Matthias Willmann: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2022

NameHerr Dr. Matthias Willmann
Adresse
Institut für Umweltingenieurwiss.
ETH Zürich, HIL G 35.2
Stefano-Franscini-Platz 5
8093 Zürich
SWITZERLAND
E-Mailwillmann@ifu.baug.ethz.ch
URLhttp://www.groundwaterscientific.ch
DepartementBau, Umwelt und Geomatik
BeziehungDozent

NummerTitelECTSUmfangDozierende
102-0448-00LGroundwater II6 KP4GM. Willmann, J. Jimenez-Martinez
KurzbeschreibungThe course is based on the course 'Groundwater I' and is a prerequisite for a deeper understanding of groundwater flow and contaminant transport problems with a strong emphasis on numerical modeling.
LernzielThe course should enable students to understand advanced concepts of groundwater flow and transport and to apply groundwater flow and transport modelling.

the student should be able to
a) formulate practical flow and contaminant transport problems.

b) solve steady-state and transient flow and transport problems in 2 and 3 spatial dimensions using numerical codes based on the finite difference method and the finite element methods.

c) solve simple inverse flow problems for parameter estimation given measurements.

d) assess simple multiphase flow problems.

e) assess spatial variability of parameters and use of stochastic techniques in this task.

f) assess simple coupled reactive transport problems.
InhaltIntroduction and basic flow and contaminant transport equation.

Numerical solution of the 3D flow equation using the finite difference method.

Numerical solution to the flow equation using the finite element equation

Numerical solution to the transport equation using the finite difference method.

Alternative methods for transport modeling like method of characteristics and the random walk method.

Two-phase flow and Unsaturated flow problems.

Spatial variability of parameters and its geostatistical representation -geostatistics and stochastic modelling.

Reactive transport modelling.
SkriptHandouts
Literatur- Anderson, M. and W. Woessner, Applied Groundwater Modeling, Elsevier Science & Technology Books, 448 p., 2002

- J. Bear and A. Cheng, Modeling Groundwater Flow and Contaminant Transport, Springer, 2010

- Appelo, C.A.J. and D. Postma, Geochemistry, Groundwater and Pollution, Second Edition, Taylor & Francis, 2005

- Rubin, Y., Applied Stochastic Hydrology, Oxford University Press, 2003

- Chiang und Kinzelbach, 3-D Groundwater Modeling with PMWIN. Springer, 2001.
Voraussetzungen / BesonderesEach afternoon will be divided into 2 h of lectures and 2h of exercises. Two thirds of the exercises of the course are organized as a computer workshop to get hands-on experience with groundwater modelling.
102-0455-AALGroundwater I
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
4 KP9RJ. Jimenez-Martinez, M. Willmann
KurzbeschreibungThe course provides a quantitative introduction to groundwater flow and contaminant transport.
LernzielUnderstanding of the basic concepts on groundwater flow and contaminant transport processes. Formulation and solving of practical problems.
InhaltProperties of porous and fractured media, Darcy’s law, flow equation, stream functions, interpretation of pumping tests, transport processes, transport equation, analytical solutions for transport, numerical methods: finite differences method, aquifers remediation, case studies.
LiteraturJ. Bear, Hydraulics of Groundwater, McGraw-Hill, New York, 1979
K. de Ridder, Untersuchung und Anwendung von Pumpversuchen, Verl. R. Müller, Köln, 1970
P.A. Domenico, F.W. Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, J. Wilson & Sons, New York, 1990
R.A. Freeze, J.A. Cherry, Groundwater, Prentice-Hall, New Jersey, 1979
W. Kinzelbach, R. Rausch, Grundwassermodellierung, Gebrüder Bornträger, Stuttgart, 1995
669-0100-00LFrühjahrskurs: Charakterisierung von Grundwassersystemen Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für CAS in Angewandten Erdwissenschaften.
2 KP2GM. O. Saar, M. Brehme, M. Willmann
KurzbeschreibungDer Kurs behandelt hydrogeologische Methoden für Grundwassersysteme im Lockergestein als auch im Fels. Ausgehend von der Charakterisierung werden verschiedene Fallbeispiele gezeigt und dann die Anwendung im Grundwasserschutz erläutert
LernzielDie Teilnehmenden lernen verschiedene Methoden zur Charakterisierung von Grundwasserleitern zu beurteilen und die Ergebnisse von Messungen und Beobachtungen in einem Modell des Grundwassersystems zu verknüpfen.