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Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund Grundwassermodell Proj.-Nr

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Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund Grundwassermodell Proj.-Nr DR. KÖHLER & DR. POMMERENING GMBH Beratende Geologen, Hydrogeologen und Ingenieure Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund Grundwassermodell Deponie Paradiesgrund Auftraggeber: LANDKREIS GOSLAR FACHBEREICH BAUEN UND UMWELT KLUBGARTENSTRAßE 6 38640 GOSLAR Auftragnehmer: GEOBÜRO GIFHORN IM WALDE 5 38559 WAGENHOFF (PROJEKT NR. 190102) Bearbeitung: Dipl.-Geol. Hieu Nguyen Dipl.-Geol. Thomas Hacke Projekt Nr. 219109 Harsum, 14.08.2019 DR. KÖHLER & DR. POMMERENING GMBH Beratende Geologen, Hydrogeologen und Ingenieure Büro Hessisch Oldendorf Am Katzenbach 2 Pfingstanger 4 31177 Harsum 31840 Hessisch Oldendorf Tel.: 05127 / 90207-0 web: www.koehler-pommerening.de Tel: 05152 / 962 737 Fax: 05127 / 90207-29 email: [email protected] Fax: 05152 / 962 738 LANDKREIS GOSLAR Seite 2 DR. KÖHLER & DR. POMMERENING GMBH Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund Grundwassermodell Proj.-Nr. 219109 14.08.2019 Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einführung .................................................................................................................. 4 2 Numerisches Grundwasserströmungsmodell ....................................................... 5 2.1 Konzept und Ziel der Modellierung ........................................................................................... 5 2.2 Abgrenzung des Modellgebietes ................................................................................................ 5 2.3 Modellaufbau "Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund" ................................... 6 2.3.1 Diskretisierung horizontal - Netzgitter ........................................................................... 6 2.3.2 Diskretisierung vertikal - Schichtaufbau ......................................................................... 7 2.3.3 Randbedingungen - Modellrand....................................................................................... 7 2.3.4 Grundwasserneubildung ...................................................................................................... 9 2.3.5 kf-Wert Verteilung ................................................................................................................ 10 2.3.6 Stationäre Modell-Kalibrierung ....................................................................................... 13 2.3.7 Wasserbilanz Modellgebiet ............................................................................................... 15 2.4 Grundwasserströmungsfeld ........................................................................................................ 15 2.4.1 Zusammenfassende Bewertung des Grundwassermodells ................................... 17 3 Szenarienanalyse - Ausbreitungspfade ................................................................ 18 3.1 Tracerpfade bei Eingabe in der Grundwassermessstelle.................................................. 18 3.2 Ausbreitungspfade über die potentielle Störungszone ................................................... 20 3.3 Potentielle Verteilung der Arsenkonzentration ................................................................... 22 4 Fazit und Handlungsempfehlung.......................................................................... 24 4.1 Tracer-Einsatz in G-01-00351 ..................................................................................................... 24 4.2 Emissionspfade über Störungszone......................................................................................... 24 4.3 Potentielle Verteilung der Arsenkonzentration ................................................................... 24 5 Literaturverzeichnis ................................................................................................. 26 LANDKREIS GOSLAR Seite 3 DR. KÖHLER & DR. POMMERENING GMBH Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund Grundwassermodell Proj.-Nr. 219109 14.08.2019 Abbildungsverzeichnis Seite Abb. 2-1: Abgrenzung des Modellgebietes Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund mit Aussagegebiet........................................................................................ 6 Abb. 2-2: Grundwassermessstellen, Grundwasserfließrichtung, Vorfluter und Grundwasserneubildung .......................................................................................................... 9 Abb. 2-3: Räumliche Kf-Wertverteilung an der Oberfläche (Layer 1) ....................................... 12 Abb. 2-4: Räumliche Kf-Wertverteilung an der Modellbasis (Layer 9) ..................................... 12 Abb. 2-5: Streudiagramm für alle im Kalibriervorgang verwendeten 72 Grundwassermessstellen ........................................................................................................ 