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3.9.7.4.4.6 Dreieck-, Viereck- und
Kreisdiagramme
Neben der Darstellung von Analysenwerten in
einfachen xy-Diagrammen ist mit entsprechen-
den Präsentations- und Auswerteprogrammen
auch die positionsgerechte Darstellung von meh-
reren geochemischen Parametern in Kationen-
Anionen-Dreieck-, Kationen-Anionen-Viereck-
und Kreisdiagrammen, meist getrennt nach Kat-
ionen und Anionen, möglich. Die Gehalte der
Einzelstoffe werden entweder als Stoffmengenan-
teile der Äquivalente in % oder in stoffmengen-
bezogenen Konzentrationen, in der Regel als
Äquivalentkonzentrationen angegeben.
Mit dem Programmpaket AquaChem der Fa.
Waterloo Hydrogeologic, Inc. Waterloo Kanada
lassen sich solche Diagramme darstellen.
sertyp) berechtigt ist. Ergibt sich bei der Neuzu-
ordnung jedoch keine deutliche Trennung, ist der
Schluss zu ziehen, dass nach den Analysenergeb-
nissen keine unterschiedlichen Grundwasserty-
pen vorliegen, dass sich also in dem obigen Bei-
spiel Grundwässer aus dem Mittleren Buntsand-
stein in Hessen nicht von denen Südwestdeutsch-
lands unterscheiden.
3.9.7.4.4.4 Clusteranalyse,
mehrdimensionale Daten
Wenn in einem mehrdimensionalen Datensatz
keine Gruppen bekannt sind, ihre Existenz je-
doch vermutet wird, kann zur Ermittlung von
Grundwassertypen das Verfahren der Cluster-
analyse angewendet werden. Durch dieses statis-
tische Verfahren werden im mehrdimensionalen
System (entsprechend der Zahl der auszuwerten-
den Parameter) die Wasseranalysen sortiert und
zu Gruppen zusammengefasst. Vom Bearbeiter
ist zu prüfen, ob die vom Programm aufgestell-
ten Gruppen interpretierbar sind und welche
geohydrochemischen Zusammenhänge beste-
hen.
3.9.7.4.4.7 Geohydrochemische Karten
In der überwiegenden Zahl der Fälle liegen dem
Bearbeiter einzelne Messwerte von zufällig gege-
benen Punkten zur Auswertung vor. Hieraus sind
fast immer flächenhafte, regionale Aussagen übli-
cherweise in Form von Isolinienkarten zu erstel-
len. Diese Aufgabe wird durch eine Vielzahl von
Programmen unterstützt. Im PC-Bereich häufig
eingesetzte Programme zur Datenregionalisie-
rung sind z.B. Surfer (Golden Software Inc., Gol-
den/Colorado, USA) und Geo-EAS (US-EPA,
1988), für den Einsatz auf Workstations eignet
sich z.B. ArcInfo (ESRI Inc., Redlands, Kalifor-
nien, USA). Allen Programmen ist gemeinsam,
dass aus zufällig im Untersuchungsgebiet verteil-
ten Messwerten mittels verschiedener mathema-
tischer Verfahren Schätzwerte für gleichmäßig
verteilte Stützpunkte (Gitterknotenpunkte) be-
rechnet werden können.
Zur Berechnung solcher Schätzwerte hat sich
insbesondere das Kriging-Verfahren bewährt
(D ANIEL K RIGE , südafrikanischer Bergbauinge-
nieur) (K RIGE , 1951). Hierbei wird für jeden Git-
terknotenpunkt anhand der in einem bestimm-
ten Umkreis liegenden Stützpunkte ein Mittel-
wert gebildet, wobei nahe am Schätzpunkt liegen-
de Stützpunkte höher gewichtet werden. Für die
sachgerechte Beurteilung der Aussagewerte von
Proben sowie die Auswahl des optimalen Um-
kreises und der passenden Wichtungsfaktoren für
die Kriging-Methode ist die Anwendung von Va-
riogrammen (M AT H E RO N , 1963) (G EORGES M A -
3.9.7.4.4.5 Faktorenanalyse
Die Faktorenanalyse ist ein multivariates Verfah-
ren, das bei der Auswertung, Klassifikation und
Interpretation umfangreichen geohydrochemi-
schen (Analysen-) Materials eingesetzt werden
kann. Das Statistikprogramm berechnet Faktoren
und gibt an, welcher Parameter mit welcher
Wahrscheinlichkeit jedem der gebildeten Fakto-
ren zuzuordnen ist. Welche kausale Beziehung
zwischen den Faktoren und einer gehoydroche-
mischen Einflussgröße besteht, muss vom Bear-
beiter untersucht werden. Ein mögliches Ergebnis
könnte sein, dass in Analysen von Wässern des
Mittleren Buntsandsteins ein Faktor durch die
Parameter Ca 2+ , Mg 2+ und HCO 3 - , ein zweiter
durch Na + und Cl - und ein dritter durch NO 3 -
bestimmt wird. Der sachkundige Bearbeiter er-
kennt, dass der erste Faktor durch die geohydro-
chemischen Eigenschaften des Buntsandstein-
Grundwasserleiters, der zweite durch Salzwasser-
einflüsse (NaCl) und der dritte durch menschli-
che Einflüsse (Düngung von landwirtschaftlichen
Flächen) verursacht wird.
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