Hydrogeologie und Wasserwirtschaft

Wasser ist eine lebenswichtige Ressource. Darum ist ein sorgsamer und nachhaltiger Umgang mit diesem Element für unsere Kunden und uns selbstverständlich – aber auch eine komplexe und verantwortungsvolle Aufgabe. 

DMT unterstützt private Unternehmen und öffentliche Auftraggeber weltweit durch spezialisierte Dienstleistungen mit Fokus auf den gesamten Wasserkreislauf. Diese umfassen die Bereiche:

  • Management von Grundwasser, Grubenwasser und Oberflächenwasser
  • Nachhaltige und optimierte Förderung von Wasser
  • Sammeln und Speicherung von Wasser
  • Verteilung und Transport von Wasser (Verteilnetze und Transportleitungen)
  • Abwassernetze und Abwasserbehandlungsanlagen
  • Einleitungsmanagement in Gewässer und Grundwasserleiter
  • Geothermische Nutzung von Grund- und Grubenwasser
  • Wasserstands- und Abflussmessungen, Durchführung geohydraulischer Tests
  • Hydrogeologische Kartierung und Auswertung, GIS-Anwendungen
  • Hydrogeologische Grundlagenarbeiten wie Messnetzentwicklung, Bohrbetreuung und Erstellung von Monitoringkonzepten
  • Bewertung von Wasserqualitäten
  • Sanierung und Sicherung von Grundwasserbelastungen
  • Ökologische Verbesserung von Oberflächengewässern
  • Sedimentmanagement in Flussgebieten
  • Numerische Grundwassermodellierung, Grubenwassermodellierung und Oberflächenwassermodellierung

Die globale Herausforderung ist es, konkurrierende Nutzungen und Interessen an dem lebenswichtigen Element in Einklang zu bringen. Die Spannungsfelder umfassen Hydraulik vs. Inhaltsstoffe, oberflächennahes vs. tiefes Grundwasser, standortspezifische vs. regionale Ansätze, steigender Wasserbedarf vs. Nachhaltigkeit, Wassernutzung vs. Einleitungsmanagement. Hinzu kommen veränderliche Randbedingungen (z.B. durch den Klimawandel) wie Wasserknappheit oder Wasser im Übermaß, punktuelle Nutzung bzw. Einleitung, strengere Umweltauflagen oder neue Grenzwerte für Stoffe im Grundwasser. Dies bedeutet, dass alle Planungen in der Hydrogeologie und Hydrologie vielfältige Interessen berücksichtigen müssen. Unser Ziel ist es, die komplexen Wassersysteme zu analysieren und die Nutzung im Hinblick auf die Interessen und die Umwelt zu optimieren.

Referenz

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PerformancePe

Untersuchungen zum Sedimenttransport in der geplanten Geestemündung in Bremerhaven

Auftraggeber: bremenports GmbH & Co. KG

Bearbeitungsdauer: 12 Monate

Nutzen:

Bei der Neugestaltung der Molenbauwerke muss im Rahmen des Genehmigungs- verfahrens der Einfluss auf die Sedimentationsprozesse im Bereich des Hafenbeckens untersucht werden. Im Rahmen der Bewertung der Varianten zum Neubau der Molenbauwerke sollte ein dreidimensionales hydrodynamisches Tidemodell erstellt werden. Die von DMT durchgeführten Simulationen und deren Bewertung ermöglichten es bremenports die Varianten für die Erneuerung der Hafeneinfahrt aus Sicht der Sedimentation zu werten.

Aufgabe:

Auf Grundlage des dreidimensionalen Strömungsmodells sind mit einem Sedimenttransportmodell die Ablagerungen von Sedimenten im Hafenbecken und im Bereich der Hafeneinfahrt für zwei Planungsvarianten und unterschiedliche Ausbautiefen des Hafens ermittelt und bewertet worden.

