Ein Instrument zur Störfallvorsorge - Entwicklung und Überprüfung-

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Ein Instrument zur Störfallvorsorge - Entwicklung und Überprüfung-"

Lena Keller
vor 8 Jahren
Abrufe

1 Das Informationssystem Bodensee 1 Ein Instrument zur Störfallvorsorge - Entwicklung und Überprüfung- Kolloquium Bodenseeforschung Oktober 2008 Langenargen Ulrich Lang Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH (kup) IKE IWS ILK

2 3 Jahre Entwicklung von Bodensee, Zielsetzung: 2 Aufbau eines Informationssystems: zur Störfallvorsorge als Basis für wasserwirtschaftliche Entscheidungen Antrieb durch Windkräfte Energieeintrag über Oberfläche (Erwärmung/Abkühlung) Stoffeinträge Zu- und Abflüsse

wasserwirtschaftliche Entscheidungen Antrieb durch Windkräfte

3 Prozesse und Antriebsgrößen: 3 Meteorologie Wind und Austausch mit Atmosphäre Hydrodynamik Strömung und Transport Stoffhaushalt Biologie, Chemie, Schwebstoffe, Sediment

4 Komponenten von Bodensee: 4 Zentrale Datenbank Seenmodelle: Hydrodynamik + Wasserqualität Windmodell Zu- und Abflüsse Hydrodynamische Modelle 1D 3D Langfristige Entwicklung Ereignisorientiert Biogeochemisches Modell - Biologie - Chemie - Schwebstoffe - Sediment Modelle setzen eine gute Datenbasis voraus => Überprüfung der Modelle mit Vergleichsdaten

Entwicklung Ereignisorientiert Biogeochemisches Modell - Biologie - Chemie -

5 Konzept Bodensee am Beispiel der Datenflüsse: 5 Messstationen für Antriebskräfte: Anfangsbedingungen und Vergleichsgrößen: Wind Zuflüsse Strahlung Modelleingangsdaten Datenbank Temperaturprofil Driftkörpermessungen Wasserqualitätsparameter Visualisierung Modellergebnisse LRA s WAPO, Katastophenschutz AWBR, Fischerei, Segler, weitere Nutzer Windmodell Hydrodynamische Modelle Modelle: Biologie, Chemie, Sediment

Driftkörpermessungen Wasserqualitätsparameter Visualisierung Modellergebnisse LRA s WAPO,

6 6 Was liefert Bodensee? Historische Messwerte: Analyse vergangener Verhältnisse Aktuelle Messdaten: Wie ist die aktuelle meteorologische Situation? Interpretation der aktuellen Verhältnisse und Prognose(78h) mit Modellen: Windfeld Strömung ausgewählte Wasserqualitätsparameter Basissystem für detaillierte Lokaluntersuchungen: Lokale Seeströmungsverhältnisse Auswirkung wasserbaulicher Maßnahmen Daten- und Methodenbasis für Langfristbetrachtungen unter Berücksichtigung der Klimaänderungen

Interpretation der aktuellen Verhältnisse und Prognose(78h) mit Modellen: Windfeld Strömung ausgewählte

7 Beispiele aus Bodensee : 7 Verifizierung Anwendung: Seeweite Strömung (Schichtungsentwicklung, Interne Seiches) Windverhältnisse (Starkwind, Nordost-, Südwestwind) Zuflüsse (Alpenrhein, Schussen) Transport (Driftkörper) Algenwachstum (Saisonale Entwicklung, 3D-Verteilung)

(Starkwind, Nordost-, Südwestwind) Zuflüsse (Alpenrhein, Schussen)

8 Überprüfung der Schichtungsentwicklung 8 Rechnung Messung Messdaten: Limnologisches Institut Universität Konstanz

9 Bodenseeonline: Aktuelle Schichtungsentwicklung

Bodenseeonline: Interne Seiches Sommer 2008 10 Geschwindigkeit [m/s] 10 8 6 4 2 Windgeschwindigkeit in Konstanz Gemessener Wind in Konstanz Tiefe [m] 0-10 -20-30 -40-50 Temperatur [

10 Bodenseeonline: Interne Seiches Sommer Geschwindigkeit [m/s] Windgeschwindigkeit in Konstanz Gemessener Wind in Konstanz Tiefe [m] Temperatur [ C] August Berechnete Wassertemperatur im Überlinger See Längsschnitt: Wassertemp.

