Abschlussveranstaltung

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1 Abschlussveranstaltung Auftraggeber: Landesamt für Umwelt Brandenburg W 26 (früher Ö4) Auftragnehmer: Büro für Ingenieurbiologie, Umweltplanung und Wasserbau Frank Spundflasch Dr. Nicole Kovalev

2 Übergreifend Schwerpunkt: Gewässerentwicklungskonzept mit Bestandserhebung, Defizitanalyse, Entwicklungszielen und konzeptioneller Maßnahmenplanung Ergänzend - Auswertung Durchleitungsversuch von 2010 inklusive Überschwemmungsflächen - Durchflussmessungen mit Wasserständen an 7 Terminen verteilt auf alle Jahreszeiten und alle typischen Abflussereignisse - Abflussmessungen im Grabensystem - Wasserbilanz zwischen Schnelle Havel und Wasserstraße Vosskanal - Wasserbewirtschaftungsmodell mit Bewertung Winterhochwasser und der geohydraulischen Wirkung der Wehre auf die Grundwasserdynamik Weiterführende Vorplanungen 21 Maßnahmen 2 Beschleunigungsstrecken Totholzreservoire Altarmanbindungen (2 x bei Bischofswerder, 1 x bei Schweizer Hütte) Uferstrukturierungen (Neuholland, Zehdenick) ökologische Durchgängigkeit an Wehren Vorflutregulierung, Havelableiter Dükerung Döllnfließ Schließung von Randgräben und Bepflanzung Herstellung von Gewässerverzweigungen, zwischen Wehr Knüppeldamm und Malz ökologische Durchgängigkeit an der Freiarche Wasserrückhalt Fließgraben b. Dameswalde Weiterführ. Entwurfsplanungen 10 Maßn.

3 Defizite der Schnellen Havel aus Sicht der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie Parameter Chemisch-physikalische Gewässergüte Hydrologische Zustandsklasse Ökologische Durchgängigkeit Gewässerstruktur Fische Zustand schlecht schlecht fehlt: noch 2 Bauwerke nicht durchgängig mäßig bis deutlich verändert mäßig Sohle

4 Bestandsaufnahme chemisch-physikalische Parameter (Daten: Sauerstoff ut Wasseragenda O2 [mg/l] Sättig[%] Bemerkungen Oranienburg Sommer 2009) Messung Nr. Uhrzeit Koordinaten Tiefe [m] [ C] SH, am Abzweig des Ableiters Probe :30 N ,2 17,30 6,40 66,70 Sichttiefe 1,5 m ph-wert 8 2 O ,5 17,30 6,30 65,90 Pegel 1,1 m Gesamt-Härte 10,6 3 1,0 17,30 6,32 65,80 Nitrat (mg/l) 1 4 Grund 1,5 17,30 0,76 5,80 Phosphat (mg/l) 0,6 5 2,0 Ammonium (mg/l) 0 6 2,5 Nitrit (mg/l) 0,03 geringe Sauerstoffsättigung im Freiwasser, Sauerstoffmangel an der Oberfläche der Gewässersohle Für die Jahreszeit viel zu hohe Phosphatwerte!

5 Bestandsaufnahme Gewässerstrukturgüte und Hydrologische Zustandsklasse

6 Bestandsaufnahme Fließgeschwindigkeit 0,2 m/s 0,1 m/s 0,2 m/s 0,1 m/s Steinschelle am Exin 0,8 bis 1,0 m/s 0,01 m/s 0,01 m/s

7 Ursachen geringe Durchflussmengen in einem großen Profil geringe Sauerstoffgehalte im Sommer schlammige Sohle (im Schnitt 1m Schlammablagerung) durch zu geringe Fließgeschwindigkeiten bei fehlenden Gehölzen teilweise geringe Uferstrukturen monotoner Schilfbewuchs trapezförmige Ufer fehlende Durchgängigkeit Stauanlagen in Sachsenhausen und Zehdenick (2 Stück) Anlagen in der Havel (aktuell noch 2 Stück, ehemals 4)

