Maniak Hydrologie und Wasserwirtschaft

Transkript

1 Maniak Hydrologie und Wasserwirtschaft

2 Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH

3 Ulrich Maniak Hydrologie u nd Wasserwi rtschaft Eine Einfiihrung fur Ingenieure Vierte, iiberarbeitete und erweiterte Auflage mit 237 Abbildungen, Springer

4 Professor Dr.-Ing. Ulrich Maniak Technische Universitat Braunschweig Leich tweib-institut fur Wasserbau BeethovenstraBe 51 a Braunschweig ISBN Die Deutsche Bibliothek - Cip-Einheitsaufnahme Maniak, Ulrich: Hydrologie und Wasserwirtschaft : eine Einfiihrung fiir Ingenieure 1 Ulrich Maniak. - 4., iiberarb. und erw. Auf!. ISBN ISBN (ebook) DOI / Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte. insbesondere die der Obersetzung. des Nachdrucks, des Vortrags. der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung. der Mikroverfilmung oder Vervielfaltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben. auch bei nur auszugsweiser Verwertung. vorbehalten. Eine Vervielfaltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland yom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulassig. Sie ist grundsatzlich vergiitungspf!ichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer-Verlag Berlin Heidelberg ,1993 and 1997 Urspriinglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1997 Softcover reprint of the hardcover 4th edition 1997 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen. Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in dies em Buch berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme. dab solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden diirften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z.b. DIN. VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein. so kann der Verlag keine Gewahr fiir die Richtigkeit. Vollstandigkeit oder Aktualitat iibernehmen. Es empfiehlt sich. gegebenenfalls fiir die eigenen Arbeiten die vollstandigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils giiltigen Fassung hinzuzuziehen. Herstellung: ProduServ GmbH Verlagsservice. Berlin Satz: Reproduktionsfertige Vorlage des Autors SPIN: / Gedruckt auf saurefreiem Papier

5 Vorwort zur 4. Auflage Die vierte Auflage wurde erheblich iiberarbeitet und durch ein Kapitel iiber Wassergiite der Oberfliichengewiisser ergiinzt. In dieses Kapitel wurden hauptsiichlich Fragen aufgenommen, die u.a. im Femstudium Umweltingenieurwesen - Gewiisserschutz - an der TU Braunschweig behandelt werden und welche zur Losung praktischer Probleme besonders relevant sind. Die biologischen und okologischen Grundlagen bzw. Zusarnmenhiinge sind nur kurz umrissen. Die angegebene Literatur moge dazu anregen, sich vertiefte Kenntnisse iiber diese wicittigen naturwissenschaftlichen Grundlagen fiir die Gewiissergiite anzueignen, da es fiir wasserwirtschaftliche Fragestellungen unerliiblich ist, Wassermenge und -giite sowie Eingriffe in das Okosystem im Zusarnmenhang zu sehen. Die in den Text eingestreuten Tabellen, Formeln und vollstiindig durchgerechneten Zahlenbeispiele, die flir das Selbststudium unerliiblich sind, wurden erweitert. Die Beispiele sollen aber auch dazu beitragen den Ermessensspielraum, der bei der Anwendung der hydrologischen Verfahren und mathematischen Modelle auf tritt, deutlicher werden zu lassen als dies bei Verwendung von Rechenprograrnmen allein moglich ist. Die Beispiele richten sich hauptsiichlich an Studierende des Bauingenieurwesens; sie konnen aber auch anderen Disziplinen bei der rechnerischen Behandlung von hydrologischen Problemen dienen. Den Darnen und Herren des Springer Verlags danke ich flir die ausgezeichnete Zusammenarbeit. Flir Leserzuschriften bin ich dankbar, insbesondere flir jeden Verbesserungsvorschlag. Braunschweig, im Mai 1997 Ulrich Maniak Vorwort zur 1. Auflage Die zunehmende Nutzung des natiirlichen Wasserdargebots stellt die Wasserwirtschaft vor Aufgaben, deren Losung eine ganzbeitliche Betrachtung erfordert. Als Folge davon hat in den letzten lahrzehnten die Hydrologie als ihre wichtigste interdiszipliniire wissenschaftliche Grundlage eine stiirmische Entwicklung genommen. 1m Rahmen eines Buches von beschriinktem Umfang ist es daher nicht moglich, eine umfassende Einflihrnng in das gesarnte Gebiet von Hydrologie und Wasserwirtschaft zu geben. Aus der Flille des Stoffes mubte eine Auswahl getroffen und einige wichtige Teilgebiete ganz oder teilweise ausge-