13 Abb. 2-6: Streudiagramm für alle im Kalibriervorgang verwendeten 22 Grundwassermessstellen des Monitoringprogramms ................................................ 14 Abb. 2-7: Streudiagramm für alle im Kalibriervorgang verwendeten 5 Grundwassermessstellen im Festgestein.......................................................................... 14 Abb. 2-8: Grundwassergleichenplan ...................................................................................................... 16 Abb. 3-1: Tracerausbreitungspfade bei Eingabe in G-01-00351 (vertikal) .............................. 19 Abb. 3-2: Tracerausbreitungspfade bei Eingabe in G-01-00351 (horizontal) ........................ 20 Abb. 3-3: Lage der Störungszone ........................................................................................................... 21 Abb. 3-4: Bildtafel der kf-Werte der Störungszone bis Durchbruch ......................................... 22 Abb. 3-5: Arsenmigration nach 25 Jahre Simulationszeit im Profilschnitt .............................. 23 Tabellenverzeichnis Seite Tab. 2-1: Vertikale Diskretisierung des Modells ................................................................................. 8 Tab. 2-2: Modellberechnete Grundwasserbilanz bei der Kalibrierung .................................... 15 LANDKREIS GOSLAR Seite 4 DR. KÖHLER & DR. POMMERENING GMBH Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund Grundwassermodell Proj.-Nr. 219109 14.08.2019 1 Einführung Das Gelände der ehemaligen Deponie Paradiesgrund liegt östlich des Goslarer Stadtgebietes, zwischen den Ortsteilen Oker und der Kernstadt Goslar. Angelegt in einer ehemaligen Sandgrube wurde ab Mitte der 1950er Jahre begonnen diese als Deponie für Hausmüll der Stadt Goslar zu nutzen. Parallel erfolgten bis 1974 eine ungeordnete Einlagerung von Schlämmen der Erzaufbereitung, Zelluloseschlämme und stark arsenhaltige Glasgemenge und Flugstäube. Nach der Übergabe an den Landkreis Goslar wurde von 1975 bis 1988 der Hausmüll aus dem gesamten Landkreis eingelagert, wobei die Verfüllung weit über die Grenzen des ehemaligen Steinbruchs hinausging und die heutigen Ausmaße an der Oberfläche von 13,45 ha einnimmt. Über die gesamte Fläche liegt keine Basisabdichtung vor. Die Deponie ist mit einer etwa 1 m mächtigen Rekultivierungsschicht abgedeckt. Die Deponie befindet sich seit 1978 in der bis heute andauernden Stilllegungsphase. Auf Grundlage erhöhter Arsenbefunde in den Betriebsbrunnen nördlich des Deponiegeländes und in den Abstrombrunnen auf der Deponie Paradiesgrund [1] [2] werden seit 2012 mögliche Sickerwasser-Emissionspfade zwischen der Deponie und den Fundstellen geprüft. Es wurde postuliert, dass anfallendes Deponiesickerwasser die vorhandenen Abfangdrainagen unterströmt und folglich einen Arsenaustrag über den quartären Grundwasserleiter nach Norden bewirkt. Nachfolgende Untersuchungen im Jahre 2014 [3] und eine Verdichtung des Messstellennetzes im Norden bis 2018 [4] [5] [6] belegen, dass eine Absickerung von Deponiesickerwasser in den Festgesteinsaquifer dominiert und eine zumindest lokale Beeinflussung des Grundwassers im quartären Aquifer am nördlichen Deponiefuß auftritt. Mit dem Ziel die Grundwassersituation aufzuklären, wurde ein numerisches Grundwassermodell als stationäres, dreidimensionales Strömungsmodell erstellt. Das regionale Modell soll dem Kenntnisstand entsprechend das Grundwasserströmungsfeld abbilden und als Prinzipienmodell für weiterführende Untersuchungen dienen. Mit diesem Gutachten werden die Ergebnisse präsentiert. LANDKREIS GOSLAR Seite 5 DR. KÖHLER & DR. POMMERENING GMBH Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund Grundwassermodell Proj.-Nr. 219109 14.08.2019 2 Numerisches Grundwasserströmungsmodell 2.1 Konzept und Ziel der Modellierung Für die Erstellung eines Prinzipienmodells im regionalen Maßstab wurde ein stationäres Grundwasserströmungsmodell erstellt. Das Grundwassermodell „Sickerwasser-Emission Deponie Paradiesgrund “ bildet das Grundwasserströmungsfeld im Bereich der Deponie Paradiesgrund ab. Es berechnet zudem möglichen Grundwasserfließverhältnisse im Falle eines Tracereinsatz ab. Der Aufbau des numerischen Modells und die Kalibrierung werden im Folgenden zusammengefasst beschrieben. Grundlage bildet das geologische Modell, wie es in vorausgegangenen Gutachten beschrieben ist [2, 4, 5]. Bei dem verwendeten numerischen Grundwassermodell handelt es sich um eine Simulation der Grundwasserströmung unter Verwendung des Programms FEFLOW, einem dreidimensionalen Finite Differenzen Grundwasser-Strömungsmodell (FEFLOW 7.1, DHI WASY GmbH 2017, Berlin). Ziel der Modellierung ist es die Grundwassersituation aufzuklären. Als Prinzipienmodell soll es dem Kenntnisstand entsprechenden Grundwasserströmungsfeld abbilden und Szenarien orientierte Berechnung von Ausbreitungsvorgängen im Grundwasser bei Tracer-Eingabe
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