8 Defizit: Fließgeschwindigkeit Ökologische Anforderungen an die Fließgeschwindigkeiten Die typspezifische Fauna und Flora der Schnellen Havel ist an Fließgeschwindigkeiten angepasst, die zwischen 0,20 und 0,80 m/s liegen. Typische Strömungseigenschaften sind: in Krümmungen auffällige Strudel, quer- und längsprofilgemittelte Strömungsgeschwindigkeit etwa 0,30-0,40 m/s, an Prallufern und im Stromstrich > 0,5 m/s, Spitzengeschwindigkeiten jedoch nicht > 1,2 m/s. Unterschreitet die Fließgeschwindigkeit den unteren Grenzbereich von 0,20 m/s, so lagern sich feinkörnige organische Substanzen ab. In der Wasserwirtschaft spricht man dann von Verschlammung, also Sedimentationsprozessen mit dem Ergebnis der Bildung von Schlamm am Gewässergrund.

9 Defizit: Fließgeschwindigkeit Zu geringer Abfluss in der Schnellen Havel im Verhältnis zum Gewässerprofil geringe Fließgeschwindigkeit fördert Wasserpflanzen der Stillgewässer Hochwasserabfluss wird behindert Profileinengung durch Krautwuchs Verschlammung Torfbildung geringe Durchmischung Sauerstoffmangel

10 Defizit: Fließgeschwindigkeit Abfluss der Schnellen Havel im Verhältnis zum Profil und zur Fließgeschwindigkeit - Prinzipdarstellung b= 15 m h = 1 m Fläche (A) = 15 m² Abfluss (Q) = 1 m³/s Fließgeschwindigkeit (v) = Q / A = 0,06 m/s h = 1 m b= 5 m Fläche (A) = 15 m² Abfluss (Q) = 3 m³/s Fließgeschwindigkeit = v = Q / A = 0,20 m/s Fläche: = 6 m² Abfluss = Q = 1 m³/s Fließgeschwindigkeit (v) = Q / A = 0,1,5 m/s Fläche (A) = 6 m² Abfluss (Q) = 3 m³/s Fließgeschwindigkeit = v = Q / A = 0,5 m/s

11 Defizit: Durchflussmenge Anforderungen an den Durchfluss zur Erreichung des guten ökologischen Zustandes notwendige Leistungsfähigkeit des Gesamtprofils im Sommer: 4,5 m 3 /s möglichst keine Unterschreitung von 1,5 m 3 /s mittlerer Jahresabfluss (MQ) = 3 m 3 /s o Sommer = 2 m 3 /s o Winter = 4 m 3 /s zeitweilige Hochwasserabflüsse im Winter > 6 m 3 /s

12 Defizit: Wasserdargebot/ Fließgeschwindigkeit Erhaltung eines freien Abflussprofils Lösung: mittel/langfristig: o höhere Mittel- und Niedrigwasserabflüsse o stärkere Beschattung des Gewässers o regelmäßige Winterhochwasser zum Abtransport von Schlamm und Wurzelknollen kurzfristig: o Stromstrichmahd auf 5 m Breite

13 Defizit: Gewässerstrukturen Foto: F. Plücken Totholz ist oft das wichtigste, wertgebende Element in brandenburgischen Gewässern. Die Anwesenheit von Totholz im Gewässer verbessert die Struktur- und Strömungsvielfalt.

14 Kernziele der Uferstrukturierung sind: 1. höhere Fließgeschwindigkeit (20 cm/s), pendelnde und abschnittsweise rauschende Strömung mit möglichst vielen Turbulenzen 2. Gesicherter, deutlich erkennbarer Randstreifen Defizit: Gewässerstrukturen Strömungslenker oder Uferabflachung Findling ø 1 m Totholz Kiesinsel Baum Totholzinsel Findling ø 1 m

15 Defizit: Gewässerstrukturen Totholz im Gewässer verursacht in der Regel keinen oder einen nur sehr geringfügigen Wasserspiegelanstieg. Erst Profilverschlüsse über längere Gewässerstrecken, wie sie durch Totholz selten auftreten, können den Wasserspiegel erkennbar anheben.

