Archiv der Kategorie: 43. Jahrgang, 1999

Das Gewässergütemodell QSIM Ein Instrument zur Simulation und Prognose des Stoffhaushalts und der Planktondynamik von Fließgewässern

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 1999

Autorin/Autor:
Volker Kirchesch und Andreas SchöI

Schlagworte:
Wasserbeschaffenheit, Fließgewässer

Die komplexen chemischen und biologischen Vorgänge in Fließgewässern und deren Beeinflussung durch anthropogene Nutzungen sind seit langem Gegenstand ökologischer Modellierungen. Gewässergütemodelle sind als Instrumente in der Wasserwirtschaft und beim Flussgebietsmanagement im Einsatz. Besonders vor dem Hintergrund der EG-Wasserrahmenrichtlinie mit ihrer stärkeren Beachtung der Immissionen und biologischen Komponenten im Gewässer dürften Gewässergütemodelle vermehrt Anwendung finden . Das Gewässergütemodell QSIM wurde in der Bundesanstalt für Gewässerkunde entwickelt und wird zur Beurteilung der Auswirkungen wasserbaulicher Maßnahmen auf die Wasserbeschaffenheit großer Fließgewässer eingesetzt. Die aktuelle Version 8.3 wird beschrieben und Ergebnisse einer Modellanwendung für die Mosel dargestellt.

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Einzugsgebietsbezogene Wasserbewirtschaftung als fach- und länderübergreifende Herausforderung

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 1999

Autorin/Autor:
Uwe GrünewaId

Schlagworte:
Wasserbewirtschaftung, Spree, Schwarze Elster, Neiße

Bei der gegenwärtigen Diskussion um die europäische Wasserrahmenrichtlinie in Deutschland sollte an die bereits vorhandenen Erfahrungen und Methoden bei der Bewältigung der Wasserbewirtschaftung in Flusseinzugsgebieten als komplexe Aufgabe angeknüpft werden. Je nach zu bewältigender Planungs- oder Bewirtschaftungsaufgabe sind dabei unterschiedlich detaillierte Methoden verfügbar. Es gilt, diese mit den verschiedenen Instrumentarien der Landesplanung und Raumordnung zu verbinden. Am Beispiel der bergbaubeeinflussten Flusseinzugsgebiete der Spree, der Schwarzen Elster und der Neiße in Ostdeutschland wird die enge Verknüpfung von modernen, modellgestützten Verfahren der WassermengenBewirtschaftung mit entsprechenden Verfahren der Wassergütebewirtschaftung unter Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen Grund- und Oberflächenwasser in länderübergreifender Weise dargestellt.

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Vergleichende Darstellung der Ausbaumaßnahmen an Oberrhein, Mosel und Saar und ihre Auswirkungen auf Hochwasser

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 1999

Autorin/Autor:
Jörg Uwe BeIz, Norbert Busch, Heinz EngeI und Georg Gasber

Schlagworte:
Ausbaumaßnahmen, Oberrhein, Mosel, Saar

Die Bundesanstalt für Gewässerkunde verfolgt seit mehr als 25 Jahren mit Hilfe mathematischer Abflussmodelle und durch Auswertung von Pegelaufzeichnungen, welche Auswirkungen großräumige Ausbaumaßnahmen an Bundeswasserstraßen auf Hochwasserabläufe haben. An Oberrhein, Mosel und Saar sind ausbaubedingt erhebliche Veränderungen eingetreten, die dillerenziert zu betrachten sind, da jeweils unterschiedliche Maßnahmen ausgeführt wurden. Es kann festgestellt werden , dass sich die veränderten Hochwasserabläufe am Oberrhein und an der Mosel mittlerweile durch Messergebnisse nachweisen lassen. Ziel dieses Beitrages ist, den Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung dieser Veränderungen deutlicher herauszuarbeiten.

