, F.: Diffuse Nitrateinträge in die Grund- und Oberflächengewässer von Rhein und Ems. Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Umwelt/Environment, Bd. 62. Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich (2006).
33. Kunkel, R., Eisele, M., Schäfer, W., Tetzlaff, B., Wendland, F.: Planning and implementation of nitrogen reduction measures in catchment areas based on a determination and ranking of target areas. Desalination 226, 1-12 (2008).
34. Leßmann, B.: Hydrochemische und isotopenhydrologische Untersuchungen an Grundwässern aus dem Vulkangebiet Vogelsberg. Grundwasser 6(2), 81-85 (2001).
35. Lins, H., Shiklomanov, I., Mostefakara, K.: Hydrology and water resources. In: Tegart, W. J., McG., Sheldon, G. W., Griffiths, D. C. (Hrsg.) Climate Change, The IPCC Impacts Assessment, Chap. IV, IPCC WGII report, S. 42. WMO/UNEP, Canberra (1990).
36. Mark, D. M.: Automatic detection of drainage networks from digital elevation models. Cartographica 21(2-3), 168-178 (1984).
37. McDonald, M. G., Harbaugh, A. W.: The history of MODFLOW. Ground Water 41(2), 280-283 (2003).
38. Merz, C., Steidl, J., Dannowski, R.: Parameterization and regionalization of redox based denitrification for GIS-embedded nitrate transport modeling in Pleistocene aquifer systems. Environ. Geol. 58, 1587-1599 (2009).
39. Morris, D. G., Heerdegen, R. G.: Automatically derived catchment boundaries and channel networks and their hydrological applications. Geomorphology 1(2), 131-141 (1988).
40. Müller, U., Raissi, F.: Arbeitshilfe für bodenkundliche Stellungnahmen und Gutachten im Rahmen der Grundwassernutzung. Arbeitshefte Boden. Niedersächsisches Landesamt für Bodenforschung, Hannover (2002).
41. Neukum, C., Hötzl, H.: Standardization of vulnerability maps. Environ. Geol. 51(5), 689-694 (2007).
42. O'Callaghan, J. F., Mark, D. M.: The extraction of drainage networks from digital elevation data. Comput. Vis. Graph. Image Process. 28, 323-344 (1984).
43. Panagopoulos, G., Antonakos, A., Lambrakis, N.: Optimization of the DRASTIC method for groundwater vulnerability assessment via the use of simple statistical methods and GIS. Hydrogeol. J. 14(6), 894-911 (2006).
44. Plate, E. J.: Zur Definition von Begriffen, Regionalisierung hydrologischer Parameter. In: Deutsche Forschungsgemeinschaft: Skalen in der Hydrologie, Beitragssammlung, S. 33-44. Bonn (1992).
45. Stigter, T., Ribeiro, L., Dill, A.: Evaluation of an intrinsic and a specific vulnerability assessment method in comparison with groundwater salinisation and nitrate contamination levels in two agricultural regions in the south of Portugal. Hydrogeol. J. 14(1), 79-99 (2006).
46. Tetzlaff, B., Schreiner, H., Vereecken, H., Wendland, F.: Modellgestützte Analyse signifikanter Phophorbelastungen in hessischen Oberflächengewässern aus diffusen und punktuellen Quellen, 149 S. Reihe Energie, Umwelt/Energy, Environment, Bd. 29. Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich (2009).
47. Trefry, M. G., Muffels, C.: FEFLOW: a finite-element ground water flow and transport modeling tool. Ground Water 45(5), 525-528 (2007).
48. Uhlenbrook, S.: Von der Abflussbildungsprozessforschung zur prozess-orientierten Modellierung - ein Review. Hydrol. Wasserbewirtsch. 49(1), 13-24 (2005).
49. Uhlig, M., Gebel, M., Halbfaß, S., Liedl, R.: Mesoskalige Modellierung der grundwasserbürtigen Nitratbelastung von Fließgewässern. Grundwasser 15, 163-176 (2010).
50. UNESCO-UNEP: The impact of large water projects on the environment. In: Proc. Int. Symp., 21-31 (1990).
51. Van der Heijde, P.: Groundwater Management: The Use of Numerical Models. Water Resources Monograph, Bd. 5. American Geophysical Union, Washington (1985).
52. Voigt, H.-J., Radschinski, J.: Conceptual model. In: Knödel, K., Lange, G., Voigt, H. J. (Hrsg.) Environmental Geology - Handbook of Field Methods and Case Studies, S. 963-1001. Springer, Berlin (2007).
53. Wendland, F.: Die Nitratbelastung in den Grundwasserlandschaften der "alten" Bundesländer (BRD). Berichte aus der Ökologischen Forschung. Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich (1992).
54. Wendland, F., Kunkel, R.: Das Weg-Zeit-Verhalten des Grundwasserabflusses und der Nitratabbau im Grundwasser. In: Lahmer, W., Becker, A. (Hrsg.) Wasser- und Nährstoffhaushalt im Elbegebiet und Möglichkeiten zur Stoffeintragsminderung: Konzepte für die nachhaltige Entwicklung einer Flusslandschaft, S. 108-126. Weißensee-Verlag, Berlin (2004).
55. Wendland, F., Kunkel, R., Voigt, H. J.: Assessment of groundwater residence times in the pore aquifers of the River Elbe Basin. Environ. Geol. 46(1), 1-9 (2004).
56. Wendland, F., Behrendt, H., Gömann, H., Hirt, U., Kreins, P., Kuhn, U., Kunkel, R., Tetzlaff, B.: Determination of nitrogen reduction levels necessary to reach groundwater quality targets in large river basins: the Weser basin case study, Germany. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 85(1), 63-78 (2009).
57. Wendland, F., Albert, H., Bach, M., Schmidt, R. (Hrsg.): Atlas zum Nitratstrom in der Bundesrepublik Deutschland. Springer, Berlin (1993).
58. Wilder, H., Schöbel, T.: Leitfaden zur Schutzfunktionsbewertung der Grundwasserüberdeckung. Geologischer Dienst Nordrhein-Westfalen, Krefeld (2008), 52 S.
59. Yates, D.: WatBal-an integrated water balance model for climate impact assessment for river runoff. IIASA working paper, Bd. WP-94-64, 30 S. IIASA, Laxenburg (1994).