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3-D-numerische Simulation der geplanten epilimnischen Wasserentnahme an der Talsperre Bautzen

In den letzten Jahren kam es in den Sommermonaten zu einer erhöhten Entwicklung von Blaualgen im Stausee der Talsperre Bautzen. Zur Verbesserung der Wasserqualität der Talsperre Bautzen ist eine gezielte Wasserentnahme aus unterschiedlichen Entnahmehorizonten geplant. Für die gezielte Entnahme aus dem jeweiligen Horizont ist ein Leitschacht auf der Einlaufkammer vorgesehen. Alle seitlichen Öffnungen werden mit Stahlplatten abgedeckt, außer dem unteren vorderen Feld, es wird durch eine steuerbare Verschlussklappe verschlossen. Die Öffnung lässt sich somit wahlweise öffnen oder schließen und ermöglicht so die wechselnde Entnahme aus Hypolimnion und Epilimnion. Ziel der Untersuchungen ist der Nachweis der Funktionsweise der Wasserentnahmen bei geöffneter Klappe.

Retentionsflächen Überschwemmung BB

Der Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über die Retentionsflächen Überschwemmung Brandenburgs und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Die Hochwasserereignisse der letzten Jahre an Oder und Elbe, von denen auch das Land Brandenburg betroffen war, zeigten, dass der zeitliche Ablauf der Hochwässerwelle im Vergleich zu früheren Ereignissen deutlich verkürzt war, was eine höhere Amplitude, d.h. höhere Wasserstände zur Folge hatte. Eine der Hauptursachen hierfür ist in einem drastischen Rückgang der natürlichen Retentionsräume, hervorgerufen durch eine verstärkte oberflächennahe Wasserabführung in den Einzugsgebieten und durch die Verringerung der natürlichen flussnahen Überschwemmungsgebiete zu sehen. Unter Retention im hydrologischen Sinne versteht man die Verringerung, die Hemmung oder die Verzögerung des Abflussgeschehens. Diese Prozesse können sich in den Fließgewässern und ihren Überschwemmungsgebieten direkt auf die Hochwasserwelle auswirken (Gewässerretention) oder auch die Entstehung einer Hochwasserwelle im Einzugsgebiet steuern (Gebietsretention). Maßnahmen zum Erhalt und zur Erweiterung von Retentionsräumen am Fluss selbst bilden die wirksamste Methode, den Wasserstand bei Hochwasserabfluss in einem Gewässer abzumildern, da die Hochwasserwelle während ihres Laufes im Flussbett und in der Aue durch verschiedene Rückhaltemechanismen verformt wird (Böhm et al. 1999). Dem technischen Hochwasserschutz (Deiche, Rückhaltebecken, Talsperren) sind dabei Grenzen gesetzt, da Rückhaltebecken nicht beliebig groß und Deiche nicht immer höher gebaut werden können. (Landesumweltamt 2003). Die Gebietsretention dagegen zielt darauf ab, die Abflusswelle dadurch zu verkleinern, dass das Wasser möglichst am Ort des Niederschlags am Abfluss gehindert bzw. der Abfluss verzögert wird (Böhm et al. 1999). Ein Ziel der Hochwasservorsorge muss daher sein, abflusserhöhende und abflussbeschleunigende Maßnahmen zu verhindern und bereits eingetretene negative Effekte weitestgehend rückgängig zu machen oder zumindest abzumildern. Hierzu bedarf es der Kenntnis über geeignete potenzielle Retentionsflächen.

INSPIRE HH Hydro-Physische Gewässer Gewässerbauwerke

Der Datensatz enthält die Bauwerke in und an Gewässern der Freien und Hansestadt Hamburg im INSPIRE Zielmodell.

INSPIRE-WMS SL Hydro - Physische Gewässer ATKIS Basis-DLM - Bauwerke an Gewässern

Dieser Dienst stellt für das INSPIRE-Thema Gewässernetz (Hydro-Physische Gewässer) aus ATKIS Basis-DLM umgesetzte Daten bereit.:Dieser Layer visualisiert die saarländischen Bauwerke an Gewässern, abgeleitet aus dem ATKIS Basis-DLM. Die Datengrundlage erfüllt die INSPIRE Datenspezifikation.

