Nachhaltiges und klimaangepasstes Wassermanagement im Bergbau des südlichen Afrikas – Hydrogeologisches Modell – und Informationssystem für Sicheres Wassermanagement

WaMiSAR-HIS ist ein Projekt zur Entwicklung von natürlichen Hintergrundwerten der Grundwasserqualität zur Sicherung eines nachhaltigen Grundwasserhaushaltes in Bergbau-Gebieten des südlichen Afrikas.

Das Projekt umfasst die Entwicklung eines web-basierten Hydrologischen Informationssystems, mit dem Wassertypen identifiziert werden können, um Erwartungswerte und Konfidenzbereiche für einen natürlichen Grundwasserzustand zu liefern.

Das Projekt wird zusammen mit Partnern in Deutschland und im südlichen Afrika umgesetzt.

In WaMiSAR-HIS können die Anwender den Zustand der Grundwasserkörper vor, während und nach Bergbau-Aktivitäten ermitteln und überwachen.

Das System soll eine kritische Bewertung und Evaluation von geplanten Bergbau-Maßnahmen ermöglichen und die Überwachung der natürlichen Hintergrundwerte erleichtern.

Es umfasst Warnfunktionen, wenn die Beobachtungsdaten signifikant von den natürlichen Hintergrundwerten abweichen.

In diesem Projekt werden auch Methoden der künstlichen Intelligenz verwendet, um von den bisherigen Daten abweichende Muster hydrochemischer Werten zu erkennen.

Das System umfasst ein dynamisches Kompartmentmodell (DynaMo), mit dem die Anteile von Grundwasserkomponenten quantifiziert und Veränderungen frühzeitig erkannt werden können.

Das dynamische Kompartmentmodell ermöglicht die Berechnung von zeit- und ortsabhängigen Grundwasserflüssen allein an Hand von hydrochemischen und Isotopendaten.

Die Ergebnisse werden über eine Web-Platform visualisiert und den Stakeholdern zur Verfügung gestellt. Die System WaMiSAR-HIS kann auf andere Gebiete übertragen werden und soll nach dem Projekt zur Verwertung für die beteiligten KMU dienen.

Die Arbeitspakete umfassen die Datensammlung und eine Reconnaissance Studie im Stamprietbecken (2.1 und 2.2). Daraus werden ein Konzeptmodell (2.3) und ein Grundwassermodell des Stamprietbeckens erstellt (2.4). Aus diesen Daten und Modellen wird ein Hydrologisches Informationssystem zu Hintergrundwerten und Management-Optionen für die Region erstellt.

Der Zeitplan sieht zunächst in 2024 die Datensammlung und den Aufbau einer Geodatenbank vor. Die Reconnaissance-Studie wird möglichst bald (wenn möglich im August 2024) aber nach sehr gründlicher Vorbereitung der Probenahme durchgeführt. Die Auswertung soll bis 2025 abgeschlossen sein. Anschließend erfolgt die Modellierung, die ein dynamisches Kompartmentmodell (DynaMo - Compartmentmodell with memory) umfasst. Daraus wird bis zum Ende des Projektes ein web-basiertes Hydro-Informationssystem erstellt.

Daten zum Stampriet Becken wurden durch das Projekt Orange-Senqu Water Information System gesammelt.

Das Archiv zu Literatur in Afrika vom British Geological Survey ist sehr hilfreich in der Recherche auch von Berichten.