Beckenrampen - Fließtiefenberechnung bei stark überströmten Riegeln
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Es wird eine auf Basis praktischer Erfahrungen abgeleitete Methode für die Berechnung von Fließtiefen auf Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt und mit Ansätzen aus der Literatur verglichen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Fließtiefenberechnung ist gleichzeitig Grundlage für die Dimensionierung der Steingrößen in den Riegeln und Becken , die im folgenden Beitrag erläutert wird.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Es wird eine auf Basis praktischer Erfahrungen abgeleitete Methode für die Berechnung von Fließtiefen auf Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt und mit Ansätzen aus der Literatur verglichen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gefälle zwischen 1 und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von größer als 3,25 m. Die Fließtiefenberechnung ist gleichzeitig Grundlage für die Dimensionierung der Steingrößen in den Riegeln und Becken , die im folgenden Beitrag erläutert wird.
Die Bedeutung und Notwendigkeit der Erfassung der Sedimentdynamik im
Spannungsfeld zwischen Ökologie und Wasserkraftnutzung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Sedimenttransport und Morphodynamik sind als wesentliche Grundlage für die Lebensraumqualität im aquatischen und semi-aquatischen Bereich anzusehen. Es fehlt jedoch derzeit eine umfangreiche Beschreibung des Ist-Zustands bzw. der Risikobewertung zur Verfehlung der Ziele nach Wasserrahmenrichtlinie in Bezug auf die Feststoffdynamik. Mit Fokus auf die Geschiebefraktionen werden in diesem Fachartikel unterschiedliche Aspekte in Bezug auf die ökologischen Auswirkungen diskutiert.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Sedimenttransport und Morphodynamik sind als wesentliche Grundlage für die Lebensraumqualität im aquatischen und semi-aquatischen Bereich anzusehen. Es fehlt jedoch derzeit eine umfangreiche Beschreibung des Ist-Zustands bzw. der Risikobewertung zur Verfehlung der Ziele nach Wasserrahmenrichtlinie in Bezug auf die Feststoffdynamik. Mit Fokus auf die Geschiebefraktionen werden in diesem Fachartikel unterschiedliche Aspekte in Bezug auf die ökologischen Auswirkungen diskutiert.
Physikalische Grundlagen für nachhaltiges Sedimentmanagement von Fließgewässern
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Die Planung ökologischer Aufwertungen von Fließgewässern und ihrer Auen erfordert ein effektives Sedimentmanagement, um nachhaltige morphodynamische Rahmenbedingungen zu erreichen. Interdisziplinäres Verständnis der planenden Instanzen ist Grundvoraussetzung für ein integrales Sedimentmanagement. Dieser Artikel fasst physikalische Grundlagen der fluvialen Morphodynamik zusammen, die den interdisziplinären Dialog zwischen Fachleuten aus den Disziplinen Biologie, Ökologie, Flussgebietsmanagement, Projektplanung, Wasserbau und der Behörden vereinfachen soll.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Die Planung ökologischer Aufwertungen von Fließgewässern und ihrer Auen erfordert ein effektives Sedimentmanagement, um nachhaltige morphodynamische Rahmenbedingungen zu erreichen. Interdisziplinäres Verständnis der planenden Instanzen ist Grundvoraussetzung für ein integrales Sedimentmanagement. Dieser Artikel fasst physikalische Grundlagen der fluvialen Morphodynamik zusammen, die den interdisziplinären Dialog zwischen Fachleuten aus den Disziplinen Biologie, Ökologie, Flussgebietsmanagement, Projektplanung, Wasserbau und der Behörden vereinfachen soll.
Die interaktive Karte des Stauanlagenverzeichnisses für Deutschland 2022
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Während für die großen Stauanlagen landesweite Verzeichnisse existieren, ist es schwierig, einen Überblick über die mittleren und kleinen Anlagen in Deutschland zu erhalten. Mit dem vorgestellten Stauanlagenverzeichnis soll versucht werden, diese Lücke nach und nach zu schließen und auch mittlere und kleine Talsperren, Rückhaltebecken, Staustufen, Pumpspeicher- und Sedimentationsbecken in einem zentralen Register mit den wichtigsten technischen Angaben zu erfassen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Während für die großen Stauanlagen landesweite Verzeichnisse existieren, ist es schwierig, einen Überblick über die mittleren und kleinen Anlagen in Deutschland zu erhalten. Mit dem vorgestellten Stauanlagenverzeichnis soll versucht werden, diese Lücke nach und nach zu schließen und auch mittlere und kleine Talsperren, Rückhaltebecken, Staustufen, Pumpspeicher- und Sedimentationsbecken in einem zentralen Register mit den wichtigsten technischen Angaben zu erfassen.