Ausweisungsmessnetz zu den eutrophierten Gebieten nach §13a DüV (05/2022)

Messstellen der Oberflächenwasserkörper zur Ausweisung der eutrophierten Gebiete des Landes NRW nach §13a Düngeverordnung. WRRL-Messstellen an Oberflächengewässern zur Ausweisung der eutrophierten Gebiete des Landes NRW nach §13a Düngeverordnung. Der Datensatz enthält alle Messstellen des WRRL-Messnetzes, die zur Ausweisung der eutrophierten Gebiete hinsichtlich Phosphat- und Biologie-Bewertung herangezogen wurden. Alle ausweisungsrelevanten Messstellen sind hinsichtlich ihrer Eignung für das WRRL-Monitoring überprüft worden. Für das WRRL-Monitoring nicht geeignete Messstellen wurden ausgesondert und dementsprechend hier auch nicht berücksichtigt (Kenntnisstand 05/2022). Für die Aktualisierung der eutrophierten Gebiete im Dezember 2022 wurden keine Änderungen am Ausweisungsmessnetz vorgenommen, weshalb dieses im Gegensatz zu den eutrophierten Gebieten und den darin liegenden Feldblöcken noch den Stand 05/2022 behält.

Ueberwachung der Radioaktivitaet der fuer die Trinkwasserversorgung dienenden Zufluesse und Talsperren der Nord-Eifel

Feststellung der Radioaktivitaet im Wasser, das fuer die Trinkwasserversorgung genutzt wird.

Der Einfluss der Eutrophierung auf die Wasserqualität und deren Bestimmung - Transformation von algenbürtigem organischem Material in Gewässern

Wasser aus Talsperren ist in vielen Länder eine der wichtigsten Trinkwasserresourcen. Dies gilt besonders für aride Zonen, und/oder in Ländern mit hoher Bevölkerungsdichte. Allerdings sind diese Gewässer oftmals durch einen extrem euthrophen Zustand gekennzeichnet. Das Ziel dieses Projektes ist es, den Gewässergütezustand zu beschreiben, den derzeitigen Zustand der Gewässer in Hinblick auf Nährstoffgehalte und organische algenbürtige Schadstoffe zu erfassen, Ursachen, die zu einer Algenblüte führen zu bestimmen und Verfahren für die Aufbereitung zu Trinkwasser zu entwickeln. Dazu soll der Gütezustand ausgewählter Gewässer in den drei Ländern der Projektpartner (Deutschland, Israel, Jordanien) verglichen werden. Der Einfluss unterschiedlicher klimatischer Bedingungen (Mitteleuropa, Mittlerer Osten) und die unterschiedliche Nutzung der Gewässer auf deren Eutrophierung soll dabei besonders beachtet werden. Die klassischen Aufbereitungsverfahren Filtration, Adsorption, Oxidation und Desinfektion sollen auf die algenspezifische Rohwasserqualität optimiert werden. Die Ergebnisse werden sowohl hinsichtlich ökologischer Gesichtspunkte als auch hinsichtlich der Wassernutzung ausgelegt werden. Die Untersuchungen werden jeweils in Modellsystemen im Labormaßstab und im Technikumsmaßstab mit Realproben durchgeführt. Ein Probenaustausch ermöglicht die Bestimmung der unterschiedlichsten Parameter in den einzelnen Laboratorien der Projektpartner. Dazu gehört auch ein Austausch von Doktoranden, die Schulung von Mitarbeitern und die Durchführung von gemeinsamen Workshops.

