Überschwemmungsgebiet der Elbe in Dresden für ein 100-jährliches Ereignis (HQ100, 4370 m³/s): Das bisherige festgesetzte ÜG der Elbe für ein Hochwasserereignis, wie es statistisch einmal in hundert Jahren zu erwarten ist (HQ100), galt seit dem Oktober 2004. Es wurde seither zweimal geändert, zunächst im Januar 2012 und später im Juni 2016 nach der Fertigstellung der öffentlichen Hochwasserschutzanlagen in den Stadtteilen Innenstadt/Friedrichstadt bzw. Pieschen/Mickten/Kaditz, jeweils begrenzt auf die geschützten Gebiete. Die Ausgrenzung des festgesetzten ÜG der Elbe wurde nunmehr anhand aktualisierter Modellgrundlagen stadtweit überprüft und an neue Erkenntnisse angepasst. Die Landeshauptstadt Dresden ist dazu gemäß § 76 Absatz 2 Satz 3 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) verpflichtet. Für die fachliche Ermittlung des ÜG wurde ein an der TU Dresden, Institut für Wasserbau und Tech-nische Hydromechanik entwickeltes zweidimensionales hydrodynamisch-numerisches Simulationsmodell genutzt, das nach dem Elbehochwasser vom Juni 2013 auf Veranlassung des Freistaates Sachsen an der TH Nürnberg umfassend aktualisiert wurde (2D-HN-Modell Elbe). Nach einer weiteren Modellaktualisierung, welche im Jahr 2017 im Auftrag der Landeshauptstadt Dresden wiederum an der TH Nürnberg durchgeführt wurde, wurden die modellierten Überflutungsflächen u. a. für ein HQ100 ermittelt. Der Erstellung der neuen Karten des ÜG Elbe liegt wiederum ein Hochwasserereignis, wie es statistisch einmal in hundert Jahren zu erwarten ist zugrunde, Abflussmenge 4370 m³/s am Pegel Dresden-Augustusbrücke. Dazu wurden die für HQ100 berechneten Überflutungsflächen homogenisiert und plausibilisiert. Berechnete "Insellagen" < 500 m² wurden ins ÜG Elbe integriert, und berechnete Insellagen > 500 m² sind als "Insellagen" außerhalb des festgesetzten ÜG verblieben. Bei der Festlegung des ÜG nicht berücksichtigt wurden, wie bei den vorhergehenden ÜG auch, die Wechselwirkungen der Elbe mit anderen, ggf. ebenso Hochwasser führenden Fließgewässern, dem Grundwasser und der Kanalisation sowie temporären Verbauen, z. B. Sandsackwällen oder anderen ergriffenen Schutzmaßnahmen zur Hochwasserabwehr. Herausgenommen aus dem ÜG sind die Flächen, die von öffentlichen Hochwasserschutzanlagen, die für ein HQ100 bemessen und errichtet wurden, geschützt werden. Dies betrifft geschützte Flächen in der Dresdner Innenstadt und der Friedrichstadt, in den Stadtteilen Pieschen, Trachau, Trachenberge, Mickten und Kaditz sowie in den Bereichen Stetzsch, Gohlis und Cossebaude. Das neu gefasste Überschwemmungsgebiet der Elbe für ein HQ100 wurde gemäß § 72 Abs. 2 Nr. 2 SächsWG in Karten dargestellt. Mit der öffentlichen Auslegung der neuen Karten im Zeitraum vom 1. Oktober 2018 bis 15. Oktober 2018 gemäß § 72 Abs. 3 SächsWG erlangte das neue ÜG Gültigkeit als festgesetztes ÜG Elbe. Gleichzeitig trat das bisherige ÜG Elbe vom Oktober 2004 mit seinen Änderungen außer Kraft. Die Änderung vom 21.01.2019 betrifft ausschließlich ein Gebiet im Bereich der Enderstraße. Eine Überprüfung des festgesetzten Überschwemmungsgebietes ergab, dass es fachlich und wasserrechtlich gerechtfertigt ist, eine als überschwemmt berechnete Fläche westlich der Enderstraße nicht als Überschwemmungsgebiet festzusetzen. Daher wurde diese Fläche aus dem ÜG herausgenommen und dem überschwemmungsgefährdeten Gebiet zugeschlagen. Das ÜG endet dort aus östlicher Richtung kommend an der Enderstraße.
