Talsperren - elementare Bauwerke zur Sicherung unserer Zukunft
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Die besonderen Ereignisse im Fr√ľhsommer haben extreme Auswirkungen vor allem in den Mittelgebirgen in Westdeutschland zur Folge gehabt und wurden durch Niederschl√§ge von teilweise √ľber 170 mm in 24 Stunden und folgenden Abfl√ľssen im Bereich eines 10 000-j√§hrlichen Wiederkehrintervalls ausgel√∂st. Die betroffenen Talsperren haben die Hochwasserereignisse im Wesentlichen gut gemeistert und vielfach deutlich zur Verringerung der Abflussspitzen beigetragen.

Feinrechen - Grenzen der Kirschmer- Gleichung
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Die Berechnung des Stauh√∂henverlusts an Feinrechen in kommunalen Kl√§ranlagen basiert seit Jahrzenten auf der von Otto Kirschmer 1925 entwickelten Gleichung. In der Praxis zeigt sich bei Anwendung dieser f√ľr Wasserkraftanlagen konzipierten Gleichung auf Feinrechen, dass sich die berechneten und gemessenen Werte z. T. erheblich unterscheiden. Unter Zuhilfenahme von √ľber 900 Experimenten wurden in der Herleitung der Kirschmer-Gleichung die daf√ľr verantwortlichen Annahmen, welche in heutigen Kl√§ranlagen oft nicht zul√§ssig sind, identifiziert.

Regenwassermanagement zwischen Starkregen und Hitzestress
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Die Klimaprognosen f√ľr Deutschland lassen erwarten, dass sowohl Trocken- und Hitzeperioden als auch Starkregenereignisse zuk√ľnftig verst√§rkt und h√§ufiger auftreten werden. Dennoch werden Regenr√ľckhalter√§ume in Siedlungsgebieten zumeist nur auf relativ geringe Bemessungsregen ausgelegt und innerhalb weniger Stunden wieder entleert. Notwendig w√§ren dagegen Langzeitspeicher, die √§hnlich wie Talsperren auf konkurrierenden Ziele hin bewirtschaftet werden. Das Schwammstadtkonzept mit gesteuerten Kleinspeichern bietet hier L√∂sungsans√§tze.

Unterhaltung f√ľr Arten und Gew√§sser in Niedersachsen ist mehr als Abflusssicherung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2021)
Intakte Flie√ügew√§sser mit naturnahen Ufer- und Sohlenstrukturen sind die Lebensadern der Natur. Der Schutz und die naturnahe Entwicklung der Gew√§sser sichern intakte Naturr√§ume. Die Gew√§sserunterhaltung ist deshalb mehr als nur die Sicherung des Abflusses. Sie hat f√ľr die Flie√ügew√§sserentwicklung und den Artenschutz eine zentrale Bedeutung.

Bundesprogramm Blaues Band an der Schnittstelle zwischen Wasserstraße, Wasserwirtschaft und Naturschutz
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Intakte Fl√ľsse und Auen sind nicht nur f√ľr den Naturschutz, die biologische Vielfalt und den Biotopverbund von Bedeutung, sondern erbringen weitere vielf√§ltige √Ėkosystemleistungen. Das Bundesprogramm Blaues Band Deutschland (BBD) tr√§gt dem Rechnung und vereint die Interessen von Wasserwirtschaft, Naturschutz, Freizeit und Erholung. Damit setzt es wichtige Impulse f√ľr die Entwicklung der Wasserstra√üen des Bundes.

M√∂glichkeiten der Erh√∂hung der Wasserverf√ľgbarkeit f√ľr die landwirtschaftliche Feldberegnung
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Die trockenen Jahre 2018-2020 stellen die Wasserwirtschaft und die Landwirtschaft vor gro√üe Herausforderungen. Durch den Klimawandel wird der Wasserbedarf f√ľr die landwirtschaftliche Bew√§sserung steigen und die bew√§sserte Fl√§che insgesamt vergr√∂√üert werden. Um den guten mengenm√§√üigen Zustand des Grundwassers nicht zu gef√§hrden, sind gro√ür√§umige Konzepte erforderlich, um die nat√ľrlichen und k√ľnstlichen Speichern zu speichern und alternative Wasserressourcen zu erschlie√üen. Dazu werden im vorliegenden Beitrag einige Ideen vorgestellt