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Analyse der jährlichen Hochwasser im Donauraum als Beitrag zum Hochwasserschutz und der Regionalisierung hydrologischer Daten

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 1999

Autorin/Autor:
Miklós Domokos, Viorei-Aiexandru Stänescu und
Valentina Ungureanu

Schlagworte:
Regionalisierung, Donau, Hochwasser

1986 wurde in München, als ein Ergebnis der 15jährigen Zusammenarbeit der Donauländer, die Hydrologische Monographie der Donau und ihres Einzugsgebietes herausgegeben. Hauptzweck der seitdem im Rahmen des IHP der UNESCO laufenden Zusammenarbeit der nun schon 13 Donauländer ist es, Folgebände zur Donaumonographie über ausgewählte Jhemen zu erstellen. Eines dieser Projekte befasste sich mit der Analyse der jährlichen Hochwasserabflüsse. Der folgende Beitrag gewährt einen Uberblick über die unter rumänischer Koordination, in gemeinsamer Arbeit erzielten Ergebnisse, über welche hoffentlich bald in einem der nächsten Folgebände zur Donaumonographie ausführlich berichtet wird.

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Bestimmung des Abflusses im rückgestauten Bereich der Warnow

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 1999

Autorin/Autor:
Konrad MiegeI, Dirk WenzeI, Hartmut Eckstädt und Ute StieIe

Schlagworte:
Warnow, Abfluss

Im rückgestauten Flussabschnitt der Warnow zwischen Bützow und Rostock waren in den letzten Jahren Probleme bei der Ermittlung des Durchflusses zu überwinden. Nach einer kurzen Charakterisierung der Warnow und nach Darstellungen zur wasserwirtschaftliehen
Situation wird beschrieben, wie der Abfluss durch hydraulische Berechnung des Überlaufes an Wehren und durch eine neue Fließgeschwindigkeitsmessstelle ermittelt werden kann. Nach fünf Messjahren sind nun erste Aussagen zum Wasserhaushalt der gesamten Warnow und zum Abflussgeschehen möglich. Es kann u. a. gezeigt werden, dass vom Unterlauf eine erhebliche Speicherwirkung ausgeht.

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Erfassung und Wertung der weltweiten Wasserproblematik

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 1999

Autorin/Autor:
Siegtried Dyck

Schlagworte:
Grünes Wasser, blaues Wasser, virtuelles Wasser

Die Bewältigung der sich lokal und regional verschärfenden Wasserprobleme erfordert eine zuverlässigere Erfassung der Süßwasserressourcen der Erde und deren Bilanz mit dem derzeitigen und künftigen Wasserbedarf. Fehlende und unzuverlässige Daten schränken die Aussagekraft vorliegender Ergebnisse ein. Der größte Teil des genutzten Wassers wird für die Nahrungsmittelproduktion benötigt. Um dies in den Bilanzen zu berücksichtigen, wird zwischen .,grünem”, .,blauem” und .,virtuellem” Wasser unterschieden. Zur Abschätzung lokaler und regionaler Wasserkrisen und als Grundlage für ein Frühwarnsystem entwickelte Indikatoren werden kritisch bezüglich ihrer Aussagekraft gewertet. Ausgehend von festgestellten Informations- und Wissensdefiziten werden Anforderungen an Hydrologie und Wasserbewirtschaftung abgeleitet.

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Der Landschaftswasserhaushalt im Elbeeinzugsgebiet (Deutscher Teil)

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 1999

Autorin/Autor:
Frank WendIand und Ralf KunkeI

Schlagworte:
Landschaftswasserhaushalt, Elbe

Nach überschlägigen Schätzungen wurden 1989 etwa 130.000 Tonnen Stickstoff und etwa 10.000 Tonnen Phosphor mit den aus dem Einzugsgebiet der Eibe abströmenden Wassermassen in die Nordsee verfrachtet. Die Eibe gehört damit trotz der Produktionsveränderungen, -einschränkungen und -einstellungen zahlreicher landwirtschaftlicher Betriebe noch immer zu den durch diffuse Nährstoffeinträge (Nitrat und Phosphor) stark verschmutzten Gewässern Europas. Vor diesem Hintergrund werden im Rahmen des BMBF-Förderschwerpunktes “Eibe-Ökologie” unter anderem wissenschaftliche Grundlagen für die Entwicklung von Konzepten zur Verwirklichung der von der Bundesrepublik auf der Nordseeschutzkonferenz eingegangenen Verpflichtung zu einer Halbierung der Nährstoffeinträge aus diffusen Quellen erarbeitet.

