Wasserwirtschaft 01 / 2009


Operationelle Flutungs¬≠¬≠¬≠-vorhersage bei Deichversagen am Rhein in Baden-W√ľrttemberg
Dr.-Ing. Peter Homagk, Dr.-Ing. Karl Ludwig
Deichbr√ľche am Rhein sind bei extremem Hochwasser und bei technischem Deichversagen m√∂glich. Ihre Seltenheit steht gro√ür√§umigen √úberflutungsgebieten landseits der Deiche und einem hohen Schadenspotenzial gegen√ľber. Anders als bei nicht eingedeichten Fl√ľssen fehlen sowohl den dadurch Betroffenen als auch den Hilfsmannschaften Erfahrungen zu Ausma√ü, Ablauf und zeitlichem Verlauf solcher Flutungen. Hochwasserbewusstsein, Hinweise auf Vorsorgema√ünahmen oder Einsatzplanungen f√ľr den Ernstfall sind f√ľr gr√∂√üere Gebiete hinter Deichen bisher meist nicht gegeben. Zur Verbesserung dieser Situation wurde f√ľr die baden-w√ľrttembergische Rheinstrecke zwischen Iffezheim und der hessischen Landesgrenze bei der Hochwasser-Vorhersage- zentrale Baden-W√ľrttemberg (HVZ) der Landesanstalt f√ľr Umwelt, Messungen und Naturschutz (LUBW) ein operationelles Flutungsmodell installiert. Es basiert auf einem vereinfachten, schnell rechnenden 2-D-Str√∂mungsmodell. Die damit verbundenen Vorhersageprobleme werden hier diskutiert.
Hochwasserlehrpfad Elbe in der Dresdner Innenstadt
Dr. Karsten Grunewald, Dipl.-Geogr. Christiana Weber, Dipl.-Geogr. Ute Klose, Dipl.-Geogr. Matthias Grafe, Dipl.-Hydrol. Anke Goerigk
Das extreme Hochwasser vom August 2002 hat in weiten Teilen Sachsens zu massiven Zerst√∂rungen gef√ľhrt, die bis heute nicht vollst√§ndig beseitigt werden konnten. Neben dem Wiederaufbau wurden zahlreiche Ma√ünahmen ergriffen, die einen besseren Schutz vor zuk√ľnftigen Hochwasserereignissen gew√§hrleisten sollen. Vieles ist geschehen seit der Elbeflut 2002, aber absoluten Schutz vor Hochwasser wird es auch in Zukunft nicht geben. Das Verst√§ndnis f√ľr die Problematik Hochwasserschutz sollte den Betroffenen st√§ndig vermittelt werden, da gerade das verantwortungsvolle Handeln in den Risikogebieten ein wichtiger Baustein bei der Hochwasservorsorge ist [1].
Nutzung von Betriebsausl√§ssen f√ľr die Hochwasserentlastung von Talsperren
Prof. Dr.-Ing. habil. Reinhard Pohl, Prof. i. R. Dr.-Ing. habil. Helmut Martin
Zu den Entnahmeanlagen an Talsperren [2] geh√∂ren neben den Grundabl√§ssen auch die Betriebsausl√§sse f√ľr die Wasserentnahme (z. B. f√ľr die Trinkwasseraufbereitung oder die Wasserkraftnutzung). W√§hrend die Heranziehung der Grundabl√§sse f√ľr die Vor- und Parallelentlastung im Hochwasserfall √ľblich und unter bestimmten Randbedingungen zul√§ssig ist, wird neuerdings auch verst√§rkt die Nutzung der Betriebsausl√§sse zur Steuerung der Hochwasserabgabe erwogen und untersucht.
Eine nichtlineare Leakage-Randbedingung f√ľr die Modellierung von hochwasserbeeinflusstem Grundwasseranstieg
Dr.-Ing. Bernhard Becker, Dr.-Ing. Wiebke Klauder, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen K√∂ngeter, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Sch√ľttrumpf, Dipl.-Ing. Lisa Nowack
Im Hochwasserfall ver√§ndern sich die Flie√üverh√§ltnisse im Fluss und im angrenzenden Grundwasser erheblich: Steigende Wasserst√§nde im Fluss, gegebenenfalls verbunden mit einer √úberflutung, √ľben Druck auf das Grundwasser aus, reichern es an, und es kommt zum Anstieg des Grundwasserspiegels. Das Ph√§nomen des ‚Äěunterirdischen Hochwassers‚Äú wurde beispielsweise von Sommer und Ullrich [7] f√ľr das Stadtgebiet Dresden am Beispiel des Augusthochwassers 2002 untersucht. Sch√§den durch aufsteigendes Grundwasser entstehen vor allem in den Kellern von Geb√§uden.
Klimawandel und Niedrigwasserentwicklung in Baden-W√ľrttemberg ‚Äď Ursachen und Projektionen
Wolfgang Hennegriff, Dipl.-Ing. Vassilis Kolokotronis
In den vergangenen Jahren wurden in Baden-W√ľrttemberg bereits ehrere Trockenperioden beobachtet, die zu Niedrigwasser in den oberirdischen Gew√§ssern f√ľhrten. Durch die Untersuchung von gemessenen Zeitreihen ausgew√§hlter meteorologischen, hydrometeorologischen und hydrologischen Kenngr√∂√üen wird daher versucht, Hinweise zu erhalten, ob diese extremen Trockenperioden als Ph√§nomene nat√ľrlicher Variabilit√§t oder ob sie als Auswirkungen von klimatischen Ver√§nderungen zu bewerten sind.