16 Bereits umgesetzt!

17 Maßnahmenplanung Anzahl davon hohe Priorität Herstellung Durchgängigkeit am Wehr Sachsenhausen 4 4 Strukturanreicherung Sohle Strukturanreicherung Ufer 8 5 Ufergehölze entwickeln Altarmanschluss 5 4 Gewässerverzweigung herstellen 4 - Gewässerrandstreifen zu Acker einrichten 2 2 Grabensystem optimieren 2 1 Havelableiter instand setzen 1 1 Gewässerunterhaltung an den Zielgewässertyp anpassen 5 5 Wiederherstellung der Einmündung des Döllnfließes in die Schnelle Havel 1 1

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19 Defizit: Gewässerstrukturen Hydraulische Wirkung Totholz im Gewässer Vergleich 1 5 m Ausgangsbedingung: 5 m Stromstrich mit geringerer Rauigkeit kst 25 Randbereiche variabel je nach Profil Rauigkeit kst 5 (durchströmter Bewuchs) Bereich Totholz punktuell Rauigkeit kst 18 Station Variante 3 Winter, kein Totholz Variante 6 Winter, 3 Totholz in dichter Folge 1,5 m³/s 3,0 m³/s 1,5 m³/s 3,0 m³/s ,36 m NHN 35,81 m NHN 35,39 m NHN 35,84 m NHN ,88 m NHN 37,23 m NHN 36,95 m NHN 37,31 m NHN Wasserspiegeldifferenz im Winter bei drei Totholz quer im Profil (Totholz frei): 1,5 m³/s 3 cm bis 7 cm 3,0 m³/s 3 cm bis 8 cm Im Winter bei ohnehin niedrigen Wasserständen kein Problem

20 Defizit: Gewässerstrukturen Hydraulische Wirkung Totholz im Gewässer Vergleich 1 5 m Ausgangsbedingung: 5 m Stromstrich mit geringerer Rauigkeit kst 10 (Kraut) Randbereiche variabel je nach Profil Rauigkeit kst 5 (durchströmter Bewuchs) Bereich Totholz punktuell Rauigkeit kst 4 (Komplettverschluss durch Kraut am Totholz) Station Variante 7 Sommer, kein Totholz Variante 8 Sommer, 3 Totholz in dichter Folge 1,5 m³/s 3,0 m³/s 1,5 m³/s 3,0 m³/s ,71 m NHN 36,21 m NHN 35,88 m NHN 36,39 m NHN ,34 m NHN 37,91 m NHN 37,57 m NHN 38,17 m NHN Wasserspiegeldifferenz im Sommer bei drei Totholz quer im Profil (Totholz frei): keine Änderung (Krautwuchs überlagert Wirkung Totholz) Wasserspiegeldifferenz im Sommer bei drei Totholz quer im Profil (Totholz verhangen, Fall bisher nicht beobachtet, meist unterströmt): 1,5 m³/s 17 bis 23 cm 3,0 m³/s 18 bis 26 cm

21 Defizit: Wasserdargebot Abflussmessungen September 2013; Mai Höchstwerte 4 Wochen ca. 25 C Höchstwerte 4 Wochen ca. 20 C Krewelin 0,790 m³/s Straßenbrücke B 167 0,860 m³/s Brücke Malz 1,220 m³/s Krewelin 0,650 m³/s Straßenbrücke B 167 0,880 m³/s Brücke Malz 1,530 m³/s Wehröffnung Freiarche 20 cm Wehröffnung Freiarche 20 cm