6 VI Vorwort lassen werden. 1m vorliegenden Buch werden hauptsachlich die oberirdischen Wasservorrate, ihre quantitative Erfassung und Nutzung behandelt. Grundwasser und Fragen der Wassergtite werden weitgehend ausgeklammert. Das Buch ist als Einflihrung in einige grundlegende hydrologische Berechnungsverfahren und wasserwirtschaftliche Bemessungsmethoden gedacht. Es richtet sich hauptsachlich an Studierende des Bauingenieurwesens und kann anderen Disziplinen als Hilfsmittel bei der rechnerischen Behandlung von hydrologischen Problemen dienen. Bei Grundkenntnissen in der Statistik konnen die Abschnitte 4.1 und 5.1 tiberschlagen werden. Der Ingenieur mub sich beim Bau im und am Gewasser und bei der Regulierung des Gebietswasserhaushaltes mit hydrologischen und wasserwirtschaftlichen Problemen der quantitativen Wasserwirtschaft auseinandersetzen. Dabei kommt dem Wlirmehaushalt eine zunehmende Bedeutung zu und in einigen Regionen auch den Feststoffen. Da eine Reihe von Verfahren auf die verfligbaren MeBdaten zugeschnitten sind, wird auf die Messung nebst Fehlem und auf die Datenaufbereitung kurz eingegangen. Die Gliederung des Stoffs erfolgte im Hinblick auf einige haufig auftretende wasserwirtschaftliche Aufgaben. Dies ftihrt bei der Analyse und Synthese von hydrologischen Prozessen zu gewissen Uberschneidungen. Zur Verdeutlichung des Untersuchungsablaufs und zum Selbststudium sollen einige besonders gekennzeichnete Beispiele dienen. Die Literaturquellen mogen zum vertiefenden Studium anregen. Allerdings ist der Umfang der hydrologischen Literatur so stark angewachsen, dab eine richtige Auswahl fast unrnoglich ist. In der Hydrologie sind oft nicht so genaue Analysen wie in der Mechanik moglich. Der damit verbundene Ermessensspielraum und der schein bare Mangel an Genauigkeit bei der ProblemlOsung lassen aber dennoch Vergleiche mit anderen Bemessungsmethoden im Ingenieurwesen zu, bei denen die Unwagbarkeiten der Bemessung in Sicherheitsfaktoren bei Annahmen tiber Belastungen oder Materialeigenschaften enthalten sind. In der Hydrologie tiberwogen fruher deskriptive Verfahren, verbunden mit empirischen Formeln. Aber auch die heute bevorzugten mathematischen Modelle werden in ihrer Anwendung durch regional giiltige Parameter begrenzt. 1m Rahmen dieser Einflihrung konnen jedoch nicht die Werte der Parameter flir verschiedene Klimaregionen abgegeben werden. Anhand von Zahlenbeispielen, die bevorzugt aus dem mitteleuropliischen Raum ausgewahlt wurden, wird die GroBenordnung von einigen hydrologischen Variablen aufgezeigt. Das Buch ist aus meiner Lehr- und Forschungstatigkeit an der Technischen Universitat Braunschweig hervorgegangen. Eingeflossen sind die Arbeiten von Mitarbeitem des LeichtweiB-Institutes ftir Wasserbau, Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft, denen mein besonderer Dank gilt. Ftir die kritische Durchsicht von Teilen des Manuskripts danke ich Herm Dr.rer. nat. H. SchrOdter, dem langjahrigen Leiter der Zentralen Agrarmeteorologischen Forschungsstelle des Deutschen Wetterdienstes und Herm Dipl.-Ing. F.W. Renz (t), Ruhrtalsperrenverein, Abteilung Wasserwirtschaft. An dieser Stelle soli auch allen Personen und Institutionen, die mir verschiedene Unterlagen zur Verftigung gestellt haben, gedankt werden. Frau F. Markmann und Herm K. Diederichs-Splib sei flir ihre Mithilfe bei der Herstellung der Druckvorlage gedankt. Der Verlag hat durch die gewlibrte gute Zusammenarbeit die Fertigstellung des Manuskripts betrachtlich erleichtert. Braunschweig, im November 1987 Ulrich Maniak

