mar756 - Hydrogeologische Modellierung (Vollständige Modulbeschreibung)

Hydrochemische Modellierung von Wasser-Gesteinswechselwirkungen mit PHREEQC

Die hydrochemische Modellierung von Wassergesteinswechselwirkungen mit dem Simulationsprogramm PHREEQC vertieft das quantitative Verständnis der chemischen Prozesse die den Porenwasserchemismus in natürlichen Systemen beeinflussen (z.b., in Grundwasserleitern, oder See- und Ozeansedimenten). In dieser Lehrveranstaltung werden Techniken der thermodynamischen Gleichgewichtsmodellierung und der kinetischen Reaktionsmodellierung erlernt. Behandelt werden dabei unter anderem Mineralausfällungs- und Minerallösungsreaktionen, Redox-Reaktionen, Kationenaustauschreaktionen und mikrobiell katalysierter Abbau von gelösten organischen Substanzen, unter Einbeziehung des advektiven und diffusiven Stofftransports.

Angewandte Modellierung von Strömung- und Stofftransport im Grundwasser

Ziele der Veranstaltung sind die Vermittlung von Kenntnissen zur quantitativen Hydrogeologie (Hydraulik und Advektion-Dispersion) und der Erwerb der Fähigkeit einfache Grundwasserströmungs- und Transportmodelle aufzubauen. Es werden dabei Einführungsbeispiele zur Kontaminationsausbreitung in Aquiferen durchgenommen, als auch die Simulation eines Analog-Experiments durchgeführt. Modellaufbau, Parametrisierung und numerisches Lösen der Grundwasserströmungs- und Advektions-Dispersionsgleichungen wird in dieser Veranstaltung mit der frei verfügbaren und von Gutachter-Büros oft benutzten Software PMWIN8 (http://www.simcore.com) realisiert. 

Durchführung eines Kastenexperiments. Numerische Modellierung von Grundwasserströmung und Stofftransport mit PMWIN (http://www.simcore.com): Modellaufbau, Parameterisierung und numerisches Lösen der Grundwasserströmungs- und Advektions-Dispersionsgleichungen.

Modellierung hydrogeochemischer Prozesse (u.a. Speziationsreaktionen und Mineralreaktionen, Pyritoxidation, Oxidation organischer Substanz, Redox-Reaktionen, Ionenaustausch, Gleichgewichtsreaktionen und Reaktionskinetik) mit der Software PHREEQC (http://wwwbrr.cr.usgs.gov/projects/GWC_coupled/phreeqc/)

Wird in den Veranstaltungen bekannt gegeben

https://www.usgs.gov/software/phreeqc-version-3/

Klausur am Ende der Veranstaltungszeit oder fachpraktische Übungen oder mündliche Prüfung oder Portfolio oder Hausarbeit nach Maßgabe der Dozentin oder des Dozenten

1 benotete Prüfungsleistung
Klausur oder fachpraktische Übung (testierte Übungsaufgaben) oder mündliche Prüfung oder Portfolio oder Hausarbeit

Aktive Teilnahme
Aktive Teilnahme umfasst z.B. die regelmäßige Abgabe von Übungen, Anfertigung von Lösungen zu Übungsaufgaben, die Protokollierung der jeweils durchgeführten Versuche bzw. der praktischen Arbeiten, die Diskussion von Seminarbeiträgen oder Darstellungen von Aufgaben bzw. Inhalten in der Lehrveranstaltung in Form von Kurzberichten oder Kurzreferat. Die Festlegung hierzu erfolgt durch den Lehrenden zu Beginn des Semesters bzw. zu Beginn der Veranstaltung.