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Die Anwendung der Clusteranalyse bei der Auswahl repräsentativer Grundwassermeßstellen in Baden-Württemberg

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 4,
August 1999

Autorin/Autor:
Michel Wingering

Schlagworte:
Clusteranalyse, Grundwasserstandsmeßnetz

Die umfangreiche Datengrundlage aus dem Grundwasserstandsmeßnetz von Baden-Württemberg ermöglicht die fundierte Anwendung geostatistischer Verfahren bei der Bestimmung von Meßstellen mit ähnlichem Gang. Die Auswahl von repräsentativen Meßstellen wurde aus den Ergebnissen einer Clusteranalyse sowie auch unter Berücksichtigung von standortspezifischen Eigenschaften durchgeführt. 200 repräsentative Meßstellen wurden unter Anwendung der Methode aus einem Gesamtkontingent von 2.327 Standorten zuverlässig definiert.

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Die Modellierung des Abflußprozesses mit tracerhydrologisch ermittelten Verweilzeiten und Abflußkomponenten

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 4,
August 1999

Autorin/Autor:
Jens MehIhorn und Christian Leibundgut

Schlagworte:
tracerhydrologische Untersuchungen

ln der vorliegenden Studie wird dargestellt, wie Informationen aus tracerhydrologischen Untersuchungen verwendet werden können, um zur Lösung der allgemeinen Probleme der Niederschlags-Abfluß-Modellierung beizutragen. Dazu gehört insbesondere die Verweilzeit des Basisabflusses, die anhand von 180-Daten ermittelt wurde. Sie konnte zur Kalibrierung des modellierten Basisabflusses eingesetzt werden . Die tracerhydrologischen Untersuchungen und die Wasserhaushaltsmodeliierung wurden am mesoskaligen Einzugsgebiet der Brugga im Südschwarzwald durchgeführt.

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Die Bedeutung integrierter Planungsverfahren für die Umsetzung dezentraler Hochwasserschutzmaßnahmen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 4,
August 1999

Autorin/Autor:
André Assmann und Hartmut Gündra

Schlagworte:
dezentrale Hochwasserschutzmaßnahmen

Daß Hochwasser ein aktuelles Problem ist, darüber besteht eindeutiger Konsens, wie jedoch die beste Lösung aussehen soll, darüber wird noch vielfältig diskutiert. Wenn auch innerhalb der Fachwissenschaften bei einzelnen Aspekten die Meinungen
auseinandergehen, so liegen andererseits sicherlich genug Ergebnisse vor, um einige sichere Schritte vorangehen zu können. Jedoch ist der Weg neuer Konzepte aus Forschung und Pilotstudien in die für die Bevölkerung relevante Umsetzung noch immer sehr lang bzw. findet häufig nicht statt. Damit stellt sich die Frage, wieso die Übertragung in die Praxis nicht mit dem Erkenntnisstand Schritt hält.

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Die Anwendung des Decision Support Systems (DSS) zur Abschätzung von Nitrateinträgen in das Grundwasser des Zartener Beckens

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 3,
Juni 1999

Autorin/Autor:
Harvey J. E. Rodda, Siegtried Demuth und Jens MehIhorn

Schlagworte:
Decision Support Systems, Nitra

Der Nitrateintrag in die Gewässer ist in den letzten 10 bis 15 Jahren immer mehr zu einem Problem geworden. Dies trifft insbesondere für Grundwasser, das für die Wasserversorgung benötigt wird, zu. ln Europa sind daher in dieser Zeit zahlreiche Untersuchungen
über die Ursachen und die Vermeidung von zu hohem Nitratgehalt im Grundwasser durchgeführt worden. Um gesundheitliche Risiken zu vermeiden, hat die EU die maximal zulässige Nitrat-Stickstoff-Konzentration (N03) im Trinkwasser auf 50 mg/1 festgelegt (CEC 1989). ln dieser Richtlinie werden die Mitgliedsstaaten aufgefordert, Gebiete mit besonders hohen Nitratkonzentrationen als nitratempfindliche Zonen auszuweisen. Für die Bestandsaufnahmen und die Prognose künftiger Entwicklungen können mathematische Modelle eine nützliche Hilfe sein.

