Archiv der Kategorie: 46. Jahrgang, 2002

Inbetriebnahme der Erdgasleitung Europipe II: Monitaring der Drucktestwasserableitung nördlich Baitrum

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2002

Autorin/Autor:
Bastian Schuchardt, Jörg SchoIIe und Thorsten Brandt

Schlagworte:
Drucktest, Wasserqualität, Biozönose

Vor der Inbetriebnahme der Erdgaspipeline Europipe II, die Erdgas aus dem norwegischen Seegebiet nach Mitteleuropa transportiert, musste ein Drucktest mit Seewasser durchgeführt werden. Um dabei Korrosion zu vermeiden, ist dem Drucktestwasser Natriumbisulfit zugesetzt worden, so dass kein gelöster Sauerstoff mehr vorhanden war. Für das Seegebiet nördlich Baltrum, wo die Ableitung des Drucktestwassers im Sommer 1999 stattgefunden hat, wurden von verschiedenen Seiten ausgedehnte Beeinträchtigungen der Wasserqualität und der Biozönose befürchtet. Im Folgenden werden die Ergebnisse des Monitarings vorgestellt.

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Hydrochemische Entwicklung Lausitzer Tagebauseen während der Flutung-Beispiel Gräbendorier See

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2002

Autorin/Autor:
Andreas Gröschke, Wilfried UhImann, Wolfgang RoIIand und
Uwe GrünewaId

Schlagworte:
Tagebauseen, Wasserbeschaffenheit, Lausitz

Mit dem Restloch Gräbendorf wird der erste Tagebau im Lausitzer Braunkohlenrevier, der nach einer außerplanmäßigen Stilllegung saniert wurde, aktiv geflutet. Der Erkennisvorlauf zur Entwicklung der Wasserbeschaffenheit war zu Beginn der Flutungsmaßnahme gering. Viele der erforderlichen wissenschaftlichen Untersuchungen mussten deshalb flutungsbegleitend durchgeführt werden. Dadurch konnte auch das methodische Instrumentarium unter Berücksichtigung der Komplexität der ablaufenden Prozesse schrittweise verfeinert werden. Die hierbei gewonnenen grundlegenden Erfahrungen haben exemplarischen Charakter für viele Tagebauseen nicht nur der Lausitz (GRü-NEWALD et al. 2001) und werden im Folgenden am Beispiel des Gräbendorfer Sees diskutiert.

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Trends der mittleren und extremen Abflüsse in Baden-Württemberg

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2002

Autorin/Autor:
Gerhard Luft, Helmut Straub und Hansjörg Vieser

Schlagworte:
Baden-Württemberg, Hochwasserabflüsse, Trend

Ziel dieser Ausarbeitung war eine das Land Baden-Württemberg umfassende Analyse maßgeblicher Kenngrößen des Abflusses wie monatliche und jährliche mittlere Abflüsse sowie Hochwasserabflüsse, um Schwankungen, Trends und lnstationaritäten dieser Kenngrößen in möglichst langen Zeitreihen aufzuzeigen. Die Ergebnisse beleuchten die Verhältnisse in regionalen, d.h. in mesoskaligen Bereichen im Zeitfenster der letzten ca. 100 Jahre. Der Beitrag ergänzt die 1998 in den DGM erschienene Veröffentlichung “Räumliche Strukturen aktueller Trends des Gesamt- und Extremniederschlages in Baden-Württemberg”.

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Erfahrungen mit dem “Tunnei”-Verdunstungsmesser beim Einsatz auf Grünflächen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2002

Autorin/Autor:
Jürgen Weiß, Julius Werner und Peter SuImann

Schlagworte:
Verdunstung, Evapotranspiration, Lysimeter

Der “Tunnei”-Verdunstungsmesser stellt eine gerätetechnische Neuentwicklung dar, deren Prototyp erstmals von Mai bis November 1997 auf dem (nicht wägbaren) Grünland-Becken der Großlysimeter-Anlage St. Arnold bei Rheine (NRW) erprobt wurde. Die Ergebnisse dieser als vorläufig geltenden Evaluation wurden in HW 44, 2000, H. 2 veröffentlicht. Hier sind auch das Funktionsprinzip, die Bestimmungsgleichungen sowie die Hauptmerkmale der prototypischen Realisierung dieser an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster entwickelten Innovation eingehend dargestellt. Nach einem sechsmonatigen Einsatz des Gerätes zur Bestimmung der aktuellen Evapotranspiration eines begrünten Flachdachs in Münster während des Sommers 2000 konnte eine weitere gründliche Validierung von April bis Oktober 2001 auf der wägbaren Grünland-Lysimeter-Anlage Senne am Teutoburger Wald durchgeführt werden. Ergebnisse beider Messkampagnen werden im Folgenden vorgestellt.