Entscheidungsfindung beim Sperrenbau zum Hochwasserschutz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Die Häufigkeit von sintflutartigen Überschwemmungen in den letzten Jahrzehnten und ihre Zerstörungskraft weisen auf die Notwendigkeit des intensiven Baus von Sperrbauwerken hin - einer Querbarriere, die im Bett von Wasserläufen errichtet wird, um ein instabiles Profil im Flussbett zu konsolidieren oder große Mengen an Sediment zurückzuhalten, das transportiert wird. Die Entscheidungsfindung bezüglich des optimalen Sperrsystems zum Schutz vor reißenden Strömen in Zentralserbien erfolgt mit Hilfe von Methoden der multikriteriellen Entscheidungsanalyse (AHP und PROMETHEE). Sperren, die als Betonbauwerk konzipiert sind, werden anhand folgender Kriterien bewertet: Baukosten, Menge und Preis pro Kubikmeter des zurückgehaltenen Sediments sowie des geschützten Oberlaufs. Anschließend wird eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt, um die Rücklagen für die ausgewählte Kombination von Sperren zu schätzen, die auf 4,58 % der ursprünglichen Kosten vor Simulation beziffert werden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Die Häufigkeit von sintflutartigen Überschwemmungen in den letzten Jahrzehnten und ihre Zerstörungskraft weisen auf die Notwendigkeit des intensiven Baus von Sperrbauwerken hin - einer Querbarriere, die im Bett von Wasserläufen errichtet wird, um ein instabiles Profil im Flussbett zu konsolidieren oder große Mengen an Sediment zurückzuhalten, das transportiert wird. Die Entscheidungsfindung bezüglich des optimalen Sperrsystems zum Schutz vor reißenden Strömen in Zentralserbien erfolgt mit Hilfe von Methoden der multikriteriellen Entscheidungsanalyse (AHP und PROMETHEE). Sperren, die als Betonbauwerk konzipiert sind, werden anhand folgender Kriterien bewertet: Baukosten, Menge und Preis pro Kubikmeter des zurückgehaltenen Sediments sowie des geschützten Oberlaufs. Anschließend wird eine Monte-Carlo-Simulation durchgeführt, um die Rücklagen für die ausgewählte Kombination von Sperren zu schätzen, die auf 4,58 % der ursprünglichen Kosten vor Simulation beziffert werden.
Brauchen wir im Zeitalter der Digitalisierung noch Durchflussmessungen?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Der Einsatz digitaler Technologie hat auch im Durchflussmesswesen in den letzten Jahren Fortschritte gebracht. Der heutige Stand der numerischen Modellierung, der Messtechnik sowie der Kontrolle der Messdaten wäre ohne Digitalisierung nicht denkbar. Bedenklich ist jedoch, dass der Eindruck erweckt wird, man könne alle hydrologischen Probleme online ohne Durchflussmessungen lösen. Die Praxis jedoch belegt, dass hochwertige Durchflussmessdaten zur Kalibrierung und Verifizierung der digitalen Modelle und Algorithmen unabdingbar sind.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2022)
Der Einsatz digitaler Technologie hat auch im Durchflussmesswesen in den letzten Jahren Fortschritte gebracht. Der heutige Stand der numerischen Modellierung, der Messtechnik sowie der Kontrolle der Messdaten wäre ohne Digitalisierung nicht denkbar. Bedenklich ist jedoch, dass der Eindruck erweckt wird, man könne alle hydrologischen Probleme online ohne Durchflussmessungen lösen. Die Praxis jedoch belegt, dass hochwertige Durchflussmessdaten zur Kalibrierung und Verifizierung der digitalen Modelle und Algorithmen unabdingbar sind.
