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Hydraulische Studie zur Abfluss- und Strukturverbesserung am Rhein in Nordrhein-Westfalen

Das Projekt "Hydraulische Studie zur Abfluss- und Strukturverbesserung am Rhein in Nordrhein-Westfalen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HKV Hydrokontor GmbH durchgeführt. Hydraulische Studie zur Abfluss- und Strukturverbesserung am Niederrhein Wirkungsanalyse der Maßnahmen zur Beseitigung hydraulischer Engpässe und Umsetzung der WRRL Ziel des Vorhabens ist die hydraulisch sinnvolle Abstimmung von Maßnahmenkombinationen zur Beseitigung hydraulische Engpässe und der WRRL-Maßnahmen, so dass sich keine Beeinträchtigungen der jeweiligen Verantwortungsbereiche ergeben, sondern eine für alle Beteiligten gewinnbringende Planungsgrundlage geschaffen wird, in der die Belange des Hochwasserschutzes mit den Anliegen der WRRL und der Schifffahrt gleichermaßen Berücksichtigung finden. Um diese Ziele zu erreichen werden zunächst die Maßnahmen zur Beseitigung hydraulischer Engpässe und der Durchführung von WRRL-Maßnahmen zusammengestellt. Für dieses Maßnahmenpaket werden die hydraulischen Effekte (Änderung der Wasserstände, der Abflüsse und des Strömungsbilds) mit Hilfe instationärer Berechnungsläufe (Wellen) für verschiedene Hochwasserereignisse (HQ1, HQ5, HW1995 und BHQ1) bestimmt. Die Analyse der Gesamtwirkung zeigt, ob die Maßnahmen den gewünschten Effekt liefern ohne andere Belange (Hochwasserschutz, WRRL, Schifffahrt) zu beeinträchtigen. Wenn erforderlich werden einzelne Maßnahmen in stationären Berechnungen simuliert, um die Auswirkungen stromabwärts und stromaufwärts im Detail zu ermitteln. In einem weiteren Schritt wird ein Anforderungsprofil (für die Maßnahmenoptimierung) erstellt und geprüft, ob eine Optimierung der Maßnahmen sinnvoll und erforderlich erscheint. Ist dies der Fall, werden die instationären Berechnungen erneut mit diesen modifizierten Maßnahmen wiederholt. Übernahme der WAQUA Ergebnisse in das SOBEK-Modell In der Studie Grenzüberschreitende Abstimmung von hochwasserreduzierenden Maßnahmen 2-D Berechnungen mit WAQUA (HKV, 2008) sind verschiedene Maßnahmen untersucht worden. Die Analyse zielte auf die Ermittlung der Bereiche, in denen im Extremfall die Deiche überströmt werden, die Ermittlung der abfließenden Wassermenge ins Hinterland, den Ort, an dem das Wasser zurück in den Fluss strömt und die rückströmende Wassermenge. Ziel dieses Vorhabens ist der Umbau des 1-D SOBEK-Modells hinsichtlich der Berücksichtigung dieser hydraulischen Merkmale, so dass auch für Extremereignisse zuverlässige 1-D Modellberechnungen möglich werden.

Weiterentwicklung von EDV-Modellen zur Simulation des Stoffaustrages aus Halden und des Stofftransportes im Wasser

Das Projekt "Weiterentwicklung von EDV-Modellen zur Simulation des Stoffaustrages aus Halden und des Stofftransportes im Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westfälische Berggewerkschaftskasse, Institut für Angewandte Geologie durchgeführt.

Anpassung der Lingese-Talsperre; Bau eines hydraulischen Modells und Untersuchung der Entlastungsanlagen