Exemplarische Potentialstudien zur Wirksamkeit eines veränderten Einsatzes bestehender Wasserspeicher zur Linderung der negativen Folgen von extremen Niedrigwassersituationen auf die Schifffahrt unter Einbeziehung verschiedener Nutzungsansprüche

Veranlassung Die exemplarischen Potentialstudien setzen auf den Ergebnissen der Vorgängerstudie „Untersuchung wasserwirtschaftlicher Optionen zur Sicherstellung zuverlässig kalkulierbarer Transportbedingungen am Rhein bei Niedrigwasser“ auf, die im Herbst 2022 mit dem Bericht BfG-2100 zum Abschluss gebracht wurde. Diese abstrakten Untersuchungen zeigten, dass die angenommenen bewirtschaftbaren Wasservolumina von Talsperren, Speicherseen und Flussstauhaltungen im internationalen Rheineinzugsgebiet mit bis zu 30 % deren Gesamtvolumina in ähnlicher Größenordnung liegen, wie die Wasservolumina, die zur Verbesserung der Schifffahrtsverhältnisse in extremen Niedrigwassersituationen wie 2018 erforderlich gewesen wären. Zentrale Erkenntnisse aus den wasserwirtschaftlichen und wasserbaulichen Untersuchungen sind (Bundesanstalten für Gewässerkunde und Wasserbau (2022)): - Sowohl mit wasserbaulichen als auch mit wasserwirtschaftlichen Optionen hätten unter den hydrologischen Rahmenbedingungen des Niedrigwasserjahres 2018 Verbesserungen in der Befahrbarkeit des Rheins von Iffezheim bis Emmerich erreicht werden können. - Die wasserwirtschaftlichen Optionen würden sich bei ausreichender Wasserverfügbarkeit episodisch auswirken und könnten ereignisbezogen gesteuert werden. Dagegen wären die wasserbaulichen Optionen dauerhaft wirksam und würden einen Nutzen für die Schifffahrt auch über extreme Niedrigwasserbedingungen hinaus erzeugen. - Eine durchgehende Aufhöhung auf den derzeit gültigen gleichwertigen Abfluss wäre mit den untersuchten wasserwirtschaftlichen Optionen im Jahr 2018 nicht möglich gewesen. Allerdings zeigt sich, dass mit einem gezielten Einsatz von etwas mehr als 5 % des Volumens der betrachteten wasserwirtschaftlichen Optionen im Niedrigwasserjahr 2018 zeitlich unterbrechungsfrei ein Abfluss hätte gehalten werden können, bei dem die an den jeweiligen Flussabschnitten gängigen Schiffstypen zumindest grundsätzlich hätten verkehren können. - Die berücksichtigten wasserwirtschaftlichen Optionen befinden sich überwiegend in den Einzugsgebieten der Rheinzuflüsse. Sie wirken systemweit innerhalb des Unterstroms gelegenen Teils des Einzugsgebietes des Rheins und dienen überwiegend anderen Nutzungsinteressen (Energieerzeugung, Hochwasserschutz, Trinkwasserbereitstellung, Freizeit und Erholung) als der Niedrigwasseraufhöhung. Die Zuständigkeit für die wasserwirtschaftlichen Optionen liegt i. d. R. nicht auf Bundesseite. - Die untersuchten wasserbaulichen Optionen, die ausschließlich im Flusslauf des Rheins umgesetzt würden, wirken primär lokal und wären mit Nutzungsinteressen vor Ort in Einklang zu bringen. Diese Ergebnisse basieren auf einer überschlägigen Abschätzung, die sich aus dem auftragsgemäß abstrakten Untersuchungsniveau der Vorgängerstudie begründet. Außer Acht gelassen wurden dort technische Details (wie Steuerung von wasserwirtschaftlichen Anlagen, Vorhersage, Wasserverfügbarkeit) und eine differenzierte Betrachtung der tatsächlichen operationellen Nutzbarkeit der einzelnen (bewirtschaftbaren) Volumina für eine Niedrigwasseraufhöhung inklusive der Akzeptanz einer stärker am Bedarf der Schifffahrt orientierten Wasserbewirtschaftung. Dies werden die hiermit beauftragten vertiefenden Untersuchungen nun einbeziehen, so dass das Ergebnis entsprechend detaillierter sein wird. Ziele Übergeordnete Ziele: - Untersuchung des Potenzials bestehender Wasserspeicher, zeitweise gezielt begrenzt Wasser abzugeben, um Transportmöglichkeiten für die Schifffahrt während extremer Niedrigwasserperioden zur Versorgung der Industrie und der Bevölkerung zu verbessern. - Modellbasierte Untersuchungen dieses Potenzials unter Einbeziehung der Wasserverfügbarkeit in verschieden intensiven Niedrigwassersituationen, der Steuerbarkeit der Anlagen und verschiedener Nutzungsansprüche. (Text gekürzt)