Grundwasserqualität und -Quantität in einer grenzüberschreitenden
deutsch-niederländischen Perspektive
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Ein Ziel der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) ist das Erreichen des quantitativ und qualitativ guten Zustandes des Grundwassers. Wasser kennt keine Grenzen, weshalb deutsche und niederländische Wassermanager eine Abstimmung für die grenzüberschreitenden Grundwasserkörper im Teileinzugsgebiet Deltarhein-Ost durchgeführt haben. Die wasserwirtschaftlichen Probleme sind sehr ähnlich. Unterschiede bei der Vorgehensweise zum Erreichen der Ziele sind zu verzeichnen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Ein Ziel der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) ist das Erreichen des quantitativ und qualitativ guten Zustandes des Grundwassers. Wasser kennt keine Grenzen, weshalb deutsche und niederländische Wassermanager eine Abstimmung für die grenzüberschreitenden Grundwasserkörper im Teileinzugsgebiet Deltarhein-Ost durchgeführt haben. Die wasserwirtschaftlichen Probleme sind sehr ähnlich. Unterschiede bei der Vorgehensweise zum Erreichen der Ziele sind zu verzeichnen.
Optische Methoden ermöglichen neuen Blaualgen-Schnelltest
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Verfärbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen grün, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese können für Mensch und Tier gefährliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gewässer von den Behörden schon vorsorglich gesperrt werden müssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universität Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit können die Kosten für Wasseruntersuchungen gesenkt und unnötige Gewässersperrungen vermieden werden.
Einfluss des übersaisonalen Niedrigwasserereignisses 2018/19 auf die Bewertungskomponente Makrozoobenthos in Fließgewässern Sachsen-Anhalts
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2021)
Durch den Vorher-Nachher-Vergleich der vom Niedrigwasserereignis 2018/19 beeinflussten Zustandsbewertung der Qualitätskomponente Makrozoobenthos sollte untersucht werden, ob sich die Folgen des Niedrigwassers in der Zustandsbewertung auf Ebene des Landesmonitorings feststellen lassen würden. Eine Zustandsverschlechterung war in den Gewässertypen 11 und 16 deutlich erkennbar. Insgesamt fiel die Verschlechterung aber vermutlich aufgrund des bereits überwiegend mäßigen und unbefriedigenden Ausgangszustands weniger deutlich aus als vermutet.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2021)
Durch den Vorher-Nachher-Vergleich der vom Niedrigwasserereignis 2018/19 beeinflussten Zustandsbewertung der Qualitätskomponente Makrozoobenthos sollte untersucht werden, ob sich die Folgen des Niedrigwassers in der Zustandsbewertung auf Ebene des Landesmonitorings feststellen lassen würden. Eine Zustandsverschlechterung war in den Gewässertypen 11 und 16 deutlich erkennbar. Insgesamt fiel die Verschlechterung aber vermutlich aufgrund des bereits überwiegend mäßigen und unbefriedigenden Ausgangszustands weniger deutlich aus als vermutet.
Neue Entwicklungen in der Hochwasserrisikoanalyse: Niederschlagsgeneratoren und kritische Infrastrukturen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2021)
Das Hochwasserrisikomanagement und die damit verbundene Hochwasserrisikoanalyse ist im europäischen Raum weit fortgeschritten: Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten sowie Managementpläne sind seit 2007 gesetzlich vorgeschrieben. Trotzdem gibt es aus Sicht der Wissenschaft Verbesserungspotenzial: neue umfassende Werkzeuge zur Hochwasserrisikoanalyse, Niederschlagsgeneratoren für ein erweitertes Spektrum der zu berücksichtigenden Gefährdungen sowie die Analyse des Ausfalls von kritischen Infrastrukturen bei Hochwasser werden aktuell entwickelt.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2021)
Das Hochwasserrisikomanagement und die damit verbundene Hochwasserrisikoanalyse ist im europäischen Raum weit fortgeschritten: Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten sowie Managementpläne sind seit 2007 gesetzlich vorgeschrieben. Trotzdem gibt es aus Sicht der Wissenschaft Verbesserungspotenzial: neue umfassende Werkzeuge zur Hochwasserrisikoanalyse, Niederschlagsgeneratoren für ein erweitertes Spektrum der zu berücksichtigenden Gefährdungen sowie die Analyse des Ausfalls von kritischen Infrastrukturen bei Hochwasser werden aktuell entwickelt.