Das Projekt "Anpassung der Lingese-Talsperre; Bau eines hydraulischen Modells und Untersuchung der Entlastungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Im Rahmen der Sanierung aelterer Talsperren in Nordrhein-Westfalen nach den Bestimmungen des Landeswassergesetzes soll die Leistungsfaehigkeit der teils bestehenden und teils neu geplanten Hochwasserentlastungsanlage der Lingese-Talsperre anhand der heutigen Bemessungsregeln ueberprueft werden. Die Hochwasserentlastung erfolgt ueber einen seitlichen Einlauftrog mit horizontaler, gerader und am Ende gekruemmter Wehrschwelle durch die Staumauer. Unmittelbar hinter dem Mauerdurchlass schliesst sich mit einem Kruemmungsbauwerk eine gemauerte Kaskade (Bruchstein) als Schussrinne an. Im Anschluss an die Kaskade geht die Stroemung nach einem unteren Kruemmungsbauwerk in das Unterwassergerinne ueber. Gemaess Paragr. 106 des Landeswassergesetz fuer das Land Nordrhein-Westfalen in der Ausgabe von 1989 sind Talsperren nach den Allgemein anerkannten Regeln der Technik zu errichten, zu unterhalten und zu betreiben. Im Rahmen der Anpassung der Lingese-Talsperre war es die Aufgabe des Institutes fuer Wasserbau und Wasserwirtschaft, die Leistungsfaehigkeit des jetzigen und des geplanten Ausbaus der Hochwasserentlastungsanlagen der Lingese-Talsperre in einem physikalischen Modellversuch zu untersuchen. Alle baulichen Aenderungen, unter Einschluss der Ergebnisse der Modelluntersuchung, sollten wegen des hohen historischen Wertes der Anlage das Erscheinungsbild weitestgehend unveraendert lassen (Denkmalschutz). Alle Untersuchungen der Hochwasserentlastung erfolgten fuer das 1000jaehrliche Hochwasserereignis sowie fuer einen Ueberlastfall, der eine Beurteilung der Konstruktion ueber das geforderte Belastungsmass hinaus erlauben sollte. Die Grundablaesse wurden fuer den Betriebszustand, Volloeffnung beim Stauziel, untersucht. Es wurde ein Freibord von 0,75 m bei dem 1000jaehrlichen Hochwasserereignis ermittelt und die ausreichende Hoehe des Mauerdurchlasses durch den Modellversuch bestaetigt. In der oberen Kruemmung wurde die rechte Gerinnewand durch Daemme ergaenzt und dadurch ein Ueberstroemen des angrenzenden Gelaendes verhindert. Die Kaskade wurde auf der linken Seite mit Daemmen versehen, um erosive Volumenstroeme ueber die seitliche Berandung zu verhindern. Auf der rechten Seiten erlaubt der anstehende Fels eine natuerliche Sicherung. Die zusaetzliche Anordnung einer Erhoehung der linken Gerinnewand im unteren Kruemmungsbauwerk fuehrte zu einer Verbesserung der Stroemungsverhaeltnisse in diesem Bauwerksteil und dem anschliessenden Tosbecken. Das Tosbecken wurde mit dem Entwurf einer Gelaendeerhoehung deutlich besser gegen ein Ueberstroemen der seitlichen Berandungen geschuetzt. Eine zusaetzliche Erhoehung der Prallwand ist nach den Modellversuchen zu empfehlen. Die Austrittsoeffnungen der Grundablaesse konnten wesentlich, bis zu einem ruhigen Abflussbild, optimiert werden. Der Modellversuch zeigte, dass diese die vollstaendige Leistungsfaehigkeit besitzen.

Untersuchung physikalischer Prozesse und Parameter zum Fluid- und Gastransport im Nahbereich von Endlagern in granitischen Formationen des Felslabors Grimsel (Phase 4)

Das Projekt "Untersuchung physikalischer Prozesse und Parameter zum Fluid- und Gastransport im Nahbereich von Endlagern in granitischen Formationen des Felslabors Grimsel (Phase 4)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH - Fachbereich Endlagersicherheitsforschung durchgeführt. Im schweizerischen Felslabor Grimsel der Nagra werden seit 1983 Eigenschaften granitischer Formationen im Hinblick auf die Endlagerung radioaktiver Abfaelle untersucht. Das Thema der derzeitigen GSF-Arbeiten (VE3) in der Felslaborphase III (1991-1993) ist die Erarbeitung der petrophysikalischen Daten fuer die Beschreibung des Zweiphasenflusses in der kristallinen Matrix und die Kalibrierung des grossraeumigen hydraulischen Modells sowie die Absicherung der Ergebnisse durch in-situ-Messungen. Das GSF-Programm sieht waehrend der Felslaborphase IV vor, im Labor und in situ die Beeinflussung der hydraulischen Fliessverhaeltnisse durch Saettigungsaenderungen im stollennahen Matrixbereich des Kristallins und den Zweiphasenfluss mittels eines hydraulischen Modells quantitativ zu untersuchen. Die Anwendungsmoeglichkeit eines geoelektrischen Messverfahrens soll fuer die raeumliche Erfassung des Wassergehaltes kristalliner Gesteine ueberprueft werden. Diese Arbeiten sind fuer alle Gesteine von Bedeutung, sofern diese die Anforderungen an Barrierengesteine fuer Endlager erfuellen.