Sauerstoffdynamik in großen Talsperren: Ein mechanistisches Verständnis zur Entstehung metalimnischer Sauerstoffminima?

Der gesunde und nachhaltige Umgang mit unseren Binnengewässern stellt eine Angelegenheit von höchstem öffentlichem Interesse dar. Gelöster Sauerstoff (DO) stellt eine Schlüsselgröße beim Wasserqualitätsmanagement in Seen und Stauhaltungen dar. Zu niedrige Konzentrationen begrenzen die Eignung für Trinkwasser und andere Nutzungen. Wir schlagen ein Forschungsprogramm von Wissenschaftlern aus führenden chinesischen und deutschen Institutionen in der Gewässerforschung vor, um die Dynamik des Sauerstoffs in Standgewässern in Raum und Zeit besser zu verstehen. Sowohl numerische Simulationsprogramme wie auch Feldmessprogramme und-experimente werden auf dem neuesten Stand eingesetzt. Von dieser Zusammenarbeit versprechen wir uns ein verbessertes Prozessverständnis, einen intensiven fachlichen Austausch zu modernen Methoden in Monitoring und Modellierung und schließlich detaillierte Einblicke, wie man neue Erkenntnisse in Wasser- und Talsperrenmanagement im jeweils anderen Land umsetzt. Sauerstoff reagiert sehr empfindlich auf Umweltstressoren, wie organische Verschmutzung, Eutrophierung oder Klimaänderung. Die Voraussage von Konzentrationsveränderungen stellt eine Herausforderung dar wegen der komplexen Verflechtung von ökologischen, biogeochemischen und physikalischen Vorgängen. Während man die Entwicklung von DO im Hypolimnion (Tiefenwasser) schon eingehender untersucht hat und viele Prozesse mit einiger Genauigkeit vorhersagen kann, versteht man bis heute die Entwicklung von DO im Metalimnion (d.h. in der Schicht zwischen dem warmen, oberflächennahen Epilimnion und dem kalten darunterliegenden Hypolimnion) weit weniger gut. Metalimnische Sauerstoffminima (MOM) sind sowohl aus Binnengewässern wie marinen Systemen bekannt. Sie entstehen aus einer Kombination von erhöhtem Sauerstoffbedarf und eingeschränktem vertikalem Austausch. Über die Ursachen für den erhöhten Sauerstoffbedarf im Metalimnion ist man sich nicht völlig im Klaren und Prozesse wie eingetragenes allochthones Material, Sauerstoffzehrung an trüben Einträgen und schließlich die Zersetzung von sedimentierendem organischem Material werden diskutiert. Ziel dieses Projektes ist es, ein hochauflösendes DO-Monitoring in einer deutschen und einer chinesischen Talsperre (Rappbodetalsperrre und Panjiakou Reservoir) zu betreiben, wobei parallel verschiedene Feld- und Labormessungen zum Test der verschiedenen Hypothesen zu den Ursachen der Sauerstoffzehrung durchgeführt werden. Die Resultate aus den Feld- und Laborexperimenten sowie hochauflösenden Monitoringansätzen werden in mathematische Prozessbeschreibungen übergeführt und in 1D und 3D Seenmodelle eingefügt, um die Dynamik des DO in Abhängigkeit der hydrodynamischen und biogeochemischen Prozessen zu simulieren Seenmodelle verbinden. Die entwickelten Modelltools werden in Form von Open-Source-Codes frei zur Verfügung gestellt.

Die Quappe im Rheingebiet - ein verborgener Fisch kehrt in Fluss und Stillwasser zurück

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