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Persistenz und saisonale Abhängigkeiten in Abflüssen des Rheins

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 4,
August 2002

Autorin/Autor:
Michael Lohre und Philipp Sibbertsen

Schlagworte:
Persistenz, Abflussverhalten

Das Einzugsgebiet des Rheins mit Anteilen aus Hoch- und Mittelgebirgen sowie Hügel- und Flachland eignet sich besonders dafür, das in vielen Flüssen beobachtete Phänomen der Persistenz, nämlich dass auf hohe bzw. niedrige Abflüsse über längere Zeit ebensolche folgen, zu untersuchen. Aus dem Modellieren von Zeitreihen aus Parametern der Persistenz lassen sich Erkenntnisse für Prognosen extremer Wasserstände und für das Abflussverhalten bei Klimaänderungen gewinnen.

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Einsatz multivariater statistischer Modelle zur Ermittlung der Zusammenhänge zwischen Biotik und Abiotik sowie Prognose des ökologischen Zustandes von Flussauen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 4,
August 2002

Autorin/Autor:
Anke Hettrich und Stephan Rosenzweig

Schlagworte:
Biotik, Abiotik, Ökologie

Schon seit längerem wird bei der Bewirtschaftung von Gewässern die Berücksichtigung ökologischer Zielstellungen erwartet. Die Beurteilung der Auswirkungen wasserbaulicher und wasserwirtschaftlicher Maßnahmen auf den ökologischen Zustand der Flussaue setzt die Kenntnis der Wirkungszusammenhänge in der Natur voraus. Auch im Zusammenhang mit der Wasserrahmenrichtlinie ist die Durchführung einer ökologischen Gesamtbetrachtung anzustreben. Über die Abhängigkeiten der Pflanzen- und Tierarten eines Gebietes von der Ausprägung abiotischer Parameter wie zum Beispiel Grundwasserstand und Bodenart kann auf die ökologischen Folgen anthropogener Veränderungen dieser Randbedingungen geschlossen werden. Zur Ermittlung von Abhängigkeiten zwischen der biotischen und abiotischen Ausstattung eines Raumes werden in den letzten Jahren zunehmend Methoden der multivariaten Statistik, wie Hauptkomponentenanalysen, logistische Regressionen und kanonische Korrespondenzanalysen, eingesetzt. Die Plausibilität der über diese Methoden gewonnenen Modelle kann durch Vergleich mit den erhobenen Daten überprüft werden. Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) entwickelte hierfür das integrierte Flussauen-Modellsystem INFORM (INtegrated FIOodplain Response Model). Aus den Modellergebnissen können planerische Maßnahmen zur Vermeidung bzw. Minimierung von Auswirkungen auf die Umwelt abgeleitet werden. Aufgrund der rasanten technischen Entwicklungen stehen neue, effektive und innovative Möglichkeiten zur Verfügung, Fachwissen einem
breiten Nutzerkreis zur Entscheidungstindung unterbreiten zu können. Die Erkenntnisse können in Entscheidungs-Unterstützungs-Systeme (Decision support system, DSS) münden, welche den Verantwortlichen Möglichkeiten zur vereinfachten Abschätzung der Auswirkungen unterschiedlicher Planungen eröffnen.

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Grundwasserstände und Quellschüttungen “GuQ” im Internet

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2002

Autorin/Autor:
Michel Wingering

Schlagworte:
Grundwasser, Quellschüttung

Eine umweltverträgliche Nutzung des Grundwassers sowie ein vorbeugender Grundwasserschutz setzen umfassende Kenntnisse über das verfügbare Grundwasserdargebot und seine Entwicklung voraus. Die Einrichtung des Internetdienstes “GuQ” im Rahmen des Grundwasserüberwachungsprogramms Baden-Württemberg ermöglicht eine zeitnahe Beobachtung, fortlaufende Dokumentation sowie eine kurzfristige Bewertung der quantitativen Grundwasserressourcen anhand ausgewählter Messstellen.

