Zur inversen Modellierung grossräumiger Multiaquifer-Systeme:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Sankt Augustin
Academia-Verl.
1995
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Technische Hochschule <Aachen> / Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft: Mitteilungen
98 |
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| Beschreibung: | XVIII, 154 S. graph. Darst., Kt. |
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Inhaltsverzeichnis
Seite
Inhaltsverzeichnis.........................................................................................................DC
Verzeichnis der Abbildungen.....................................................................................Xm
Verzeichnis der Tabellen...........................................................................................XVI
Verzeichnis der Abkürzungen und Formelzeichen...................................................XVII
1 Einleitung..................................................................................................................1
2 Aufgabenstellung, Literaturübersicht und Vorgehensweise.........................................S
2.1 Aufgabenstellung..............................................................................................5
2.2 Literaturübersicht.............................................................................................7
2.3 Vorgehensweise...............................................................................................9
3 Geostatistische Interpolationsverfahren....................................................................13
3.1 Regionalisierte Variable..................................................................................13
3.1.1 Stationäre und nichtstationäre Felder.....................................................13
3.1.2 Ergodische Hypothese...........................................................................16
3.1.3 Variogramm..........................................................................................27
3.2 Kriging...........................................................................................................20
3.2.1 Kriging im stationären Fall....................................................................20
3.2.2 Kriging im nichtstationären Fall.............................................................23
3.2.3 Co-Kriging............................................................................................26
3.2.4 Überprüfung der Kriging Interpolation..................................................28
3.3 Konditionierte Simulation...............................................................................30
3.3.1 Erzeugung räumlich korrelierter Zufallsfelder........................................30
3.3.2 Konditionierung....................................................................................36
4 Parameterbestimmung.............................................................................................36
4.1 Das Inverse Problem......................................................................................36
4.1.1 Das Inverse Problem als inkorrekt gestellte Aufgabe..............................36
4.1.2 Die Stabilisierung der inkorrekt gestellten Aufgabe................................37
4.1.3 Die numerische Lösung des Inversen Problems......................................39
Inhalt
41
4.2 Die Parametnsierung......................................................................................
4.2.1 Parameterdimension und-Struktur 41
4.2.2 Physikalische Größe und Modellparameter............................................4
4.2.3 Die Beschreibung der Parameteistruktur...............................................49
4.2.3.1 Zonierung................................................................................
4.2.3.2 Interpolation............................................................................
4.2.3.3 Geostatistische Beschreibung 55
4.3 Optimierung der Parametrisierung..................................................................
4.3.1 Die lokale Stabilität...............................................................................56
4.3.2 Die globale Stabilität.............................................................................57
4.3.3 CoUnearityProblem...............................................................................59
4.3.4 Vorgehensweise bei der Parametrisierung..............................................°3
5 Prognosefähigkeit und Prognosegenauigkeit...........................................................°5
5.1 ModllkonzeptundPrognosefahigkeit............................................................66
...71
llgUVaVgVIKUU^UMi.................................
5.2.1 Monte Carlo Methode.........................................................................
5.2 Parameterunsicherheit und Prognosegenauigkeit...................................
............74
5.2.2 Sensitrvitätistudien................................................................................77
5.2.3 Bracketing Studie..................................................................................78
6 Grundwassermodeü Venloer Scholle ....................................................................80
6.1 Aufgabenstellung der Modelluntersuchung.....................................................8
6.2 Das Grundwassersystem der Venloer Scholle ..............................................83
6.2.1 Hydrogeologie......................................................................................83
6.2.2 Wasserwirtschaft...................................................................................88
6.2.3 Tagebau................................................................................................»9
6.2.4 Ausgieichsmaßnahmen..........................................................................91
6.3 Mathematisch-Numerisches Modell................................................................93
6.3.1 Physikalisch mathematische Grundlagen................................................93
6.3 2 Finite Elemente Berechnung..................................................................94
Inhalt XI
7 Anwendungsbetspiel Venloer Scholle ...................................................................96
7.1 Interpolation der Vergleichsdaten...................................................................96
7.1.1 Datenlage ...........................................................................................96
7.1.2 Zeichnerische Interpolation ..................................................................99
7.1.3 Geostatische Interpolation...................................................................100
7.2 Parameterbestimmung..................................................................................104
7.2.1 Einbeziehung von a priori Information über die Parameterstruktur.... 104
7.2.2 Grundsätzliches zur Durchfuhrung der Kalibrierung ...........................107
7.2.3 Optimierung der Parameterdimension..................................................108
7.2.4 Optimierung der Parameterstruktur.....................................................114
7.3 Prognosefthigkeit des Modells.....................................................................117
8 Zusammenfassung.................................................................................................120
Literaturverzeichnis ..................................................................................................122
Anhang ..................................................................................................133
Inhaltsverzeichnis ..................................................................................................134
Abbildungsverzeichnis..............................................................................................134
A Modelltechnische Erweiterungen von Multiaquifer-Modellen zur Berück-
sichtigung der hydraulischen Auswirkungen eines Tagebaubetriebs.....................136
AI Tagebau ..................................................................................................136
Al.l Tagebauentwässerung.........................................................................137
A1.2 Berücksichtigung der Tagebaukippe...................................................140
A2 Linearisierung der Differentialgleichung.........................................................144
A2.1 Transmissivitât...................................................................................144
A2.2 Speicherterm......................................................................................147
A2.3 Vertikale Durchlässigkeiten der Trennschichten.................................150
A3 Iterationssteuerung...........................................................................................154
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