In einem großräumigen Prinzipmodell lassen sich Detailfragen nicht immer effizient und wirtschaftlich bearbeiten. Durch die Größe des Modells entstehen hohe Rechenzeiten und die Diskretisierung ist häufig nicht fein genug.

Ein Lösungsweg besteht darin, den interessierenden Bereich als Teilgebiet abzutrennen und erst dann verfeinert zu betrachten. Die Kopplung des Teilmodells an das Gesamtmodell geschieht durch die Vorgabe von Randbedingungen, in der Regel durch Massenflüsse. Die Vorteile dieser Vorgehensweise lassen sich in folgenden Punkten zusammenfassen:

• Große Flexibilität der Teilgebietsabgrenzung

• Netzänderungen und das Variieren von Parametern können effizient gehandhabt werden.

Um den Einfluss der Modellanpassungen im Inneren des Teilgebiets auf die Randbedingungen gering zu halten, sollten die Grenzen des Teilgebiets weitab vom Untersuchungsbereich definiert werden. Bei der Festlegung des Randes ist außerdem auf folgende Kriterien zu achten:

• Ränder so weit wie möglich entlang von Stromlinien definieren,

• ausreichende Entfernung von Grundwasserentnahmen,

• keine offenen Wasserflächen auf dem Rand,

• der Modellrand des Teilmodells muss stets auf Elementkanten des Gesamtmodells liegen, es dürfen keine Viereckselemente zerschnitten werden,

• das Teilmodellgebiet muss groß genug sein, damit Veränderungen, die im Übergangsbereich zwischen Teil- und Gesamtmodell bei der Rückpflege i.d.R. nicht vollständig vermeidbar sind, keinen Einfluss auf die Ergebnisse des zentralen Aussagebereichs des Teilmodells haben.

• Um eine reibungslose Rückpflege eines bearbeiteten Teilmodells in das Gesamtmodell zu ermöglichen, muss der Modellrand des Teilmodells nach dem Ausschneiden geometrisch unverändert bleiben. Er darf weder horizontal noch vertikal verfeinert werden. Wird diese Bedingung nicht beachtet, entsteht bei der Rückpflege nicht nur ein zusätzlicher Arbeitsaufwand durch die Notwendigkeit einer Randknotenbereinigung, sondern auch ein interpretativer Aufwand im Fall einer vertikalen Verfeinerung. In diesem Fall ist nämlich zu entscheiden, wie die verfeinerten Schichten mit den Schichten des Gesamtmodells zu korrelieren sind. Vertikale Netzverfeinerungen, die sich auf lokale Erfordernisse beziehen (z.B. Einbau von Spundwänden, Tunnelbauwerke, Brunnen oder lokal verbreitete hydrogeologische Inhomogenitäten) sollten generell nur im Umfeld des betroffenen Teilbereichs durchgeführt werden.

• Das Teilmodell sollte stets mit dem gleichen Programmmodul berechnet werden, wie das Gesamtmodell. Außerdem sollten Berechnungsparameter, wie die Zahl der Iterationsschritte oder der Dämpfungsfaktor beibehalten werden.

Erzeugen von Klüften in einem 3D-Netz