Begrenzung des ÜG Elbe vom 01.10.2018, geändert 21.01.2019 Überschwemmungsgebiet der Elbe in Dresden für ein 100-jährliches Ereignis (HQ100, 4370 m³/s): Das bisherige festgesetzte ÜG der Elbe für ein Hochwasserereignis, wie es statistisch einmal in hundert Jahren zu erwarten ist (HQ100), galt seit dem Oktober 2004. Es wurde seither zweimal geändert, zunächst im Januar 2012 und später im Juni 2016 nach der Fertigstellung der öffentlichen Hochwasserschutzanlagen in den Stadtteilen Innenstadt/Friedrichstadt bzw. Pieschen/Mickten/Kaditz, jeweils begrenzt auf die geschützten Gebiete. Die Ausgrenzung des festgesetzten ÜG der Elbe wurde nunmehr anhand aktualisierter Modellgrundlagen stadtweit überprüft und an neue Erkenntnisse angepasst. Die Landeshauptstadt Dresden ist dazu gemäß § 76 Absatz 2 Satz 3 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) verpflichtet. Für die fachliche Ermittlung des ÜG wurde ein an der TU Dresden, Institut für Wasserbau und Tech-nische Hydromechanik entwickeltes zweidimensionales hydrodynamisch-numerisches Simulations-modell genutzt, das nach dem Elbehochwasser vom Juni 2013 auf Veranlassung des Freistaates Sachsen an der TH Nürnberg umfassend aktualisiert wurde (2D-HN-Modell Elbe). Nach einer weiteren Modellaktualisierung, welche im Jahr 2017 im Auftrag der Landeshauptstadt Dresden wiederum an der TH Nürnberg durchgeführt wurde, wurden die modellierten Überflutungsflächen u. a. für ein HQ100 ermittelt. Der Erstellung der neuen Karten des ÜG Elbe liegt wiederum ein Hochwasserereignis, wie es statistisch einmal in hundert Jahren zu erwarten ist zugrunde, Abflussmenge 4370 m³/s am Pegel Dresden-Augustusbrücke. Dazu wurden die für HQ100 berechneten Überflutungsflächen homogenisiert und plausibilisiert. Berechnete Insellagen < 500 m² wurden ins ÜG Elbe integriert, und berechnete Insellagen größer 500 m² sind als Insellagen außerhalb des festgesetzten ÜG verblieben. Bei der Festlegung des ÜG nicht berücksichtigt wurden, wie bei den vorhergehenden ÜG auch, die Wechselwirkungen der Elbe mit anderen, ggf. ebenso Hochwasser führenden Fließgewässern, dem Grundwasser und der Kanalisation sowie temporären Verbauen, z. B. Sandsackwällen oder anderen ergriffenen Schutzmaßnahmen zur Hochwasserabwehr. Herausgenommen aus dem ÜG sind die Flächen, die von öffentlichen Hochwasserschutzanlagen, die für ein HQ100 bemessen und errichtet wurden, geschützt werden. Dies betrifft geschützte Flächen in der Dresdner Innenstadt und der Friedrichstadt, in den Stadtteilen Pieschen, Trachau, Trachenberge, Mickten und Kaditz sowie in den Bereichen Stetzsch, Gohlis und Cossebaude. Das neu gefasste Überschwemmungsgebiet der Elbe für ein HQ100 wurde gemäß § 72 Abs. 2 Nr. 2 SächsWG in Karten dargestellt. Mit der öffentlichen Auslegung der neuen Karten im Zeitraum vom 1. Oktober 2018 bis 15. Oktober 2018 gemäß § 72 Abs. 3 SächsWG erlangte das neue ÜG Gültigkeit als festgesetztes ÜG Elbe. Gleichzeitig trat das bisherige ÜG Elbe vom Oktober 2004 mit seinen Änderungen außer Kraft. Die Änderung vom 21.01.2019 betrifft ausschließlich ein Gebiet im Bereich der Enderstraße. Eine Überprüfung des festgesetzten Überschwemmungsgebietes ergab, dass es fachlich und wasserrechtlich gerechtfertigt ist, eine als überschwemmt berechnete Fläche westlich der Enderstraße nicht als Überschwemmungsgebiet festzusetzen. Daher wurde diese Fläche aus dem ÜG herausgenommen und dem überschwemmungsgefährdeten Gebiet zugeschlagen. Das ÜG endet dort aus östlicher Richtung kommend an der Enderstraße.
