Je nach Fragestellung und Datenlage kann sich bei der Bearbeitung eines Teilmodells die Notwendigkeit ergeben, Änderungen am Schichtenaufbau des Modells durchzuführen. Die Gründe hierfür können unterschiedlicher Natur sein:

• Neuere Untersuchungen und Bohrergebnisse erfordern eine Veränderung der Tiefenlage von Schichtgrenzen.

• Die Bearbeitung von Detailfragen im Teilmodell erfordert eine differenziertere Betrachtung von einzelnen geologischen Einheiten, wodurch eine weitere Unterteilung bestimmter Modellschichten erforderlich wird.

• Zur korrekten Abbildung z.B. von unvollkommenen Brunnen oder von eingebrachten Bauelementen (Spundwände, Tunnel etc.) ist eine weitere vertikale Unterteilung einzelner Modellschichten notwendig.

Da die durch die vertikale Verfeinerung hinzugekommenen Schichten des Teilmodells im Gesamtmodell keine Entsprechung besitzen, ist beim Rückpflegen des Teilmodells in das Gesamtmodell eine solche Zuordnung zu erstellen. Hierbei sind folgende Fälle zu unterscheiden:

• Im Teilmodell hat keine vertikale Netzveränderung stattgefunden. In diesem Fall stimmen die Randknoten auf der Schnittfläche der beiden Netze überein und die Schichtzuordnung erfolgt bei der Rückkoppelung automatisch korrekt. Teilbild (a) der folgenden Abbildung stellt diese Situation dar.

• Im Teilmodell wurde die Tiefenlage von Schichtgrenzen z.B. aufgrund neuer Bohrdaten verändert. Es wurde aber keine vertikale Netzverfeinerung durchgeführt, d.h. die Zahl der Schichten sowie die Zuordnung zwischen Teil- und Gesamtmodell ist identisch. In diesem Fall führt die Rückkoppelung automatisch zu einem korrekten Ergebnis. Falls die Höhenlage von Schichtgrenzen auf dem Rand des Teilmodells ebenfalls verändert wurde, führt die Rückkoppelung dennoch zu einem korrekten Ergebnis. Da es eine eindeutige Schichtzuordnung gibt, wird die Tiefenlage der Schichtgrenzen auf der Grenzfläche zwischen den Modellen durch den importierten Modellteil definiert. Das bedeutet, falls man in SPRING zunächst das ausgeschnittene Gesamtnetz öffnet und dann das Teilnetz importiert, wird die Tiefenlage der Randknoten des Teilnetzes in das integrierte Gesamtnetz übernommen. Diese Situation ist im Teilbild (b) dargestellt.

• Eine oder mehrere Schichten im Teilnetz wurden vertikal verfeinert, sei es zur Abbildung eines differenzierteren geologischen Aufbaus oder zur hydraulisch richtigen Berücksichtigung von Maßnahmen (z.B. unvollkommene Brunnen, Vertikalfilterbrunnen, Spundwände, Tunnel etc.). Eine derartige Situation ist im Teilbild (c) schematisch dargestellt. In diesem Fall muss bei der Rückkoppelung der beiden Modellteile eine Schichtzuordnung durchgeführt werden. Im allgemeinen Fall wird die vertikale Verfeinerung bis zum Rand des Teilmodells durchgeführt, und die Tiefenlage der in beiden Modellen vorhandenen Schichtgrenzen hat sich auf dem Rand des Teilmodells verändert. In diesem Fall ist eine automatische Zuordnung der Modellschichten nicht eindeutig möglich.

Zuordnung von Schichten zwischen Teilmodell und Gesamtmodell an der Schnittfläche

Im dritten Fall verändert sich die Anzahl der Schichten im Teilmodell. Die hinzugekommenen Schichtflächen des Teilmodells müssen nach dem Import formal im Gesamtmodell vorhanden sein, d.h. außerhalb des Teilgebiets fallen sie mit bis dahin bereits vorhandenen Schichtflächen geometrisch zusammen. Dies wird beim Import durch die Zuordnung auf den Randknoten des Teilnetzes gesteuert.

Auch wenn diese wegfallenden Schichten bei den Simulationsrechnungen tatsächlich nicht berücksichtigt werden, müssen sie bei der Netzbearbeitung und für die Knoten- und Elementnummerierung stets mitgeführt werden.

Wird also ein weiteres Teilmodell in ein Gesamtmodell importiert, in dem aufgrund eines früheren Imports eine vertikal verfeinerte Schicht bereits existiert, sollten möglichst viele der bereits vorhandenen zusammenfallenden Schichtflächen genutzt werden.

Fazit: Generell sollte die Verfeinerung der Schichten des Teilmodells nicht bis zum Modellrand durchgeführt werden. Dadurch lässt sich die Tiefenlage der hinzugekommenen Schichtgrenzen zum Modellrand hin sinnvoll auf die Schichtgrenzen des Gesamtmodells zurückführen.

Einbau des Teilmodells in das Gesamtmodell