Hydrogeologisches und numerisches Grundwasserströmungsmodell von Semarang/Indonesien

Projektfinanzierung: The Directorate General of Higher Education the Department of Education and Culture the Government of the Republic of Indonesia

Forschungsprogramm: Post graduate Scholarship

Projektlaufzeit: 2009 bis 2013

Urbane Regionen in Indonesien sind von einem starken Bevölkerungsanstieg sowie durch ihre Küstennähe charakterisiert. Die Nachfrage nach sauberem Wasser – vorrangig aus dem Grundwasser – von der Bevölkerung, aber auch von der Wirtschaft, steigt kontinuierlich mit dem Bevölkerungszuwachs an. Semarang liegt im Norden der Insel Java. Für die Anzahl registrierter Tiefbrunnen ist ein starker Anstieg auf 1.227 zu verzeichnen, mit einer offiziellen Grundwasserförderung von insgesamt 35 Millionen Kubikmeter pro Jahr. Das Untersuchungsgebiet umfasst urbane (Stadtgebiet Semarang) und suburbane Gebiete (Demak, Grobogan und Verwaltungsbezirk Semarang) mit einer Gesamtpopulation von rund drei Millionen Menschen. Die Grundwassergewinnung aus Tiefbrunnen beschränkt sich auf tiefere, gespannte Grundwasserleiter. Diese Untersuchung versucht die aktuelle Grundwassersituation in Semarang numerisch zu simulieren sowie zukünftige Änderungen aufgrund von Stadtwachstum und Klimaänderungen mit einzubeziehen.

Der Fokus der Arbeit liegt auf einer wesentlichen Verbesserung des bestehenden hydrogeologischen Modells als Basis für numerische Simulationen der Grundwasserströmung (stationären und instationär) unter Einbeziehung geologischer, hydrogeologischer und hydrologischer Daten. Das numerische Modell wird während des Kalibrations- und Validationsprozesses mit quantitativen und qualitativen Methoden bewertet. Eine Sensitivitätsanalyse bewertet des Weiteren den Einfluss der am stärksten sensitiven Parameter. Durch die Verwendung des kalibrierten, instationären Modells kann so die Grundwasserströmung für verschiedene Szenarien, z.B. Stadtentwicklung und Klimawandel simuliert werden.

Mit dem stationären Modell wurden die Grundwasserdruckhöhen für das Jahr 2010 berechnet. Für die erfolgreiche Kalibrierung des Modells musste eine wesentlich höhere Grundwasserförderung als die offizielle angesetzt werden (etwa 60 im Vergleich zu 35 Millionen Kubikmeter pro Jahr). Dies hat zur Folge, dass im Norden des Modellgebiets die Grundwasserdruckflächen auf Grund der hohen Förderleistung tiefer fallen als im übrigen Bereich. Sowohl die Grundwasserentnahme als auch der Klimawandel werden in Zukunft zu einem möglicherweise starken Verlust von Grundwasserressourcen führen. Die beste Lösung kann mit einer Verringerung der Entnahmemengen erreicht werden, um die Grundwasservorräte aufzufüllen und für die Zukunft zu sichern. Diese Ergebnisse sollten bei der Entscheidung über zukünftige Wasserbewirtschaftungsplanungen in Betracht gezogen werden.

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