Das Projekt "EP10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Hydrosystemmodellierung durchgeführt. Das beantragte Projekt zielt darauf ab, geeignete Modellinstrumentarien für die Klärung dieser Frage zu entwickeln. Wissenschaftlich motiviert ist das Projekt vor allem durch die Verfügbarkeit einer neuen Generation so genannter THMC Modelle, die jetzt in der Lage sind thermo-hydro-mechanisch-chemisch gekoppelte Prozesse auf der Aquiferskala zu simulieren. Geologische Reservoire in der Erdkruste (Georeservoire) werden zunehmend für ingenieurtechnische Anwendungen intensiv genutzt, wie zum Beispiel die Gewinnung von Energie aus Erdwärme (Geothermie), die Deponierung radioaktiver Abfälle (Endlagerung) und die langfristige Speicherung von Kohlendioxid zum Klimaschutz (CO2-Speicherung). Das Langzeitverhalten dieser Georeservoire steht dabei im Zentrum der Diskussion, da dieses letztendlich die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit, deren Nutzung, sowie die Auswirkungen auf die Geosphäre, die Landoberfläche und damit den Menschen bestimmt. Hierbei spielen insbesondere die Kopplung von Wärmetransport (T), hydraulischem (H) und geomechanischem (M) Verhalten, sowie chemischen (C) Prozessen eine große Rolle.
Das Projekt "Semi-Distributed watershed runoff modelling in GIS: Applied to the Hare river in the Abaya-Chamo Sub-Basin in Ethiopia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik durchgeführt. Introduction: Ethiopia, with a geographical area of about 113 million km2, has been affected frequently by severe droughts (prolonged dry-spells) in the last four decades. This is because the large part of the country lies in arid and semi-arid climate. Official studies show that about 60% of the area is potentially cultivable, with only 15% currently utilized. Moreover, the country has more than 3.5 million hectares of potential irrigable land with less than 3% presently utilized. The country has also about 120 × 109 m3 annual surface water resources potential and in the order of 2.6 × 109 m3 annual groundwater resources potential. But the spatial and temporal variation of the water resources is erratic. The highly rugged mountainous topography also aggravates this problem. The country is also divided into 12 drainage basins, 6 of which comprise trans-boundary major rivers (such as the Blue Nile, the Barro-Akobo, the Tekeze that contribute greater than 86% of the Nile River flow at Aswan). For which most water resources development projects in Ethiopia need to be implemented with storage (reservoir) facilities. These background conditions demand coordinated and sustainable efforts in every aspect. The contribution of applied research in providing useful scientific and technological tools is vital. Therefore, this Ph.D. research project will contribute its part in addressing such demanding situation in addition to aimed scientific contributions. Research Objectives: The primary objective of this research project is to develop a Semi-distributed Watershed Runoff Modeling (SWARM) in GIS (on daily time scale) suitable to watersheds with semi-arid and arid climates (like the Hare River), which can be used for management of water resources development projects (e.g. irrigation system management). Customization and modification of established watershed models suitable for semi-arid and arid climate will be given priority. The specific objectives (components) of this research project are the following: 1. SWARM model development compatible to ArcView GIS; 2. Evaluation of the various automatic methods of extracting stream network and watershed parameters from Digital Elevation Model (DEM); 3. Spatial modeling using dry-spell analysis for assessing the sustainability of rain-fed agriculture in watersheds. For which an improved dry-spell analysis to that of Abebe (2000) will be applied for the Hare River to evaluate the sustainability of rain-fed agriculture with or without supplementary irrigation; 4. Application of SWARM for irrigation system management, the Hare Irrigation Farm (' 1300ha) will be used as a case study. The technical, environmental and socioeconomic feasibility of the various alternative sources of irrigation water and their synchronization with the existing river water supply will also be studied. (abridged text)
Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Professur für Hydromechanik durchgeführt. In diesem Arbeitspaket sollen die methodischen Entwicklungen aus AP 2 mit begleitenden Simulationen unterstützt werden. Als Ergebnis dieser Simulationen soll eine Beschreibung der vertikalen Verteilungen von Spheroiden bei unterschiedlichen Partikelgrößen und -formen in einem turbulenten Oberflächengewässer bzw. in der FSA resultieren. Dazu soll hier in Zusammenarbeit mit KMT eine numerische Methode entwickelt werden um die Dynamik von Mikroplastik-Partikeln (MP) in realistischen Fließgewässern zu simulieren. .