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Granulometrisehe Charakterisierung von Sedimenten durch Bildanalyse und ihre Reproduzierbarkeit

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 3,
Juni 1999

Autorin/Autor:
Albrecht MüIIer, Cordula Preuße und Winfried Rasemann

Schlagworte:
Sedimente, granulometrisehe Charakterisierung

Eine granulometrisehe Charakterisierung von Sedimenten und Schwebstoffen wird bislang anhand struktureller Daten wie z. B. Korngrößenanalyse, Trockenrückstand, Glühverlust und organischer Kohlenstoffgehalt vorgenommen. Unter Anwendung mikroskopischer
Methoden mit anschließender Bildverarbeitung lassen sich Kornformen analysieren und charakteristische Kornformfaktoren für Korngrößenklassen ermitteln. Diese Informationen gestatten eine weitergehende Differenzierung der Partikel in Gewässern bzw. Gewässerabschnitten sowie Rückschlüsse auf deren Transportverhalten.

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Der Hydrologische Atlas von Deutschland – ein neues Kartenwerk zur Jahrtausendwende

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 3,
Juni 1999

Autorin/Autor:
Christian Leibundgut, Hans-Jürgen Liebscher, Franz-Josef Kern und Ralf Busskamp

Schlagworte:
Hydrologische Atlas

ln immer mehr Ländern der Erde stehen Nachfrage und Bedarf an Wasser in einem zunehmenden Mißverhältnis zur Qualität und
nachhaltigen Verfügbarkeil dieser elementaren Naturressource. Versorgungs- und Umweltplanung bedürfen deshalb wissenschaftlich fundierter Entscheidungsgrundlagen, die hydrologische und wasserwirtschaftliche Daten und Informationen in ihren räumlichen Zusammenhängen flächendeckend aufzeigen. Der Hydrologische Atlas von Deutschland (HAD) stellt solche Kenntnisse und Arbeitsmittel in Form digitaler Karten wie auch als graphisches Druckwerk zur Verfügung und leistet damit einen Beitrag zur Lösung aktueller und zukünftiger Aufgaben von Wasserwirtschaft, Forschung, Politik und Gesellschaft.

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Das Verhältnis zwischen räumlicher Gesamtplanung und Wasserwirtschaftlicher Fachplanung – dargestellt am Beispiel des Hochwasserschutzes

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 2,
April 1999

Autorin/Autor:
Stefan Greiving

Schlagworte:
Hochwasserschutz

Anhand des Problemfeldes Hochwasserschutz wird das Verhältnis zwischen der räumlichen Gesamtplanung auf regionaler und
kommunaler Ebene mit der Wasserwirtschaftlichen Fachplanung thematisiert. Dabei werden Regeln der formellen und materiellen
Koordination erläutert und anhand einiger Beispiele aus dem Einzugsbereich der Lenne verdeutlicht. Schließlich werden Vorschläge für einen vorsorgenden Hochwasserschutz gemacht, bei dem es zu einer effizienten Aufgabenverteilung zwischen den
einzelnen Planungsträgern kommt.

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Effekte von Tributylzinn (TBT) aus Antifoulinganstrichen auf Schneckenpopulationen an der deutschen Nordseeküste

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 2,
April 1999

Autorin/Autor:
Siefan Nehring

Schlagworte:
Antifoulinganstriche, Tributylzinn

Tributylzinn (TBT), das als Antifoulingmittel vor allem in der Schiffahrt eingesetzt wird, zählt zu den giftigsten Stoffen, die bisher in die Umwelt gelangt sind. Aufgrund seiner starken Ökotoxizität und der relativ hohen Belastungen der Wassersäule sowie von
Hafensedimenten an der deutschen Nordseeküste sind negative ökologische Auswirkungen sehr wahrscheinlich. Eine Analyse
der Bestandsentwicklungen von Vorderkiemerschnecken (Prosobranchia) an der deutschen Nordseeküste zeigt, daß für eine Vielzahl an Arten Bestandsrückgänge zu verzeichnen sind, die teilweise mit TBT ursächlich in Verbindung gebracht werden können. Für keine Prosobranchia-Art ist eine positive Bestandsentwicklung zu verzeichnen. Um das Gefährdungspotential durch TBT für aquatische Ökosysteme zu minimieren, werden z.Zt. auf nationaler und internationaler Ebene Regularien entwickelt, deren Diskussion aber noch nicht abgeschlossen ist.

