VERFAHRENSBEDINGTE EINFLÜSSE BEI DER QUANTIFIZIERUNG HYDRAULISCHER UND STOFFLICHER BELASTUNGEN KLEINER FLIESSGEWÄSSER

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Nicolas Lorenz
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- ANLAGE 6 GEWÄSSERGÜTEMODELLIERUNG SESEKE ESSEN, IM DEZEMBER 2008 Dahlem

1 BERATENDE INGENIEURE VERFAHRENSBEDINGTE EINFLÜSSE BEI DER QUANTIFIZIERUNG HYDRAULISCHER UND STOFFLICHER BELASTUNGEN KLEINER FLIESSGEWÄSSER ABSCHLUSSBERICHT - ANLAGE 6 GEWÄSSERGÜTEMODELLIERUNG SESEKE ESSEN, IM DEZEMBER 2008 Dahlem Beratende Ingenieure GmbH & Co. Wasserwirtschaft KG Essen Bonsiepen 7

2 Die Gewässergütemodellierung als Instrument zur detailierten stofflichen Betrachtung

3 Aufbau des ATV-Gewässergütemodells: 1. Allgemeiner Aufbau am Beispiel des Modells Seseke 2. Bausteinkombination A0: Hydraulik (Modell Seseke) 3. Beispielhaft: Bausteinkombination E0: u. a. Strahlung, Wassertemperatur, Sauerstoffhaushalt (Modell Seseke) 4. Anbindung des Braunebachs an das Modell Seseke

4 Gewässergütemodell Seseke Allgemeiner Aufbau - Einbinden der kartographischen Grundlage - Erstellen des Polygonzuges - Parametereingaben Projekt: Simulationsdauer: 2 bis 60 Tage Ortsschrittweite: 100 m - Parametereingaben Region: Ortsmeridian: 15 Geographische Breite: 45 Mittlere Höhe: 60 mnn Stationierung im ATV-FGSM: Seseke mit Braunebach - weitere Eingaben bei der Berechnung von O 2, Strahlung und Temperatur

5 Abfluss [m³/s] km 0,1: Pegel km 11,5: Pegel S22 / P3 km 17,5: Pegel S23 km 19,2: Pegel P1 km 1,7: Pegel km 5,5: Pegel km 9,4: Pegel Gewässergütemodell Anlage 6 Hydraulikmodell Abbildung Abflüsse 4,0 Seseke km 19,382-0,000 MNQ3 (mit KA-Abfluss) 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Seseke-km

6 [m ü. NN] Gewässergütemodell Anlage 6 Hydraulikmodell Definition Querprofile [m] Querprofil der 5-Bohen-Brücke über die Seseke

7 v [m/s] Gewässergütemodell Anlage 6 Hydraulikmodell Modellkalibrierung durch Abgleich der Ergebnisse mit den Ergebnissen aus etabliertem Wasserspiegellinienprogramm (JABRON) anhand von: - Fließtiefe, Fließgeschwindigkeit und Abflussquerschnitt - Anpassung von Rauhigkeiten und Verdichtung der Querprofile 2,00 1,80 Vergleich ATV-FGSM mit Jabron: Fließgeschwindigkeiten v_jab [m/s] v_fgsm [m/s] 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, Seseke-km

8 Bausteinkombination E0 (O 2, Strahlung & Temperatur) Modellerweiterung: Eingabeparameter Projekt: - Eingabe der Temperatur am feuchten Thermometer - Sauerstoffeintrag für flache Fließgewässer (Fließtiefe < 1 m): nach WOLF (BayLfW) Eingabeparameter Region: - Aerosoltyp: kont. Luft mittlerer Belastung - Bewölkung: keine; windstill - Sichtweite: 20 km - Albedo: Gras Frühjahr (Mai), Gras Sommer (September, Dezember) - Lufttemperatur: als Ganglinie (vgl. FGSM Emscher), je nach Jahreszeit

9 Temp. [ C] Gewässergütemodell Anlage 6 Bausteinkombination E0 (O 2, Strahlung & Temperatur) Definition von Ganglinien seitlicher Zuflüsse Temp.ganglinie der seitlichen Zuflüsse: Amplitude 05/09: 3,5 C; 12: 2 C Mai September Dezember Stunden [h]

Bausteinkombination E0 (O 2, Strahlung & Temperatur) Definition globaler Eingabeparameter (KE) Definition der verwendeten Vegetationstypen anhand der geplanten Vegetationsstruktur im ausgewachsenen

10 Bausteinkombination E0 (O 2, Strahlung & Temperatur) Definition globaler Eingabeparameter (KE) Definition der verwendeten Vegetationstypen anhand der geplanten Vegetationsstruktur im ausgewachsenen Zustand (Gestaltungspläne): - Niedervegetation: Uferabstand: 0 m, Höhe: 0,8 m, Kronenbreite: 0 m - Buschwerk: Uferabstand: 0,5 m, Höhe: 5,0 m, Kronenbreite: 1,0 m - Laubwald: Uferabstand: 1,0 m, Höhe: 15,0m, Kronenbreite: 12,0 m - Nadelwald (zur Definition beschattungsrelevanter Laubbäume mit größerem Uferabstand): Uferabstand: 10,0 m, Höhe: 20,0 m, Kronenbreite 15,0 m

11 Bausteinkombination E0 (O 2, Strahlung & Temperatur) Definition homogener Abschnitte Bildung von Abschnitten anhand homogener Eigenschaften von -Vegetation, - Bebauung und - Horizontabschirmung

12 Bausteinkombination E0 (O 2, Strahlung & Temperatur) 100% 90% 80% 70% 60% Verteilung der Vegetation und Bebauung (linkes Seseke-Ufer) - km (kein beidseitiger Bewuchs) Bebauung Niederveg. Buschwerk Weichh.aue Laubwald "Nadelwald" (Laubwald auf Böschung) Anteil 50% 40% 30% 20% 10% 0% 18,800-19,382 17,800-18,800 17,374-17,800 17,328-17,374 16,900-17,328 16,400-16,900 15,400-16,400 14,800-15,400 14,300-14,800 13,900-14,300 12,700-13,900 12,200-12,700 11,500-12,200 11,100-11,500 10,700-11,100 10,400-10,700 9,600-10,400 8,550-9,600 Abschnitte [Seseke-km] 8,150-8,550 7,650-8,150 6,250-7,650 5,500-6,250 5,350-5,500 4,300-5,350 3,500-4,300 3,000-3,500 1,960-3,000 1,780-1,960 1,350-1,780 0,500-1,350 0,000*-0,500

13 s. a. Referenzbeschreibung (Anlage 6.1)

14 Kopplung der Gewässergütemodelle Braunebach und Seseke Schematische Darstellung Anbindung Modell Braunebach an Seseke

15 Kopplung der Gewässergütemodelle Braunebach und Seseke Stationierung des Braunebachs im Gewässergütemodell Abbildung des Gewässers von km bis km 1.799

16 Kopplung der Gewässergütemodelle Braunebach und Seseke Hydraulik: Abflussganglinie im Braunebach

17 Kopplung der Gewässergütemodelle Braunebach und Seseke Hydraulik: Definition von Querprofilen

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