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften-Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel, Fakultät Bau-Wasser-Boden, Labor Hydromechanik und Wasserbau durchgeführt. Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.
Das Projekt "Flash-flood risk assessment under the impact of land use changes and river engineering works" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Fachgebiet Hydromechanik und Hydraulik durchgeführt. General Information: Large uncertainties affect the policies for mitigation of flood hazard in flashy streams. These descend from complexity of physical processes, including scale problems in both observation and modelling, and from the lacking knowledge on the effects of man-induced changes on flood frequency regime. The present proposal is aimed at reducing the above uncertainties, also searching for a unified approach to risk assessment in Europe. This requires a deeper insight of the unsolved complexity, jointly with an appropriate framework to include the river basin system in the analysis of extreme events. Accordingly, the major objectives of the project are (a)an insigth of complex mechanisms producing extreme flash-floods with (apparently) high return periods; (b)the production of physically-based methods for flood risk assessment, accounting for land use changes, and river engineering works; (c)the substantiation of criteria to evaluate regional sensitivity of flood risk to climate, land use changes, and river engineering works. These objectives are achieved through (l)the development of physically-based methods for regionalization of flood frequency estimates, because of the major role of spatial homogeneity; (2)the development of spatially-distributed methods for flood risk analysis based on derived distribution techniques, towards a unified approach to dynamics of flood frequency, including climate and the river basin system; (3)the development of spatially-distributed methods for flood risk analysis based on simulation techniques, in order to investigate flood mechanisms and compare flood hydrographs under different scenarios; and (4)the development of, and demonstration with spatially-distributed models for regional and basin cases studies as a paradigm for different climate, land use, river basin exploitment and flood regime in different countries of Europe (AT, DE, IT, ES, CH and UK). This is to assess the sensitivity of study areas to climate and land use variability. In addition, it will provide flood risk assessments under control and modified climate, land use and river regulation scenarios. Also, criteria are provided to integrate hydrological risk with historical data on land use, river regulation rules, river and catchment training works, as an essential issue to work out historical, present and modified scenarios, and to predict the response of a basin to future actions. Project benefits are user-friendly, integrated, spatially-distributed technologies at regional and basin scales; an improved, unified European framework for flood risk assessment; and objective criteria to substantiate the policies for mitigation of flood hazard in Europe. ... Prime Contractor: Politecnico di Milano, Centro Interdipartimentale di Ricerca in Informatica Territoriale e Ambientale; Milano.
