CLIENT II Kasachstan - Verbundprojekt TERESA: Urbanes Wassermanagement: Deutsche Expertise für kasachische Städte; Teilprojekt 1

Abstract

Die Anfälligkeit für Überschwemmungen und der steigende Bedarf an Trinkwasser betreffen insbesondere die städtischen Gebiete Kasachstans. Um beide Probleme gleichzeitig anzugehen, ist ein integriertes Wassermanagement erforderlich, das Oberflächenwassermanagement (Regenwassereinzugsgebiet, Hochwasserschutz) mit Grundwassermanagement (Maßnahmen zur Grundwasseranreicherung, Rückgewinnung für verschiedene Verwendungszwecke) kombiniert. Das TERESA-Projekt schlug naturbasierte Lösungen für städtische Einzugsgebiete in Kasachstan vor, indem es nachhaltige städtische Entwässerungssysteme und Methoden zur kontrollierten Grundwasseranreicherung integrierte. Das übergeordnete Ziel bestand darin, natürliche Prozesse wie Wasserrückhaltung und -infiltration zu nutzen und zu verbessern, um die Auswirkungen der Urbanisierung und des Klimawandels auf den natürlichen Wasserkreislauf zu verringern. Die vorgeschlagenen multifunktionalen Lösungen zielen darauf ab, den Regenwasserabfluss zu reduzieren und die Grundwasserneubildung zu erhöhen, um städtische Überschwemmungen zu mildern und grundwasserabhängige städtische Ökosysteme zu schützen. Dieser Bericht fasst die Aktivitäten des Teilprojekts 1 zusammen und konzentriert sich auf die hydrologische und hydrogeologische Charakterisierung des Untersuchungsgebiets sowie die Entwicklung von Grundwasserströmungsmodellen zur Simulation von Wasserbilanzen und Stadtentwicklungsszenarien. Eine detaillierte Beschreibung des Untersuchungsgebiets wird gegeben, einschließlich seiner Lage, Landnutzung und topografischen Bedingungen. Der hydrogeologische Rahmen, insbesondere die geologische Struktur und die Grundwassersituation, wird zusammen mit meteorologischen und hydrologischen Faktoren analysiert. Der Yesil-Fluss und das Taldykol-Seensystem werden als zentrale hydrologische Elemente betrachtet, wobei der Wasserhaushalt der Region eine entscheidende Grundlage für nachfolgende Modellierungsansätze bildet. Der zweite Abschnitt erläutert die Konzeption eines virtuellen Stadtmodells, einschließlich der Definition eines kleinen Pilotgebiets sowie des größeren Taldykol-Modellgebiets. Beide Regionen werden hinsichtlich ihrer geologischen Struktur, Landnutzung und Modellgrenzen bewertet. Skizzen und Diskretisierungsmethoden unterstützen die Modellbildung, während verschiedene Simulationsszenarien entwickelt werden, um unterschiedliche hydrologische und städtebauliche Entwicklungsmuster darzustellen. Die eigentliche Entwicklung des virtuellen Stadtmodells wird im dritten Abschnitt beschrieben. Neben der Weiterentwicklung der Modellierungssoftware werden verschiedene Szenarien simuliert, darunter ein Basisszenario, Szenarien mit nachhaltigen städtischen Entwässerungssystemen (SUDS), Klimaszenarien und Szenarien mit Änderungen am Seensystem. Darüber hinaus wird ein webbasiertes Geoportal eingerichtet, um die Projektergebnisse zu visualisieren. Im vierten Abschnitt wird das Stadtmodell demonstriert und validiert. Reale Infrastrukturmaßnahmen, wie der Bau von Brunnen und SUDS-Elementen, werden in einem Testfeld auf dem Campus der Nazarbayev-Universität umgesetzt. Messinstrumente werden installiert, und Experimente zur Infiltrationsdynamik werden durchgeführt. Über mehrere Monate hinweg werden Überwachungsdaten zu Lufttemperatur, Grundwasserständen und Bodenfeuchtigkeit gesammelt, um die Wirksamkeit der Entwässerungsmaßnahmen zu bewerten. Der letzte Abschnitt konzentriert sich auf die Schulung von Fachleuten durch Projektworkshops, um das erworbene Wissen zu verbreiten und nachhaltige Lösungen für das Wassermanagement in städtischen Gebieten zu fördern. Insgesamt liefert die Studie wertvolle Erkenntnisse über hydrologische Modellierung und nachhaltige Stadtentwicklung unter Berücksichtigung klimatischer und geologischer Faktoren. Datei-Upload durch TIB