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Die Bewertung der Verwundbarkeit als HochwasserschutzkonzeptAktuelle und historische Betrachtungen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2002

Autorin/Autor:
Juergen WeichseIgartner und Mathias Deutsch

Schlagworte:
Verwundbarkeit, Hochwasserschutz

Akzeptiert man soziale Konstruktionen der Naturgefahr ‘Hochwasser’ und wendet sich ihren sozio-kulturellen und raum-zeitlichen Dimensionen zu, so bieten sich Ansatzpunkte zum Hochwasserschutz, die sich weniger an den auslösenden Faktoren als an den Vorsorge- und Bewältigungsmechanismen orientieren. Es wird argumentiert, dass die Bewertung der Verwundbarkeit von räuml ichen Einheiten als Hochwasserschutzkonzept eingesetzt in der Lage ist, physische und soziale Parameter zu integrieren und die Katastrophenvorsorge und Katastrophenbewältigung besser an aktuelle Gegebenheiten anzupassen.

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Vergleich zweierVerfahren zur automatischen Modellkalibrierung

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 2,
April 2002

Autorin/Autor:
Klaus Eckhardt

Schlagworte:
Modellkalibrierung, Parameterunsicherheit, Modellanpassung

Die Kalibrierung eines Modells ermöglicht eine Reduzierung der Parameterunsicherheit und damit der Unsicherheit in Simulationsergebnissen. Komplexe Modelle können mittels stochastischer globaler Optimierungsalgorithmen automatisch kalibriert werden. Zwei dieser Algorithmen werden hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit miteinander verglichen: einerseits der Boender-Timmer-Rinooy Kan (BTRK) Algorithmus, ein Multistart-Algorithmus mit vorhergehender Clusterung, und andererseits der Shuffled Camplex Evolution (SCE) Algorithmus, ein Genetischer Algorithmus. Die beiden Algorithmen werden auf ein analytisches verteiltes Modell zur Nachbildung des Wasser- und Stoffhaushalts in meso- bis makroskaligen Einzugsgebieten oberirdischer Gewässer angewendet, die Version SWAT-G des Soil and Water Assessment Tool (SWAT}. Der SCE Algorithmus erweist sich dem BTRK Algorithmus als überlegen. Es wird eine hohe Güte der Modellanpassung erreicht.

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Kanalwasserbilanz der Scheitelhaltung des Oder-Spree-Kanals für die Wasserbewirtschaftung

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 2,
April 2002

Autorin/Autor:
Waller Finke, Gisela Fürtig, Albrecht HaunschiId und
Katharina Richter

Schlagworte:
Scheitelhaltung, Wasserbewirtschaftung, Oder-Spree-Kanal

Das Wasser- und Schifffahrtsamt (WSA) Berlin ist innerhalb der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes die für die Spree-OderWasserstraße (SOW) zuständige Behörde. Das WSA Berlin hat u.a. die Aufgabe der Gewährleistung von Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs auf der Bundeswasserstraße SOW. Dazu gehören die Unterhaltung der Bundeswasserstraße, ihre Überwachung und Bewirtschaftung sowie die Steuerung der Wehre und Pumpwerke zur Wasserversorgung der Bundeswasserstraße, zur Befriedigung des Wasserbedarfes Dritter und zur schadlosen Hochwasserabführung. Die SOW hat mit Nebenwasserstraßen eine Länge von 126,37 km. ln den meisten Teilstrecken ist sie der Wasserstraßenklasse IV zugeordnet. Sie verbindet die Havel in Berlin mit der Oder bei Eisenhüttenstadt (Abb. 1 ). Sie besteht aus der Unteren Spree, der Berliner Spree, der Treptower Spree, der Dahme, der Fürstenwalder Spree und dem Oder-Spree-Kanal (OSK). Abbildung 2 zeigt in einem Längsschnitt die Staustufen und Schleusen der Spree-Oder-Wasserstraße und deren Höhen in m ü. NN. Die Abmessungen der Schleusen in Eisenhüttenstadt (als Zwillingsschachtschleuse Fürstenberg 1929 fertiggestellt und in letzter Zeit rekonstruiert) und Kersdorf entsprechen dem Ausbauzustand von 1929. Einen Überblick über Geschichte und gegenwärtigen Zustand des OSK geben UHLEMANN (1987) und GERWIN (1997).

