TOMOME

Tomografische Methoden in der Hydrologie

Projekt

Koordinator:
Prof. Dr. O. Cirpka
Fachbereich Geowissenschaften
Universität Tübingen

Partner:
Universität Tübingen
Universität Heidelberg
Terrana Geophysik 

Die Entnahme von Grundwasser für die Trinkwassergewinnung ist eine der wichtigsten Nutzungen des natürlichen Untergrundes. Die nachhaltige Bewirtschaftung von Grundwasserressourcen setzt detaillierte Kenntnisse über die räumliche Verteilung hydraulischer Untergrundeigenschaften voraus. Diese sind im Allgemeinen kaum direkt zugänglich. Die Ermittlung hydraulischer Eigenschaften erfordert die Verwendung hydraulischer Stimuli (Zugabe und Entnahme von Grundwasser, Tracerversuche u.ä.). Hierbei können tomographische Anordnungen und Inversionsstrategien, die in geophysikalischen Erkundungstechniken und der meteorologischer Datenassimilation verwendet werden, auf die hydraulische Anwendung übertragen werden. Geophysikalische Techniken können zum Monitoring hydraulischer Versuche eingesetzt werden. Letzteres erfordert jedoch die Verwendung voll gekoppelter Inversionsstrategien, die die gesamte Prozesskette von den hydraulischen Eigenschaften über Strömung und Transport bis zur geophysikalischen Messung umfassen. 

Das Projekt TOMOME fokussiert daher auf die Entwicklung eines geostatistischen Inversionsverfahren für nichtstationäre tomographische Daten von mehreren hydraulischen Untersuchungstechniken inklusive dem geoelektrischen Monitoring von Salztracerversuchen unter der Verwendung von 4D Variationsmethoden. Zudem stehen im Mittelpunkt der Forschung der Vergleich dieser Methode mit der Inversion zeitlicher Momente sowie die Modell-basierte optimale Auslegung tomographischer Untersuchungen. Desweiteren befassen sich die Projektpartner mit der Entwicklung modularer Erkundungsausstattung für die effiziente Durchführung tomographischer Untersuchungen mit hydrogeologischem Kontext und der Durchführung von tomographischen Feldversuchen am Standort Lauswiesen in Tübingen auf Grundlage der optimalen Auslegung und damit der Bereitstellung der zu invertierenden Daten.

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