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Umweltatlas Berlin

02.07 Flurabstand des Grundwassers (Ausgabe 2003)

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Methode

Zur Ermittlung der Flurabstände wurde zunächst aus den Daten der Grundwassermessstellen die Höhe der freien Grundwasseroberfläche über dem Meeresspiegel für den Mai 2002 errechnet. Das Verfahren ist im Text zur Karte Grundwasserhöhen Mai 2002 beschrieben (vgl. Karte 02.12).

In Bereichen mit gespanntem Grundwasser ist der Flurabstand als Abstand zwischen der in der Höhenlage unterschiedlichen Unterfläche der Deckschicht (bzw. der Oberfläche des Grundwasserleiters) und der Geländeoberfläche definiert. In diesen Bereichen wurden daher die Grundwasserstandsdaten der Messstellen durch die Stützpunkte ersetzt, die die Unterflächen der Deckschichten repräsentieren (s. Abb. 4). Ein kleines Areal im Norden Berlins, wo die bindigen Bildungen des Rupeltons direkt an der Erdoberfläche anstehen (Umgebung des . Ziegeleisees im bereich der Ortslage von Hermsdorf bzw. Lübars) und somit kein nutzbarer Grundwasserleiter vorhanden ist, wurde von der Berechnung ausgenommen, hier wurden also keine Flurabstände ermittelt.

Mit dieser aggregierten Datengrundlage wurde dann das Modell der Grundwasseroberfläche erstellt, das in Form von Isohypsen (Linien gleicher Höhenlage der Grundwasseroberfläche) sichtbar gemacht werden kann (s. Abb. 6). Zur Interpolation wurde eine Variogrammanalyse erstellt und das Kriging-Verfahren mit Hilfe des Programmes Surfer in der Version 8.0 verwendet.

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Abb. 6: Grundwasseroberfläche in Berlin in Meter NN

Dargestellt ist in ungespannten Bereichen die freie, gemessene Grundwasserdruckfläche, in gespannten Gebieten die Unterfläche der hemmenden Deckschichten. Dies entspricht genau den realen Verhältnissen in der Natur. Die Grundwasseroberfläche in einer Bohrung oder einer Baugrube wird punktgenau in einer Höhe über NN angetroffen, wie sie aus der Abb. 6 zu entnehmen ist. Die Darstellung und Interpretation dieses Zwischenergebnisses ist zudem eine wichtige Plausibilitätsprüfung auf dem Weg der Ermittlung des Flurabstandes, da durch den Verschnitt mit dem Höhenmodell eine neue, unabhängige Information in das Modell integriert wird. Unklarheiten in diesem Verschneidungsergebnis können ihre Ursachen dann in Unplausibilitäten einer der beiden unabhängigen Informationen haben.

Durch die Einbeziehung der Unterflächen der hemmenden Deckschichten zeigen sich die Bereiche, in denen die (gespannte) Grundwasseroberfläche unter mächtiger Geschiebemergelbedeckung in einer Tiefenlage von annähernd 0 m NN liegt, in der Abb. 5 mit den dunklen blauen Farben sehr deutlich.

Auf dem Barnim befinden sich die tiefen Bereiche insbesondere im nordöstlichen (Rosenthal) sowie im südlichen Randbereich der Grundmoränenplatte (Lichtenberg). Der südliche Bereich der Teltow-Hochfläche (Marienfelde, Buckow) ist durch maximale Tiefenlagen der Grundwasseroberfläche von etwa 15 Meter NN geprägt. Die höchsten Lagen der Grundwasseroberfläche finden sich mit etwa 50 m NN im nordöstlichen, ungespannten Bereich des Panketals (Buch). Im Urstromtal zeigt sich ein kontinuierlicher Abfall der Grundwasseroberfläche in Fließrichtung der beiden Hauptvorfluter Havel und Spree in Ost - West- bzw. Nord-Süd-Richtung. Dies entspricht dem postulierten hydraulischen Kontakt zwischen Oberflächen- und Grundwasser.

Anschließend wurde aus dem Modell der Grundwasseroberfläche und dem Höhenmodell ein Differenzmodell errechnet. Die Rasterweite betrug 100 m. Der Flurabstand des Grundwassers wurde in sieben Abstandsklassen eingeteilt und als Schichtstufenkarte ausgegeben. Um die Flurabstände vor allem in dem für die Vegetation wichtigen Bereich bis zu 4 m differenziert angeben zu können, wurde eine ungleichmäßige Klasseneinteilung gewählt.

Für kleinräumige Betrachtungsweisen ist es unter Verwendung kleinerer Rasterweiten bei der Interpolation mit den digital vorliegenden Ausgangsdaten möglich, genauere Ergebnisse zu erzielen, sofern die Datendichte des Höhenmodells dies zulässt. Auch die Klassengrenzen für die Flurabstandsklassen sind frei wählbar und liegen in den berechneten Gitterdaten auch mit diskreten Angaben vor.

Die Aussagegenauigkeit des Flurabstandsmodells ist unmittelbar abhängig von der Qualität des Höhenmodells; deshalb sind die dort angegebenen Modellfehler im Prinzip auch für die Flurabstandskarte gültig.

Um möglichen Fehlinterpretationen vorzubeugen, sind folgende Punkte zu berücksichtigen:

  • Schmale Streifen an Gewässerrändern, die zum Teil Grundwasseranschluss haben, sind im Maßstab 1 : 50 000 nicht darstellbar.
  • Das verwendete Höhenmodell weist aufgrund der Datenlage z.T. Ungenauigkeiten auf. Dies betrifft einerseits Gebiete im Außenbereich (Wälder und landwirtschaftliche Flächen), in denen zu wenig Höhenpunkte vorlagen und andererseits Gebiete, in denen Höhenpunkte verwendet wurden, deren Zeitpunkt der Einmessung möglicherweise vor der Bebauung der Fläche liegt. Da im Rahmen der Baumaßnahmen aufgeschüttet wurde, sind einige in der Karte ausgewiesene Senken mit geringem Flurabstand eventuell nicht mehr vorhanden.
  • In Bereichen, in denen Grundwasser unter mächtigen schlecht durchlässigen grundwasserhemmenden Geschiebemergelschichten ansteht und zumeist dann auch gespanntes ist, ist in der Regel von Flurabständen von mehr als 10 m, oftmals auch von mehr als 20 m auszugehen. Die Unterkante des Grundwasserhemmers wurde dort als Oberfläche des Grundwassers angenommen. Sandige Einlagerungen in diesen Geschiebemergelschichten, in denen auch oberflächennah schwebendes Grundwasser auftreten kann, sind räumlich eng begrenzt, in ihrem Vorkommen kaum lokalisierbar und für die Flurabstandsermittlung nicht berücksichtigt.
  • Im Nahbereich der Brunnen unterliegt die Grundwasseroberfläche je nach Förderleistung starken Schwankungen. Aus diesem Grunde können hier kleinräumig höhere Flurabstände auftreten, die in ihrer flächenmäßigen Ausdehnung im gewählten Maßstab ebenfalls nicht darstellbar sind.
  • Es ist zu beachten, dass in der Flurabstandskarte nicht alle feuchten, für den Biotop- und Artenschutz potentiell wertvolle Flächen abgelesen werden können (Flurabstand < 1,0 m). Dies betrifft z.B. Flächen, die keinen Grundwasseranschluss besitzen und durch Stauwasser bzw. periodisch auftretende Überflutungen vernässt werden (z.B. die Tiefwerder Wiesen).

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