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Einsatz von Schlackensteinen im Wasserbau Bewertung der Ergebnisse von Ring-, Trog- und Perkolationsversuchen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2002

Autorin/Autor:
Wolfmar Bertsch und Heide-Marie Seehaus

Schlagworte:
Wasserbau, Kolk, Stromregulierung

Wasserbausteine werden im Binnenland und an der Küste zur Sicherung von Ufer- und Sohlbereichen, zur Kolkverfüllung sowie zur Stromregulierung benötigt. Neben natürlichen Festgesteinen eignen sich hierfür aufgrund der grundsätzlich günstigen bautechnischen Eigenschaften auch Schlackensteine aus der Eisen- bzw. Metallverhüttung. Die Schlackensteine fallen bei der Erzeugung von Massen- und Qualitätsstählen an, je nach Verfahren entstehen die LD-Schlacken (LOS: nach dem Linz-Donawitz-Verfahren) oder die Elektro-Ofen-Schlacke (EOS). Kupferhüttenschlacke (NAS) entsteht bei der Verhüttung von Kupfer. Das Umweltverhalten von Wasserbausteinen (natürliche und künstliche) wird von der technischen und chemischen Beschaffenheit, den möglichen Schadstoffausträgen und den Auswirkungen auf das Makrozoobenthos (Anreicherung u.ä.) und der Ökotoxikologie bestimmt. Die Erörterung von Untersuchungsergebnissen solcher Art erlaubt die strittigen Punkte sachlich zu bewerten und in pragmatisches Handeln umzusetzen. Es werden zunächst die Ergebnisse von Elutionsversuchen mit Wasserbausteinen anhand von Ring-, Trog- und Perkolationsversuchen dargestellt und diskutiert. Weitere Ausarbeitungen mit dem gleichen Gesteinsmaterial werden sich mit der Auswirkung der Schadstoffe auf das Makrozoobenthos sowie der Anreicherung der Schadstoffe im Makrozoobenthos anhand von Labor- und Freilanduntersuchungen befassen.

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Fachartikel_HyWa_1_2002_Bertsch

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Die Bedeutung von Sedimentuntersuchungen bei der Auswahl geeigneter Sanierungs- und Restaurierungsmaßnahmen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
46. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2002

Autorin/Autor:
Jörg Lewandowski, lnke Schauser und Michael Hupfer

Schlagworte:
Sediment, Phosphor, Grundwasser

ln diesem Artikel wird beschrieben, welche Sedimentuntersuchungen im Vorfeld von Sanierungs- und Restaurierungsmaßnahmen durchgeführt werden sollten und wie sie interpretiert werden können , um zur Entwicklung einer optimalen Strategie zur Verbesserung der Wasserqualität eutrophierter Gewässer beizutragen. Am Fallbeispiel des Leipziger Auensees wird gezeigt, wie hypolimnische Phosphor-Akku mulation, Tiefenprofile des Gesamtphosphors und seiner Fraktionen im Sediment sowie Porenwasser-Konzentrationsgradienten verwendet werden können, um daraus Fluxe, Umsätze und die zeitliche Reichweite des Sediment-Phosphor-Pools zu berechnen. Setzt man den im Sediment gespeicherten Phosphor-Pool in Beziehung zu den Phosphor-Freisetzungsraten, die mit dem Fick’schen Gesetz aus den Konzentrationsgradienten berechnet wurden, so zeigt sich , dass der aus dem Sediment mobilisierbare Phosphor-Pool innerhalb weniger Monate erschöpft wäre und deshalb keine langfristige interne Netto-Phosphor-Belastung bedingen kann. Auf der Grundlage der Sedimentuntersuchungen und der externen Phosphor-Einträge werden die Erfolgsaussichten verschiedener interner Therapieverfahren diskutiert. Im Falle des Auensees sind vor allem externe Maßnahmen wie die Reduktion von Phosphor im zufließenden Grundwasser notwendig und ausreichend, um die Phosphor-Konzentration im Wasserkörper nachhaltig zu senken.

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Fachartikel_HyWa_1_2002_Lewandowski

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