Wassergewinnung Liebenau II (Harzwasserwerke): Modellgestützte hydrochemische Entwicklungsanalysen zur Qualitätssicherung von Grund- und Rohwasser
Die Rohwässer der Wassergewinnung Liebenau II (Nienburg-Sulinger Geest) der Harzwasserwerke weisen trotz Kooperationsmaßnahmen erhöhte Nitratkonzentrationen von teils deutlich über 50 mg/l auf. Für die mittel- bis langfristige Sicherung der Rohwasserqualität wurden mit Hilfe modell-gestützter hydraulischer und hydrogeochemischer Systemanalysen und Prognoseberechnungen Kriterien für die gezielte Anwendung von Grundwasserschutzmaßnahmen sowie die Auswahl neuer Brunnenstandorte und Förderkonstellationen erarbeitet. Die Vorgehensweise orientiert sich an dem F&E-Projekt „Konsequenzen nachlassenden Nitratabbauvermögens in Grundwasserleitern“ (DVGW, 2013).
Im Rahmen dieses Vorgehens erfolgte die Analyse der bisherigen Entwicklung der Rohwasserbeschaffenheit unter den sich verändernden Bedingungen der Brunnenförderung (deutliche Änderung der Einzugsgebiete) sowie der Nitrateinträge und -Abbauprozesse. Anschließend wurden die Einflüsse komplexer und räumlich variabler hydrogeologischer Randbedingungen (Verbreitung GW-Hemmer, teils mächtige Deckschichten mit sehr langen Sickerzeiten) auf Nitrateintrag und -abbau untersucht.
Anhand einer Stoffflussmodellierung konnten Prognosen zu Nitrateinträgen und Abbauprozessen und deren Konsequenzen für die Nitratentwicklung im Rohwasser unter definierten Eintrags- und Abbauszenarien erarbeitet werden. Die Stoffbilanzierungen (Nitrat, Sulfat) und Prognoseberechnungen wurden mittels des Nicomat-Verfahrens (CAH) durchgeführt. Zusätzlich erfolgte eine modellgestützte Regionalisierung des Pyrit-gebundenen Nitratabbauvermögens im Einzugsgebiet (2 GW-Leiter) und Vergleiche der Entwicklungsprognosen der Rohwasserbeschaffenheit verschiedener Brunnen.
Die Bewertung von landwirtschaftlichen Nutzflächen im Einzugsgebiet erfolgte hinsichtlich der Effizienz von Eintragsminderungsmaßnahmen zur Verringerung der Nitratkonzentrationen im Rohwasser. Die Berechnungen von alternativen Förder- und Standort-Szenarien mittels hydraulisch-hydrogeochemischer Kombinationsmodelle (PHAST) dient schließlich der Optimierung der Wasserqualität.