7 Verzeichnis von hautig verwendeten Abkiirzungen Zeichen Einheit*) Benennung ad mml Cd Grad-Tag-Faktor ar % Albedo A mm AbfluBhOhe A m-2s-1 Diffusionskoeffizient Ao mm Hohe des oberirdischen Abflusses Au mm Hohe des unterirdischen Abflusses AEo km2 oberirdisches Einzugsgebiet a. % Signiftkanzniveau oder Signiftkanzzahl Bo Bowen-Verhiiltnis c Jg-IK-l speziftsche Wiirme von Wasser cp Jg-IK-l speziftsche Wiirme der Luft bei konstantem Druck (= 1005 Jkg-1K-l) cpf Korrekturfaktor ftir Verdunstungskessel fur Pflanzenwasserbedarf Cs Schiefekoeffizient Cvx Variationskoeffizient von x CB Uberfallbeiwert breitkroniges Wehr CD Uberfallbeiwert Dreieckwehr Co gil natiirlicher Salzgehalt CN GebietskenngroBe des SCS-Verfahrens CR Uberfallbeiwert Rechteckwehr Cs gm-3 Schwebstoffkonzentration CYEN Kontraktionsbeiwert Venturigerinne X 2 TestgroBe des Chi-Quadrat-Tests d mbar Siittigungsdeftzit D Modalwert D h,min Dauer, Niederschlagsdauer Dgr m Grenzkomdurchmesser AS mm,m3 Rticklage, Speicherzuwachs

8 VITI Verzeichnis von hiiufig verwendeten Abkiirzungen E Emissionskoeffizient (Emissivitat) ea mbar aktuelle Feuchte eal mbar aktueller Dampfdruck der Luft es mbar Sattigungsdampfdruck esw mbar Sattigungsdampfdruck bei der Temperatur des Wassers E mm/at Evaporation, Yerdunstungshohe Ep mm/at potentielle Evaporation ET mm/at Evapotranspiration ETa mm/at reale (aktuelle) Evapotranspiration ETO mm/at potentielle Evapotranspirationsh6he f mm/h Infiltrationsrate fo 1 relative Haufigkeit f(x) Dichtefunktion von x F Freiheitsgrad F mm kumulierte Infiltrationshohe Fr Froude'sche Zahl; Fr = v/(gh)l/2 fh mm/mb Yerdunstungsfaktor nach Haude y mboc-l Psychrometerkonstante (= 0,65 h Pao K-I ) h m Wassertiefe, Uberfallhohe H m Wasserstand HB Wm-2 Bodenwarmestromdichte HK Jcm-2h- 1 Warmestromdichte aus Konvektion HL J Enthalpie HT Wm-2 im Wasserkorper gespeicherte Wiirme Hy Jcm-2h- 1 Warmestromdichte aus Yerdunstung 11 Wirkungsgrad ir mmlh Regenintensitat 1 mmlh Regenintensitat 10 Wm-2 Solarkonstante Iw mm/at Intensitat des abflubwirksamen Niederschlags pro Berechnungsintervall At Iv mm/at Yerlust pro Berechnungsintervall At JR 0/00 Reibungsgefalle JS 0/00 Sohlgefalle Jw 0/00 Wasserspiegelgefiille kfg mmh- l gesattigte Leitfahigkeit kp kst ml/3s-1 Korrekturfaktor ftir die Landverdunstungspfanne Rauhigkeitsbeiwert nach Strickler kw Korrekturfaktor fur die FloBverdunstungspfanne kch ml/3s-1 Rauhigkeitsbeiwert nach Chezy k(t;cs) standardisierte Yariable der Yerteilungsfunktion K h Speicherkonstante L m,km FlieBstrecke, FluBliinge