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Vertlkale Gradienten des Makrozoobenthos auf Steinschüttungen der tidebeeinflußten Unterweser

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 2,
April 1999

Autorin/Autor:
Jörg SchoIIe und Bastian Schuchardt

Schlagworte:
Makrozoobenthos, Unterweser

Steinschüttungen stellen in der morphologisch stark veränderten Unterweser ein bedeutsames Besiedlungssubstrat für aquatische
Wirbellose dar. Aus naturschutzfachlichen Gründen wurden vertikale Besiedlungsmuster des Makrozoobenthos auf Steinschüttungen untersucht, dies erfolgte sowohl qualitativ als auch quantitativ. Die Ergebnisse liefern die Grundlage für einen Vergleich mit Gemeinschaften natürlicher Weichböden.

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Aussagemöglichkeiten der IR-Spektrometrie – dargestellt an einem kontaminierten Gelände

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 1,
Februar 1999

Autorin/Autor:
Hubert Hellmann

Schlagworte:
Spektrometrie, Kontamination, biochemischer Ölabbau

Anfang der 90er Jahre wurde ein Gelände untersucht, das in den 30er und 40er Jahren im Rahmen an sich normaler Arbeitsvorgänge
als Bauhof und im Rahmen des Hafenbetriebes, vor allem aber von kriegsbedingten Ereignissen durch Teeröl und Dieselkraftstoff
kontaminiert worden war. Für fünf der insgesamt entnommenen zwölf Tiefenprofile werden nachstehend bisher nicht publizierte Einzelheiten der IR-Spektren Interpretation mitgeteilt, wie z. B. die Charakterisierung des KW-Typs (Dieselöl, Teeröl, biogene
Kohlenwasserstoffe) und, fallweise, der Nachweis eines biochemischen Ölabbaus im Boden. Darüber hinaus dienen die IR (Teil-)Spektren im Wellenzahlenbereich 2800 … 3200 cm- 1 zur I R-spektrometrischen Quantifizierung der lokalen Kontaminationen. Auf die besondere, probenbezogene Extraktion wie auch des clean ups wird kurz eingegangen. Aspekte der Bewertung und Sanierung werden nicht eigens angesprochen.

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Organische Schadstoffbelastung in Schwebstoffen des Rheins während Hochwasserwellen

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 1,
Februar 1999

Autorin/Autor:
Vera Breitung

Schlagworte:
Schadstoffbelastung, Schwebstoffe, Rhein

Fließende Gewässer führen je nach Fließgeschwindigkeit unterschiedliche Mengen an Erosionsmaterial des Gewässerbettes mit sich. Bei Starkregen und Hochwasserereignissen werden zusätzlich Feststoffe aus dem Uferbereiche durch Abschwemmung in die Gewässer eingetragen. Hierbei können die Zusammensetzung und Belastung dieser Feststoffe mit Schadstoffen je nach der
Nutzung der betroffenen Flächen durch anthropogene Einflüsse geprägt sein.

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Über das Abflußverhalten kleiner Einzugsgebiete in Norddeutschland am Beispiel der oberen Stör in Schleswig-Holstein

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 1,
Februar 1999

Autorin/Autor:
Stefan Jelinek , Winfrid Kluge und Peter Widmoser

Schlagworte:
Abflußverhalten, obere Stör, Abflußbildung

Sowohl dieneueren Ergebnisse zu isotopenhydrologischen Untersuchungen als auch die Anstrengungen bei der Validierung von physikalisch begründeten Einzugsgebietsmodellen belegen, daß die Phänomene der Abflußbildung und des gekoppelten lateralen
Wasser- und Stofftransfers durch Tieflandeinzugsgebiete neu zu überdenken sind. Bei der Suche nach neuen Lösungsansätzen
gewinnt die vergleichende Systemanalyse anhand der vielen in den Archiven vorhandenen harten Maßdaten besondere Bedeutung.
Als Vorstufe zur Weiterentwicklung von Niederschlags-Abfluß-Modellen beschäftigt sich dieser Beitrag mit der Analyse des Abflußgeschehens in ca. 30 Teileinzugsgebieten der oberen Stör. Kreuzkorrelationsanalyse, Ganglinienseparation, Fuzzy-Ciusteranalyse und Trenduntersuchungen bilden die Standardmethoden, mit deren Hilfe sich die Besonderheiten der Abflußbildung im Tiefland und praxisrelevante Anforderungen für weiterführende Modeliierungen ableiten lassen.

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