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Herausforderungen:

Die Strömungsprozesse aufgrund von Dichteströmungen während der Flut- und Ebbströmung sind sehr komplex. Durch die Simulation der Strömungsprozesse mit einem dreidimensionalen hydrodynamischen Tidemodell wurden Aussagen zu den Sedimentationsprozessen von Ton-, Schluff- und Sandfraktionen gewonnen.

Kernleistung:

Ermittlung des Sedimenteintrags im Vorhafen im Ist- und Planzustand und Bewertung der Ergebnisse für die Ausbauvarianten.

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Sediment-, Stoff- und Wärmetransport

Weitere Informationen zum Thema Sediment-, Stoff- und Wärmetransport finden sie in diesem Flyer oder bei unserem Ansprechpartner Patrick Storz.

 

Wir helfen bei der Reduktion von Investitionskosten – durch vorausschauende Planung, und ebenso bei der Reduktion von Betriebskosten – durch optimierte Nutzung der vorhandenen Ressourcen. Wir bieten individuelle Beratung, entwickeln Lösungen und liefern Teil- oder Komplettpakete zu wasserwirtschaftlichen Projekten. Wir erstellen Analysen und Konzeptstudien, bieten Vor- und Ausführungsplanung inklusive Kostenschätzung und kümmern uns um Projektmanagement und Bauüberwachung. Unsere Kunden profitieren dabei von fundierten Vorhersagen und realistischen Szenarien, basierend auf unserer langjährigen Erfahrung in der Hydrogeologie und Wasserwirtschaft.

Grundwassermanagement: In der Wasserwirtschaft fokussieren wir uns auf den Schutz und die nachhaltige Nutzung von Grundwasservorkommen. Wir beobachten und bewerten Veränderungen des Grundwasserzustandes und setzen diese in Relation zu natürlichen Verhältnissen. Auf dieser Basis erstellen wir Maßnahmenkataloge zur nachhaltigen Verbesserung des Grundwasserzustandes und entwickeln Pläne zum optimierten Grundwassermanagement. Anhand von Messungen und Untersuchungen des Wassers werden die Grundwasserleiter und die Tiefenlage des Grundwasserspiegels ermittelt, sowie dessen Schwankungsbreite angegeben. Wir unterstützen Sie mit Planungen und numerischen Grundwassermodellierungen sowie für Gruben- und Oberflächenwasser. Ein besonderer Fokus liegt bei der Beratung und Planung von Tiefgründungen und Infrastrukturmaßnahmen wie z. B. Tunnelbau.

DMT berät derzeit z.B. beim Bau von Wasserkraftwerken und Dämmen, bei der Folgenabschätzung von Grubenwasseranstiegen, bei der Kopplung von Grund-, Gruben- und Oberflächenwassermodellen, bei der Planung von neuen Bergwerken, bei der Trockenhaltung von Senkungströgen und bei der Optimierung des Grubenwassermanagements in Bergbaugebieten.

Im Bereich des Stofftransportes im Grund- und Grubenwasser beschäftigen wir uns mit Vorkommen, Mobilität, Ausbreitung und evtl. Abbau von gelösten oder partikelgebundenen Stoffen. Es bestehen langjährige Erfahrungen bei der Erkundung, Sanierung oder Sicherung von Grundwasserbelastungen. Hierzu werden eigenständige Untersuchungen zum Sorptions- und Abbauverhalten und numerische Modellierungen zur Findung optimaler Maßnahmen durchgeführt. Bei diesen Maßnahmen finden auch Methoden des Monitored und Enhanced Natural Attenuation (MNA und ENA) Anwendung, die auf einer gezielten Nutzung von mikrobiellen Abbauprozessen beruhen.

Sedimentmanagement: Der Transport von Sedimenten, Stoffen und Wärme in Oberflächengewässern kann durch Maßnahmen am Gewässer nachhaltig beeinflusst werden. In der Regel entstehen dabei komplexe Situationen im Gewässer, die man erkennen und interpretieren muss. Hierbei ist DMT der richtige Partner. Durch eine hohe Fachkompetenz und durch die Verwendung numerischer Modelle analysiert die DMT sowohl die hydraulische Situation als auch die vorherrschenden Transportmechanismen. Diese Analyse erlaubt es in der Regel Optimierungen an den Planungen vorzunehmen und Kosten zu sparen.