9 Verzeichnis von haufig verwendeten Abkiirzungen IX Lv Jg-l latente Verdampfungswlinne von Wasser LA! m2m-2 Blattflachenindex m Rangzahl, Ordnungszahl mf tkm-2 Feststoffabtrag mg kgs-im-1 Geschiebetrieb pro m FluBbreite ms kgs- l Schwebstofftransport MQ m3/s Mittelwasser (weitere Defmitionen s. Tab. 3.2) j.l Mittel der Grundgesamtbeit (Erwartungswert von x) N mm mittlere Niederschlagshohe, Gebietsniederschlagshohe N Stichprobenumfang V m2s-1 kinematische Zahigkeit von Wasser p mbar, hpa Luftdruck Pu % U nterschreitungswahrscheinlichkeit Pu % Uberschreitungswahrscheinlichkeit P(x) Verteilungsfunktion von x P(x) empirische Wahrscheinlichkeit von x P(A) % Wahrscheinlichkeit von A PH % hydrologische Sicherheit 'JI AbfluBbeiwert q Vskm2 AbfluBspende Q m3/s DurchfluB, AbfluB Qs m3/s Schwellenwert QA m3/s AbfluB, Abgabe QA m3/s AusbauabfluB QB m3/s BasisabfluB QZ m3/s ZufluB QI Vs In jektionsrate Ik Autokorrelationskoeffizient der Zeitverschiebung vonk Ps kgm-3 Dichte von Schnee sn/sn aktueue SonnenscheindauerlDauer des Tageslichts je Tag rw Jg-I latente Verdampfungswlinne von Eis rxy Korrelationskoeffizient zwischen x und y fl % relative Luftfeuchte r(tn;n) Vsha Regenspende Rx Spannweite, Variationsbreite von x R m hydraulischer Radius Ra Wm-2 extraterristische Strahlung RA Jcm-2min- 1 langweuige Ausstrahlung der Erdoberfliiche RG Jcm-2min- 1 Gegenstrahlung RH Jcm-2min- 1 Himmelstrahlung RI Jcm-2min- 1 Sonnenstrahlung

10 x Verzeichnis von haufig verwendeten Abkiirzungen RS* Jcm-2min- 1 RSB Jcm-2min- 1 p gcm-3 lip m3/kg p(x) set) m3mm- 1 sx S m3 SDL SI mm a Wm-2K-4 Ox t(a,f) tc h Td C Tn a TF C TG C TK C TL C TW C t Nm-2 u(~t;t) m3/mm,11h U hm3 Uz mls v ms- l V mm VN mm w w W WE MW W 1 kw X Xg X YT Zo mm Zu mm Globalstrahlung Strahlungssaldo, Strahlungsbilanz Dichte von Wasser spezifisches Volumen KorrelationskoeffIzient der Grundgesamtheit Werte der S-Kurve Standardabweichung der Stich probe Speichergro6e, Speicherinhalt Summendifferenzenlinie Interzeptionsspeicher Stephan-Boltzmann-Konstante (= 5,67 1O-8Wm-2K-4) Standardabweichung der Grundgesamtheit Abszissenwert der t-verteilung Konzentrationszeit Taupunkt Wiederholungszeitspanne, Wiederkehrzeit Gewassertemperatur Gleichgewichtstemperatur Ktihlwassertemperatur Lufttempemperatur Wassertemperatur Schubspannung Ordinaten der Ubertragungsfunktion Uberlauf bei Speichem Windgeschwindigkeit in z Meter Hohe Flie6geschwindigkeit Verdunstung Vorregenindex Bewolkungsgrad Wassergehalt rechnerische Lebensdauer eines Bauwerks. elektrische Nutzleistung Leistung Laufkraftwerk arithmetisches Mittel der Werte x geometrisches Mittel der Werte x Anpassungsparameter des Muskingum-Verfahren reduzierte Variable nach Gumbel Hohe des oberirdischen Zuflusses Hohe des unterirdischen Zuflusses *) Umrechnung s. Tab. 2.1.

11 Inhaltsverzeichnis Einflihrung in die Hydrologie und Wasserwirtschaft Begriffe der Hydrologie... 1 Wasserkreislauf und Wasserbilanz Aufgaben der Wasserwirtschaft Beispiele ftir die Wasserbewirtschaftung... 7 Wasserwirtschaft im Ruhreinzugsgebiet... 7 Hochwasserschutz durch Hochwasserriickhaltebecken Uberleitung von Wasser in Verbindung mit dem Schiffahrtskanal Rhein-Main-Donau Wasserkraftnutzung eines Ausses l Der Wasserhaushalt und Beobachtung einze1ner Komponenten Niederschlag Erscheinungsformen Niederschlagsmessung Verdunstung Begriffe MeBverfahren Berechnung der Verdunstung aus meteorologischen Beobachtungen Energiebilanzverfahren Anwendung des Strahlungskonzeptes :...46 Anwendung des aerodynamischen Konzepts Kombinierte Methode von aerodynamischem Konzept und Energiebilanz Abflull Wasserstand Direkte AbfluBmessung mit MeBwehren und MeBgerinnen Ermittlung des Abflusses tiber AieBgeschwindigkeit und DurchfluBflache Aufstellung und Kontrolle der AbfluBkurven Beobachtungsnetze... 73