Das Projekt "Entwicklung des 2D-FD-Stroemungs- und Transportmodells 'ASM' fuer Windows" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie und Hansestadt Hamburg, Umweltbehörde durchgeführt. ASM (Aquifer-Simulation-Modell) ist ein 2D Grundwasserstroemungs- und Transportmodell. Die erste Version von ASM wurde 1989 veroeffentlicht (Kinzelbach und Rausch). Das Programm lief unter MS-DOS und wurde fuer die Ausbildung von Studierenden der Fachgebiete Wasserbau, Hydrogeologie, Geooekologie, Hydrologie sowie Geographie entwickelt. Obwohl die DOS-Version von ASM zahlreiche Moeglichkeiten zur Stroemungs- und Transportmodellierung bietet, besteht fuer die professionelle Anwendung haeufig die Schwierigkeit, komplexe Modelldaten einzugeben und Simulationsergebnisse graphisch darzustellen. ASM fuer Windows ist eine Umsetzung von der vorhandenen DOS-Version. Das Programm laeuft unter Microsoft Windows, Windows 95 und Windows NT und bietet die folgenden Moeglichkeiten: - Stationaere/instationaere Stroemungsberechnung, - Homogener/heterogener Aquifer, - Gespannter/freier/halbgespannter Aquifer, - Isotroper/anisotroper Aquifer, - Zugabe-/Entnahmebrunnen mit konstanter oder zeitabhaengiger Entnahmerate, - Zeitlich und raeumlich variable Grundwasserneubildung durch Niederschlag, - Wasserbilanz fuer das gesamte Modellgebiet und ausgewaehlte Teilgebiete, - Vergleich gemessener und berechneter Piezometerhoehen, - Interpolation punktueller Daten zum Modellgitter, - Automatische Kalibrierung stationaerer Stroemungsfelder, .- Generierung stochastischer Durchlaessigkeitsverteilung, - Isochronen, Strom- bzw. Bahnlinienberechnung, - Berechnung bzw. Darstellung der beschrifteten Isolinien fuer Simulationsergebnisse, - Schadstoffverteilungen nach permanenter oder momentaner Schadstoffinjektion, - Schadstoffdurchbruchskurven an ausgewaehlten Grundwassermessstellen und/oder Brunnen, - Windows Online-Hilfe. Das Programm wurde freigegeben auf dem Internet unter der Adresse: http ://www.baum.ethz.ch/ihw/sofi/welcome.html. Die Beschreibung und das Programm werden in Form eines Buches erscheinen.
Das Projekt "Entwicklung von seegerechten Schwimmkoerpern zum Abschoepfen von auf Gewaessern treibendem Oel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Werft Nobiskrug durchgeführt. Die Grundidee ist die Entwicklung eines Schwimmkoerpers, dessen Seitenhoehen unterschiedlich hoch sind, so dass dadurch ein schraeges Deck entsteht. Dieser Schwimmkoerper wird mit seiner niedrigen Seite quer zum Oelstrom gelegt. Durch Fluten wird der Koerper soweit abgesenkt, dass die ankommenden Wellen auf das schraege Deck auflaufen koennen und das auflaufende Oel-/Wassergemisch durch im Schraegdeck befindliche Oeffnungen ins innere des Koerpers gelangt. Das beantragte Vorhaben gliedert sich in folgende Punkte: a) Auswertung der bisherigen Feld- und Modellversuche, b) Entwurf eines Oelabschoepfgeraetes mit Traegergeraet einschl. Absetzraeumen bis zu einer Wellenhoehe von 2,4 m, c) Anfertigung von verschiedenen Traegergeraeten (Modelle), d) Versuche in der Versuchsanstalt fuer Binnenschiffbau, Duisburg, e) Entwurf und Konstruktion des Versuchsstueckes fuer die hohe See.
Das Projekt "Entwicklung, Bau und Erprobung einer Skimm- und Entsorgungsanlage zur Abschoepfung von Oelschlieren aus fliessenden Gewaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klöckner-Werke, Hütte Bremen durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Bau und Erprobung einer mehrstufigen Skimm- und Entsorgungsanlage zur Abschoepfung von Oelschlieren aus fliessenden Gewaessern. Dabei muss die Beseitigung der Oelschlieren so erfolgen, dass der Wasseranteil mit ca. 10 Prozent der abgeschoepften Menge minimiert wird. Die Verwertbarkeit der abgeschoepften Oelmenge soll dadurch gewaehrleistet sein.