Temperatur [ C] August 2008 5. 10. 15. 22.50 21.25 20.00 18.75 17.50 16.25 15.00 13.75 12.

11 Windverhältnisse 11

12 Windverhältnisse 12 Nordost-Wind West-Wind

13 Zufluss Alpenrhein bei Hochwasser ) Schwebstoffbeladener Zufluss 2) Absinken des Flusswassers 3) Sedimentation der groben Fraktionen 4) Aufsteigen des warmen Flusswassers mit feinen Schwebstoffen 5) Horizontaler Transport bis in den Überlinger See 1 2

Sedimentation der groben Fraktionen 4) Aufsteigen des warmen

$Bregenzerach Feststoffracht von ca.$ 1 Mio t 2000 m³/s 1000 Abfluss und Schwebstoffe (Alpenrhein)

14 Starkregenereignis August Hochwasser im Alpenrhein und Bregenzerach Feststoffracht von ca. 1 Mio t 2000 m³/s 1000 Abfluss und Schwebstoffe (Alpenrhein) Abfluss (gemessen) Sediment (Müller&Förstner c=0.0004*q 2.2 ) mg/l August September

15 Absinken des Flusswassers, Dichtestrom 15

16 Starkregenereignis August Trübungsmessungen der Seewasserwerke BWV Immenstaad Kilometer

17 Bodensee: Ausbreitung des Rheinwassers 17

18 Einströmung der Schussen: Lokalmodell 18

19 19 Einströmung der Schussen: Lokalmodell

20 20 Einströmung der Schussen: Lokalmodell

21 Einströmung der Schussen: 21

22 Drifteruntersuchungen (Limnologisches Institut, Universität Konstanz) 3 Driftkörper 2-4 m Tiefe :00 bis :00 Messdaten: Limnologisches Institut Universität Konstanz 22

23 Drifteruntersuchungen (Limnologisches Institut, Universität Konstanz) 23 Simulation über 6 Stunden Gemessen Berechnet

24 Bodensee: Wohin bewegen sich Wasserinhaltsstoffe oder Treibholz? 24 Seeoberfläche Seesohle 40 m Tiefe Startposition

25 Dreidimensionale Verteilung der Algen (Messkampagne 2007) 25 Temperatur Chlorophyll Messung Rechnung Längsschnitt Ludwigshafen-Bregenz am

26 Bodensee: Algenentwicklung Profil Seemitte April bis September 2008

27 Bodensee: Wasserqualitätsmodellierung

28 Ergebnis nach 3-jähriger Forschung und Entwicklung: 28 Prototyp entwickelt Praxistauglichkeit aufgezeigt Was leistet der Prototyp von Bodensee: Messdaten auf einen Blick Beschreibung der aktuellen hydrodynamischen Verhältnisse und der Wasserqualität Prognose der Wasserbewegung im See Quantifizierung des Nährstoffkreislaufs Basissystem für Detailbetrachtungen und weitergehende Langfristbetrachtungen

29 Verbundforschungsprojekt Bodensee: 29 Gefördert durch: Unterstützt von: Umweltministerium Baden-Württemberg BAFU

30 30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Ähnliche Dokumente

- 99 - BodenseeOnline

- 99 - BodenseeOnline Verbundforschungsvorhaben für ein Informationssystem zur Vorhersage der Hydrodynamik und der Wasserqualität von Seen am Beispiel des Bodensees U. Lang; T. Paul Ingenieurgesellschaft