12 XII Inhaltsverzeichnis 3 Aufbereitung und erste Auswertung der hydrologischen Beobachtungen Datenarten und Datenbanken Erste Auswertung von Wasserstands- und AbfluBdaten Mittel- und Hauptwerte Gang- und Summenlinie Dauerlinien Erste Auswertung von Niederschlagsbeobachtungen. Auswertung punktformiger Messungen.... Methoden zur Ermittlung von Gebietsniederschlagen Uberpriifung der Homogenitat Anpassung von Verteilungsfunktionen an hydrologische Daten zur Ermittlung von Bemessungswerten l Grundlegende Konzepte fur hydrologische Zufallsvariablen Hydrologische Zufallsvariable und Wahrscheinlichkeit.. Statistische Eigenschaften der Zufallsvariablen. KenngroBen fur das zentrale Verhalten.... KenngroBen fur die Streuung.... KenngroBen fur die Symmetrie Weitere KenngroBen bei vereinigten Zufallsvariablen... Diskrete Verteilungsfunktionen und Risiko.... Normalverteilung und logarithmische Normalverteilung... Empirische Wahrscheinlichkeiten.... Ermittlung von Hochwasser bestimmter Haufigkeit.. Typen und Merkmale von Hochwasser.... Jiihrliche und partielle Serien.... Verteilungsfunktionen fur Hochwasser.... Anpassung von Verteilungsfunktionen an Hochwasserdaten Pearson-Typ-II1-Verteilung und Standardverfahren zur Berechnung von Hochwasserhaufigkeiten. Extremwert-Typ-1-Verteilung.... Anpassungstests fur Verteilungsfunktionen Chi-Quadrat-Test.... Kolmogorov-Smirnov-Test (K-S-Test)... Konfidenzintervalle ftir Verteilungsfunktionen.. AusreiBertest fur Extremwerte.... Abschatzung regional gi.iltiger Hochwasserscheitelabfltisse auf statistischer Grundlage Niedrigwasser Entstehungsursachen und kennzeichnende GroBen..... Datenkollektive fur Niedrigwasseranalysen Anpassung von Verteilungsfunktionen an Niedrigwassermerkmale. Einseitig begrenzte Verteilungsfunktionen und freie Anpassung

13 Inhaltsverzeichnis XIII Extremwert -Typ-III -Vertei1ung Verg1eich von Vertei1ungen bei Niedrigwasseruntersuchungen... Zweidimensiona1e Wahrschein1ichkeitsuntersuchungen... MaBgebliche Trockenperioden ftir die Speicherwirtschaft Statistische Abhangigkeiten von hydro1ogischen Zufal1svariablen und EinfUhrung in Zeitreihenmodelle Anwendung von Regressionen Mathematische Grund1agen und einfache 1ineare Regression Lineare Mehrlachregression.... Nichtlineare Regressionen Konfidenzinterval1e von Regressionen Anwendung der Korre1ationensrechnungen... Korre1ationskoeffizienten und ihre Bewertung. Scheinkorre1ationen Autokorre1ation und Kreuzkorre1ation Einftihrung in die Zeitreihenanalyse und einfache stochastische Zeitreihenmodelle Uberb1ick tiber mathematische Modelle und Zeitreihenanalyse.. Weitere Techniken der Zeitreihenana1yse.... Se1bsterk1iirende Zeitreihenmodelle Autoregressionsmodell zur Simulation monatlicher Abfltisse Niederschlag-AbfluB-Modelle fur Hochwasserab1aufe (Deterministische Modelle) Systemanalytische Behand1ung von AbfuBprozessen. Mode1lkonzepte ftir Niederschlag-AbfluBprozesse. Grund1agen fur 1ineare zeitinvariante Modelle.... Lineare Speicher Lineare Speicherkaskaden (Serienspeicher).... Niederschlag-AbfluB-Modelle fur Hochwasserwellen aus Einzugsgebieten Datenumfang ftir Niederschlag-AbfluBanalysen.. Gebietsniedersch1age von Hochwasserereignissen. AbfluBwirksamer Niedersch1ag (AbfluBbildung).. Ansatze fur Interzeption und Mu1denrtickha1t... Grundlagen und Zusammenhange der Infi1trationsansatze... Verlustraten- und AbfluBbeiwertansatze bei einfachen AbfluBmodellen Koaxiale graphische Darstellung zur Vorhersage des GesamtabfluBbeiwerts Ermittlung des GesamtabfluBbeiwerts aus GebietsgroBen.294 Ermittlung der Ubertragungsfunktion

