Influence of groundwater inflow on water temperature simulations of Lake Ammersee using a one-dimensional hydrodynamic lake model

ORCID
0000-0002-9588-398X
Affiliation
Ludwig-Maximilians-University, Department of Geography, Munich
Bueche, Thomas;
GND
128643145
VIAF
213200352
ORCID
0000-0003-1849-2034
Affiliation
Karlsruhe University of Applied Sciences, Faculty of Information Management and Media
Vetter, Mark

In this study we implemented groundwater inflow to the one-dimensional hydrodynamic simulation of lake water temperatures to improve the reproduction of the real water temperatures by the simulation results for Lake Ammersee, Southern Germany. As the hydro-geological conditions at Lake Ammersee have not yet been finally clarified, we created simulation scenarios for the hydrodynamic modeling with various characteristics of sub-terrestrial inflow. The scenarios were based on a review of the state of available information regarding the geology of the Ammersee basin. Analysis of the simulation results for each scenario revealed obvious alterations in the reproduction of real-temperature in comparison to those produced without accounting for subsurface inflows. For some inflow characteristics the implementation of groundwater inflow induced more accurate approximations of simulation results to real conditions for almost all depths and seasons. This implies that the hydrodynamic simulation of water temperatures at Lake Ammersee, including subsurface inflow, provides reliable results. Additionally it was possible to estimate roughly the potential conditions of groundwater inflow into the lake.

In dieser Studie wurden Grundwasserzuströme bei der Modellierung der Wassertemperaturen des Ammersees (Süddeutschland) unter Verwendung eines eindimensionalen Wärmehaushaltsmodells berücksichtigt, um die Abbildung der realen Wassertemperaturen durch die Simulation zu verbessern. Da die hydrogeologischen Begebenheiten um den Ammersee noch nicht abschließend erforscht sind, wurden Szenarien mit verschiedenen Eigenschaften der unterirdischen Zuflüsse für die hydrodynamische Modellierung erstellt. Diese Szenarien basierten auf der Auswertung zu den verfügbaren Informationen über die Geologie des Ammerseebeckens. Im Vergleich zu den Simulationsergebnissen, welche nur oberirdische Zuflüsse berücksichtigten, ergaben sich für jedes Szenario deutliche Veränderungen in der Abbildung der realen Wassertemperaturverhältnisse. Die Studie zeigt, welche Ausprägungen der Grundwasserzuströme eine bessere Annäherung der Simulationsergebnisse an die realen Verhältnisse bewirkt. Daraus lässt sich folgern, dass die Wärmehaushaltsmodellierung am Ammersee durch die Berücksichtigung von unterirdischen Zuflüssen belastbare Ergebnisse erzielt und gleichzeitig eine grobe Abschätzung der potentiellen Verhältnisse der Grundwasserzuströme erfolgen kann.

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