Gro√üwetterlagen als Indikator f√ľr zunehmende Trockenheit in S√ľdwestdeutschland
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Anhand ausgew√§hlter Trockenperioden, Niedrigwasserzeiten und Hitzewellen f√ľr S√ľdwestdeutschland wurde untersucht, welche Gro√üwetterlagen (GWL) die Ausl√∂ser extremer Trockenperioden waren. Diese kritischen Trocken-GWL wurden erfasst und hinsichtlich signifikanter Ver√§nderungen (Trends, Bruchpunkte) im Sommer (JJA) und in der Vegetationsperiode (April-Sept.) f√ľr die Zeitreihe 1881-2018 untersucht. Anhand der Ver√§nderungen der Trocken-GWL wird gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit eines extrem trockenen und hei√üen Sommers bzw. einer trockenen Vegetationsperiode in den letzten vier Jahrzehnten im Vergleich zum Zeitraum 1881-1972 um ein Vielfaches angestiegen ist. Aus diesem Grund und wegen des mehrere Jahre andauernden Niederschlagsdefizits wird die Einf√ľhrung eines D√ľrrerisikomanagements f√ľr S√ľdwestdeutschland dringend empfohlen.

Werkzeugkasten f√ľr den Umgang mit Starkregenrisiken in Kommunen
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Zur lokalen Bew√§ltigung der Herausforderungen von zunehmenden Starkregenereignissen ben√∂tigen Kommunen effektive, passende Werkzeuge. Hierf√ľr haben zehn Institutionen aus sechs L√§ndern gemeinsam im Projekt Rainman eine frei zug√§ngliche Toolbox erstellt. Sie enth√§lt Methoden zur Risikobewertung und Strategien sowie Ma√ünahmen zur Risikominderung. Die Toolbox unterst√ľtzt kommunale Akteurinnen und Akteure so beim Umgang mit den Risiken aus Starkregen.

Stauraumverlandung von Hochgebirgstauseen: Experimentelle Modellversuche mit Mischungen aus Kunststoffgranulat und Sand
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
In Hochgebirgsstauseen erfolgt der Sedimenteintrag aus Einzugsgebieten, die durch Vegetationsmangel gepr√§gt sind und dadurch bei Extremereignissen stark erodiert werden. Das eingetragene Sediment ist oftmals eine Mischung aus Kies und Sand sowie kleineren Anteilen aus Schluffen und Tonen. Der Kies wird als Geschiebe transportiert und bildet am oberen Teil des Stausees einen deltaf√∂rmigen Transportk√∂rper, der im Stausee langsam zur Talsperre wandert. Der Sand wird √ľberwiegend in Suspension transportiert und bei den vornehmlich kleineren Staur√§umen bis hin zum Absperrbauwerk abgelagert. Der Sedimenteintrag verringert den Stauraum z. T. deutlich. Da Kies im Wesentlichen als Geschiebe und Sand prim√§r als Suspension in den Stauraum eingetragen werden, m√ľssen diese morphodynamischen Prozesse im physikalischen Modell unterschiedlich betrachtet werden. Im Rahmen von zwei Consulting-Projekten an Talsperren in Chile wurden morphodynamische Experimente f√ľr Staur√§ume durchgef√ľhrt mit dem Ziel, die Stauraumverlandung durch eingetragenes Sediment aus Kies und Sand zu reduzieren. Als Modellsediment wurde eine Mischung aus Sand und Kunststoffgranulat verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass mit den getesteten innovativen Verfahren im physikalischen Modell die Baggerungen im Stausee deutlich reduziert werden konnten.

Modelluntersuchungen zum Kolkprozess am Wehr Geesthacht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenst√§ndlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Natur√§hnlichkeit. Andererseits sind ber√ľhrungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die ma√ügebenden Randbedingungen f√ľr den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit f√ľr die Planung der notwendigen geometrischen Ver√§nderungen des Tosbeckens und f√ľr die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.

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