Wasser braucht Wissen

Wir decken das gesamte Spektrum grundlegender Untersuchungen im Rahmen des Wasserressourcenmanagements ab. Von Bewertungen, technischen Fachstudien und der Einschätzung von Umweltbelastungen bis hin zur Entwicklung von „Digital Twins“, die komplexe Abläufe nicht nur in digitaler Form visualisieren, sondern auch den optimalen Betriebsablauf ermitteln und automatisch steuern. Im Sedimentmanagement nutzen wir ebenfalls numerische Modelle, um den Wasserfluss zu simulieren, und zur Berechnung von Sediment- und Stofftransporten, Wärmetransporten und von hydro- und geochemischen Reaktionen.

Die Fragestellungen rund um den Wasserkreislauf benötigen innovative Lösungen und Methoden. DMT hat für den Grubenwasserbereich eine spezialisierte und weltweit eingesetzte Software entwickelt: Boxmodell. Mit den beiden daraus abgeleiteten Programmen Heatflow und ReacFlow können Grundwasserfluss sowie der Transport von Wärme unter besonderer Berücksichtigung von Störungen bzw. der Transport von gelösten Stoffen unter Berücksichtigung von chemischen Reaktionen modelliert werden. Darüber hinaus steht eine Vielzahl bekannter und weit verbreiteter Programme für hydrologische und hydrogeologische Fragestellungen wie z.B. Springund Feflowfür numerische Grundwassermodellierungen zur Verfügung.

DMT Leistungspakete rund um das Wasserressourcenmanagement:

Grundwassermanagement/Grubenwassermanagement

  • Exploration: Lokalisierung von Grundwasservorkommen und Grundwasserleitern, Volumenermittlung, Untersuchungen zur regionalen Grundwassersituation
  • Sicherheit: Grundwassermanagement für Großbauprojekte, Zurückhalten von Schadstofffahnen
  • Förderung: Planung und Optimierung von Brunnen, Verminderung der Pumpkosten
  • Automatisierung: Optimierung der Pumpensteuerung
  • Nachhaltigkeit: Entwicklung von Konzepten zum Wiederauffüllen von Grundwasserleitern
  • Grubenwasser: Management und Aufbereitung, Transport von gelösten und partikelgebundenen Stoffen in Bergwerken, Begleitung bei Planung, Betrieb und Stilllegung von Bergwerken

Oberflächenwasser

  • Sicherheit: Management von Starkregenereignissen, langanhaltender Wärme und Dürre, Ermittlung von Überschwemmungsgebieten, Vorhersage von Überflutungen
  • Flussgebietsmanagement: ganzheitliche und interdisziplinäre Beratung und Planung
  • Automatisierung: Speichermanagement, Energiegewinnung, 4.0-Systeme für die Wasserwirtschaft, automatische Leitwartensteuerung auf Basis von Prognoseszenarien
  • Sediment- und Stofftransport: Analyse, Planung und Gutachtenerstellung
  • Wasserbauliche Planungen

Trinkwasser

  • Wasserkreislauf: Studien für öffentliche und private Auftraggeber; Planung von Verteilnetzen und Transportleitungen zur Sicherstellung der Trinkwassergewinnung und Trinkwasserversorgung 

Abwasser

  • Abwassermanagement: Berechnung von Netzen, Sammlung und Reinigung
  • Planung von Anlagen zur industriellen Abwasserreinigung
  • Überwachung: Wasserstands- und Abflussmessungen
  • Gewässer-Einleitungsmanagement: Gutachten und Begleitung von wasserrechtlichen Genehmigungsverfahren

Nehmen Sie gerne Kontakt mit unserer Fachabteilung auf.

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