Schwebstoffeintrag und -ablagerung in Hafenbecken an Tideaestuarien

Das Projekt "Schwebstoffeintrag und -ablagerung in Hafenbecken an Tideaestuarien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen durchgeführt. Seit jeher leiden seitlich an eine Hauptstroemung angeschlossene Hafenbecken unter mehr oder starken Ablagerungen. Zur Aufrechterhaltung der wasserwirtschaftlichen und schiffahrtstechnischen Nutzungen dieser Gewaesserbereiche muessen die Ablagerungen durch aufwendige Unterhaltungsbaggerungen immer wieder beseitigt werden. Die ohnehin hohen Kosten fuer die Baggerarbeiten steigen aufgrund der im allgemeinen hohen Schadstoffbelastung des Baggergutes und den daraus resultierenden oekologisch bedingten Sicherheitsanforderungen an dessen Deponierung immer staerker an. Ziel des Forschungsvorhabens war es, anhand von Parameterstudien in hydraulischen Modellen die zu erwartenden Sedimentationsmengen in Hafenbecken zu quantifizieren. Hierzu wurden grundsaetzliche Zusammenhaenge zwischen dem durch konstruktive Massnahmen zu beeinflussenden Wasseraustausch und der damit verbundenen Veraenderung des Sedimenteintrages erarbeitet. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens liefern wegen ihrer grundsaetzlichen Gueltigkeit wichtige Hinweise auf effektive bauliche Veraenderungen oder auf die Wirkung praktisch moeglicher baulicher Veraenderungen von Hafenbecken und damit auf die erforderlichen Baggermengen.

Modellierung der abflussabhaengigen Eignung von Fliessgewaesserabschnitten als Lebensraum fuer Fische

Das Projekt "Modellierung der abflussabhaengigen Eignung von Fliessgewaesserabschnitten als Lebensraum fuer Fische" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät II Biologie, Institut für Zoologie, Fachgebiet Zoologie, Bereich Aquatische Ökologie, Arbeitsgebiet Fließgewässerbewertung durchgeführt. Problemstellung: Die artspezifische Eignung von Fliessgewaesserabschnitten fuer Fische haengt in Abwesenheit deutlicher wasserchemischer Defizite in erster Linie von der Gewaesserstruktur sowie den Stroemungs- und Tiefenverhaeltnissen ab. Insbesondere vor dem Hintergrund des Gewaesserverbaus sowie der Restwasserproblematik ist die Bewertung der Fischhabitatqualitaet in Abhaengigkeit verschiedener Planungsalternativen (z.B. Restwasserfuehrung) bedeutsam. Zielsetzung: Ermittlung artspezifischer Habitatpraeferenzen, - Modellierung der Habitateignung in Abhaengigkeit von Gewaesserstruktur und Abfluss. Stand der Arbeit: An mehreren Gewaessern wurden erste Korrelationen zwischen Fischverteilung und mehreren strukturellen und hydraulischen Parametern erfasst und in ein bestehendes hydraulisches Modell des wasserbaulichen Kooperationspartners eingebracht.

Strategisches Konzept Wasserversorgung Rankweil

Das Projekt "Strategisches Konzept Wasserversorgung Rankweil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässerschutz durchgeführt. Aus gegenwärtiger Sicht und Datenlage kann eine Schutzgebietsausweisung nach derzeitigem Stand (ÖVGW W72) für die Wassergewinnungsanlage nicht zielführend angewendet werden. Da jedoch eine Schutzgebietsausweisung nach W72 keinem 100-prozentigen Schutz für einzelne Wassergewinnungsanlagen darstellt, ist für die Wassergewinnungsanlage ein an den Standort angepasstes gleichwertiges Schutzkonzept zu erstellen und abzustimmen. Das Schutzkonzept umfasst die Bereiche Frühwarnung, Pufferkapazität und Aufbereitungsmaßnahmen. Erstellen eines hydraulischen Models auf Basis bestehender GIS Pläne / Leitungskataster. Das Modell wird als nicht kalibriertes Netzmodell ausgeführt. Die Überprüfung des Modells kann an ausgewählten Netzstellen durch eine Durchfluss- und Druckmessung erfolgen. Im Rahmen der Erstellung des hydraulischen Modells werden zusätzlich kritische Netzabschnitte (z.B. Dimensionierung, Leitungsalter, Absicherung Vermaschung, sensible Konsumenten) identifiziert und ebenfalls als Grundlage für die strategische Planung zur Verfügung gestellt.

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