Verl√§ngerung der Neckarschleusen ‚Äď Ein Projekt f√ľr die Zukunft
Dipl.-Ing. Jörg Huber, Dipl.-Ing. Robert Wiest
Die Bundesrepublik Deutschland und das Land Baden-W√ľrttemberg haben das gemeinsame Ziel, mit der Schleusenverl√§ngerung f√ľr das 135-m-Schiff den Neckar als wichtige Verkehrsader zu erhalten und die bestehende Infrastruktur nachhaltig zu verbessern. Dazu wurde am 26. November 2007 das Amt f√ľr den Neckarausbau Heidelberg gegr√ľndet. Seit Januar 2008 wird an den Planungen f√ľr die ersten Schleusenverl√§ngerungen gearbeitet.
Mehr Ausgleich an Fließgewässern
Olaf Miosga
Der Druck auf landwirtschaftliche Produktionsfl√§chen steigt stetig. Der Anbau von Energiepflanzen, der steigende weltweite Nahrungsbedarf, der j√§hrliche Fl√§chenverbrauch durch Bauvorhaben und nicht zuletzt der hierf√ľr notwendige Kompensationsfl√§chenbedarf hat die Kauf- und Pachtpreise f√ľr landwirtschaftliche Produktionsfl√§chen in die H√∂he schnellen lassen.
Fred H. Knapp: Sein Leben und Werk
Professor Dr. Willi H. Hager
Fred H. Knapp, ein in Deutschland ausgebildeter Bauingenieur, welcher dann nach Brasilien auswanderte und dort sein restliches Leben verbrachte, hat mit seinem 1960 erschienenen Buch ‚ÄěAusfluss, √úberfall und Durchfluss‚Äú ein wichtiges deutschsprachiges Werk vorgelegt. In diesem biografischen Aufsatz wird sein Lebenslauf dank Angaben eines seiner S√∂hne nachgezeichnet. Weiterhin werden seine wichtigsten wissenschaftlichen Beitr√§ge zum Drucksto√üproblem dokumentiert, um dann das erw√§hnte Buch genauer zu analysieren.
Vereinfachte Theorie der Wasserkraftschnecke
Dr. Gerald M√ľller
Die Wasserkraftschnecke ist ein Energiewandler f√ľr kleine Wasserkr√§fte und niedrige Fallh√∂hen. Sie wurde aus der Schneckentrogpumpe bzw. der Archimedischen Schraube entwickelt und findet mehr und mehr Anwendung. Im vorliegenden Beitrag werden die theoretischen Grundlagen und Prinzipien erl√§utert.
Optimierung der Stromproduktion in kommunalen Klärwerken am Beispiel der Brennstoffzelle
Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Dipl.-Ing. Hartmut Klein
Kl√§ranlagen sind bedeutsame Energieverbraucher, aber auch Energieproduzenten. Zur Erh√∂hung der Eigenstromversorgung sollte zum einen die Kl√§rgasproduktion gesteigert, zum anderen die Verstromung durch den Einsatz neuer Technologien effizienter gestaltet werden. Hierbei bietet die Brennstoffzellentechnologie ein erhebliches Potenzial, wie eine Studie f√ľr Baden-W√ľrttemberg zeigt. Mit dem Betrieb einer Schmelzkarbonatbrennstoffzelle auf der Kl√§ranlage Stuttgart-M√∂hringen liegen erste positive Betriebserfahrungen f√ľr ein 280-kWel-Modul bei Einsatz mit Kl√§rgas vor.
Optimierung der Schwebstoffmessung mittels ADCP
Dipl.-Ing. Willibald Kerschchbaumsteiner, Dipl.-Ing. Marlene Haimann, Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Helmut Habersack
Sedimentmanagement in Flie√ügew√§ssern gewinnt aus technischer, √∂konomischer und √∂kologischer Sicht zunehmend an Bedeutung. F√ľr die Erfassung des Schwebstofftransportes ist neben den Konzentrationsganglinien die Verteilung der Schwebstoffe im Querprofil von Interesse, um repr√§sentative Schwebstofffrachten bestimmen zu k√∂nnen. Dieser Artikel diskutiert die Verwendbarkeit von ADCP- Messungen f√ľr die Schwebstoffmessung, welche ansonsten standardm√§√üig bei der Durchflussermittlung eingesetzt werden. Ans√§tze zur Optimierung werden vorgestellt.
Lenkbuhnen zur Strukturierung und Stabilisierung von Fließgewässern
Mag. Dipl.-Ing. Christine Sindelar, Dipl.-Ing. Matthias Mende
Seit Anfang der 1990er Jahre wurden in der Steiermark sohlennahe Gewässereinbauten zur Stabilisierung und Strukturierung von Fließgewässern umgesetzt. Bei den Einbauten handelt es sich um Lenkbuhnen. Als wesentliches Kennzeichen induzieren sie bei starker Überströmung eine Spiralströmung, mit der der Geschiebetransport und die Geschwindigkeitsverteilung beeinflusst werden. Naturuntersuchungen an der Mur zeigen, dass mit Lenkbuhnen die Strömungsvielfalt und die Tiefenvarianz deutlich vergrößert werden können.
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