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A. Blaschke:
"Wechselwirkungen zwischen Wasserwirtschaft und Grundwassermodellierung";
TU Wien, Bauingenieurwesen, 2010.

Mit der Entwicklung mathematischer Modellansätze in den letzten 40 Jahren wurde die Modellierung zu einem unverzichtbaren Instrument für die Beantwortung vieler wasserwirtschaftlicher Fragestellungen.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, anhand von durch den Autor durchgeführten Projekten, die Wechselwirkung zwischen Wasserwirtschaft und Grundwasser-modellierung darzustellen, um als Basis für optimale wasserwirtschaftliche Lösungen zu dienen.
Im ersten von fünf Fallbeispielen wird gezeigt wie, mit einem stationären Grundwasserströmungsmodell die wasserwirtschaftliche Planung bei der Ausweisung eines Grundwasserschongebietes unterstützt wird. Im zweiten Beispiel wird die Anwendung einer instationären Modellierung der Strömungsverhältnisse für kleinräumige Untersuchungen dargestellt. Die Wechselwirkung zwischen Wasser-wirtschaft und Grundwassermodellierung wird hier bei der Planung und Optimierung einer hydraulischen Altlastensicherung mit einer Sperrbrunnenreihe deutlich. Mit dem dritten Fallbeispiel wird die besonders gute Eignung der Grundwassermodellierung für die flächenhafte Beschreibung von Auswirkungen geplanter Baumaßnahmen auf die regionalen Grundwasserverhältnisse entlang eines Flusses aufgezeigt. Dabei wird auch die Einbindung und Wirkung der Modellergebnisse im Rechtsverfahren deutlich. Im vierten Fall erfordert die Fragestellung nach der Ausbreitung von Schadstoffen im Grundwasser eine Erweiterung der Modellansätze durch die Advektions-Dispersionsgleichung zur Berücksichtigung von Transportprozessen. Bei diesem Beispiel ist die Abgrenzung der Grundwasserbeeinflussung durch die Versickerung von gereinigtem Abwasser aus einer Gemeindekläranlage die zentrale Frage. Im fünften Beispiel wird die Modellkomplexität weiter erhöht. Es wird gezeigt, wie mit neuen analytischen Ansätzen zur Beschreibung des Transportes von Mikroorganismen im Boden und im Grundwasser verallgemeinerte Aussagen über die Zulässigkeit der Versickerung von gereinigtem Abwasser aus Kleinkläranlagen getroffen werden können. Mit den dargestellten Fallbeispielen wurde aufgezeigt, dass erfolgreiche Anwendungen der Grundwassermodellierung nicht unbedingt von der Modellkomplexität abhängen, sondern vielmehr von der adäquaten Wahl der Modellstruktur in Wechselwirkung mit der wasserwirtschaftlichen Fragestellung. Die zunehmende Komplexität der Modelle und der Interaktionen zwischen Wasserwirtschaft und Grundwassermodellierung erfordert eine stärkere Beachtung dieses Bereiches in der akademischen Lehre und sollte speziell bei Weiterbildungsangeboten zum Thema Modellierung Berücksichtigung finden, um weiterhin eine erfolgreiche Anwendung der Grundwassermodellierung in der Ingenieurpraxis zu gewährleisten.

Numerical modelling has become a key instrument in water resources management over the past 40 years. The aim of this thesis is to highlight the interactions between water resources management and ground water modelling for five projects conducted by the author as a basis for optimum planning and management decisions.
The first out of five case studies shows how a stationary ground water flow model can support water resources planning by delineating a ground water protection zone. The second case study deals with transient ground water flow modelling at a smaller scale. The interactions between water resources management and ground water modelling are demonstrated here for planning and optimising the operation of remediation wells to contain groundwater contamination from a landfill. The third case study demonstrates the suitability of ground water modelling for predicting the spatial patterns of the impact of river channel restoration measures on the near-stream aquifers. The case study also illustrates the effect of the model results on the legal proceedings. The fourth case study is concerned with the fate of contaminants in the subsurface which requires more sophisticated models involving the advection dispersion equation. The key issue in this example is to assess the impact on ground water quality of infiltrating treated waste water at the community level. The fifth case study increases the model complexity further. The example shows how novel analytical approaches of representing the transport of micro-organisms in the soil and the aquifer can be used to obtain a generalised statement on whether infiltration of treated waste water from micro treatment plants can be permitted.
The case studies suggest that successful application of ground water models is not necessarily related to model complexity. Rather it depends on the suitable choice of the model structure with respect to the water resources problem. The complex interactions between water resources management and ground water modelling point to a need for more emphasis on these interactions in education. Specifically, continuing education efforts on modelling should be directed towards these interactions to assure successful groundwater modelling in the engineering practice.