Ziel dieser Arbeit ist die Charakterisierung des hydrogeologischen Systems eines aktiven Blockgletschers (Innere Ölgrube, Ötztal, Österreich). Mit Reihe von interpretativen numerischen Grundwassermodellen werden die hydrogeologischen Hauptprozesse innerhalb des Blockgletschers herausgearbeitet und bestehende Hypothesen getestet. Die Auswirkungen der Modellstruktur und einzelner Modellparameter auf die Quellschüttung wird durch eine schrittweise Erhöhung der Modellkomplexität untersucht. Die alpine Umgebung des Blockgletschers ist charakterisiert durch steil abfallende Aquifere, hohe Kontraste in deren hydraulischen Durchlässigkeiten und starken Schwankungen des hydraulischen Potentials. Um diese Gegebenheiten im Modell abzubilden, werden verschiedene robuste numerische Verfahren angewendet. Die Newton-Raphson Formulierung der Grundwasserströmungsgleichung in Kombination mit den numerischen Methoden Under-Relaxation, Newton-Dampening und Backtracking hat sich als robuste Lösung für das komplexe alpine Umfeld erwiesen. Um die anhaltende Quellschüttung während der Winterperioden zu reproduzieren, ist in großen Teilen des Blockgletschers eine hohe Speicherkapazität und niedrige hydraulische Leitfähigkeit erforderlich. Das rasche Ansteigen in der Quellschüttung nach einer Grundwasserneubildung deutet auf ein duales Fließsystem hin, das einen zusätzlichen hochdurchlässigen Bereich umfasst. Durch die Präsenz von Permafrost werden höhere Spitzenwerte in der Quellschüttung erzielt. Mit dem Abschmelzen von Permafrost steigt die Speicherkapazität des Blockgletschers, was in höheren Quellschüttungen während Trockenperioden resultiert. Der Vergleich mit einem bestehenden physikalischen Mischungsmodell deutet darauf hin, dass ein größeres Wasservolumen den Blockgletscher schnell durchfließt. Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Studien zur Hydrologie aktiver Blockgletscher im Allgemeinen und der Inneren Ölgrube im Besonderen überein.

Aim is to characterize the hydrogeological system of an active rock glacier in an alpine setting (Innere Ölgrube, Ötztal Alps, Austria). The processes governing groundwater flow within the rock glacier are identified by setting up a series of interpretative numerical groundwater models, thereby testing several hypotheses explaining the observed system dynamics. Thus, the influence of model structure and parameters are explored by increasing the model complexity stepwise. The thesis examines robust numerical procedures handling computational difficulties associated with the high alpine setting including steeply sloping aquifer geometry, strong hydraulic conductivity contrasts of aquifer layers and rapid changes in hydraulic head. The results are an important step towards understanding the hydrogeological properties of these relevant alpine aquifers. The Newton-Raphson formulation of the groundwater flow equation combined with the methods under-relaxation, Newton Dampening and backtracking has proven robust in handling complex situations arising from the alpine setting. To sustain spring flow during the winter months as indicated by observation high storage capacity and low hydraulic conductivity are implied in major parts of the rock glacier reducing specific discharge. Rapid spring flow responses to recharge events suggest the presence of a dual flow system within the rock glacier including a highly permeable domain. The presence of permafrost results in high peak discharge values. With permafrost degradation the storage capacity of the rock glacier increases resulting in higher spring flow during dry periods. The degree of permafrost heterogeneity affects the runoff pattern. The event water contribution during periods of recharge is found to be slightly higher as compared to an existing physical mixing model. Theses results are in agreement with earlier studies of active rock glacier hydrology in general and the Innere Ölgrube rock glacier in particular.