14 XIV Inhaltsverzeichnis Einheitsganglinienverfahren Translationsmodelle und charakteristische FlieBzeiten. Kombinierte Translations- und Speichermodelle Ablauf von Hochwasserwellen in Gewassem Grundlagen der hydraulischen Verfahren... Uberblick tiber hydrologische Verfahren.. Hochwasserwellen in Speichem Iterations16sung Verfahren nach PuIs.... Hochwasserwellen in FluBabschnitten... Muskingum-Verfahren...:.. Kalinin-Miljukov-Verfahren... FluBgebietsmodelle Bemessungsverfahren und BetriebspHine von Talsperren und Hochwasserriickhaltebecken Begriffe der Speicherwirtschaft Aufgaben und Speicherarten Einteilung des Speicherraums und SpeicherkenngroBen.. Nutzraume von Talsperren.... Wasserwirtschaftsplan auf der Grundlage der Summenlinie. Summendifferenzenlinie und Speicherwirkungslinie Bemessungsverfahren auf der Grundlage von Simulationen.. Bemessungsverfahren auf wahrscheinlichkeitstheoretischer Grundlage von Zufltissen und Speicherftillungen Grundztige des Betriebsplans fur den Nutzraum.... Bemessung und Betrieb von Hochwasserriickhalteraumen.. Bemessungsgrundlagen ftir den Hochwasserriickhalteraum. Betriebspliine fur Hochwasserriickhaltebecken.. Auslegung von Hochwasserentlastungsanlagen.. Freibord und Freiraum Wiirmebelastung von Gewassem Wiirmehaushalt von Gewassem. Wiirmequellen und -senken Nutzung der Gewasser fur Ktihlzwecke... Wiirmeableitung in Kraftwerken und zulassige Gewasserbeanspruchung Berechnung des Temperaturverlaufs in einem Gewasser.. Wiirmelastplan

15 Inhaltsverzeichnis xv Schnee und Eis Schneeverhiiltnisse und Schneebeobachtungen Physikalische Grundlagen des Schneeschmelzprozesses Ermittlung des Abflusses aus Schneeschmelze Eisbildung in Gewiissem Beispiele fiir die Eisverhiiltnisse und ihre Auswirkungen Feststoffe Begriffe und Abgrenzung von Schwebstoff und Geschiebe Schwebstofffrachten von Fliissen Geschiebefracht in Fliissen Feststofftransport aus Einzugsgebieten Feststoffe in Speichem Riickhaltewirkung von Speichem Abschatzung der Abnahme des Speicherinhalts Gewiissergiite stehender und fliebender Gewasser und Gewiisserschutz Stehende Gewasser Einige Unterschiede von natiirlichen Seen, FlieBgewiissem und Talsperren Physikalische Eigenschaften von stehenden Gewiissem Lichtverhiiltnisse und Kompensationsebene Jahreszeitliche Temperatur, Schichtungen und Zirkulationen Produktionsbestimmende Faktoren und Stoffkreislaufe Lebensraume in Seen und Stoffhaushalt Sauerstoffhaushall Stickstoffkreislauf Phosphorkreislauf Eutrophierung stehender Gewiisser Nahrstoffquellen der Stickstoff- und Phosphorverbindungen Trophiegrad und Nutzung von Seen Mathematische Modelle fur die W assergiite Statistische Eutrophierungsmodelle Rehabilitation eutropher Stillgewiisser FlieBende Gewasser Abbauvorgange und Sauerstoffhaushalt Biologische Selbstreinigung GraBen des Sauerstoffhaushalts und Erscheinungsformen Ein- und zweiparametrige Modelle fur den Sauerstoffhaushalt Erweitertes Modell fur den Sauerstoffgehalt

16 XVI Inhaltsverzeichnis Transport- und Transforrnationsprozesse Mehrparametrige Giitemodelle zur Beschreibung von Transport- und Transforrnationsprozessen in Fliissen Dispersion und advektiver Transport bei Transportprozessen in Fliissen Bewertung der Gewassergiite Bioindikatoren und Bewertung der organischen Belastung - Saprobiensystem Bewertung anhand der Fischfauna und der Wasserpflanzen Literaturverzeichnis Sachverzeichnis