Optische Methoden ermöglichen neuen Blaualgen-Schnelltest
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2021)
Verf√§rbt sich im Sommer das Wasser in Badeseen und Teichen gr√ľn, dann handelt es sich dabei oft um Blaualgen. Diese k√∂nnen f√ľr Mensch und Tier gef√§hrliche Gifte in sich tragen, so dass immer wieder Gew√§sser von den Beh√∂rden schon vorsorglich gesperrt werden m√ľssen. Ein Physiker- und Physikerinnenteam arbeitet an der Leibniz Universit√§t Hannover an einem Schnelltest, um die giftigen Blaualgen schon vor Ort sicher von den harmlosen zu unterscheiden. Damit k√∂nnen die Kosten f√ľr Wasseruntersuchungen gesenkt und unn√∂tige Gew√§ssersperrungen vermieden werden.

Diskussionsbeitrag: Warum Torricelli doch Recht hat!
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2021)
Im Beitrag von Malcherek aus 2016 ‚ÄěDie irrt√ľmliche Herleitung der Torricelli-Formel aus der Bernoulli-Gleichung‚Äú wird postuliert, dass die anhand der Bernoulli-Gleichung abgeleitete theoretische Ausflussgeschwindigkeit aus einer Boden√∂ffnung eines Wasserbeh√§lters mit der F√ľllh√∂he h nach Torricelli falsch sei und stattdessen f√ľr die Ausflussgeschwindigkeit die aus der Impulserhaltung hergeleitete Beziehung gelten m√ľsse. Da sich in der Herleitung von Malcherek kein offensichtlicher Fehler finden l√§sst, wird die Diskrepanz in einer fehlerhaften Annahme vermutet. Diese konnte identifiziert werden: Die berechnete Verschiebung der Gesamtschwerpunkth√∂he ist doppelt so gro√ü wie angenommen. Im Beitrag wird gezeigt, dass der theoretische Ansatz von Malcherek mit einer entsprechenden Korrektur die Torricelli-Ausflussgeschwindigkeit als Ergebnis liefert: Torricelli hat doch recht!

Unsicherheitsbetrachtung von Durchflussmessungen und deren Auswirkungen auf Hoch- und Niedrigwasserkennwerte
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2021)
Unsicherheiten sind ein fester Bestandteil von Durchflussmessungen und k√∂nnen auch durch aktuelle Messsysteme nicht ausgeschlossen werden. Eine Angabe der Unsicherheit einer Durchflussmessung ist demnach zwingend erforderlich. An einem Gew√§sserpegel wurden Unsicherheiten f√ľr 33 Durchflussmessungen bestimmt sowie deren Einfluss auf Hoch- und Niedrigwasserkennwerte ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass Messunsicherheiten einen Einfluss auf diese Kennwerte haben und daher bei der Planung wasserwirtschaftlicher Anlagen ber√ľcksichtigt werden sollten.

Durchflussschätzung an staugeregelten Fließgewässerabschnitten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2021)
An Flie√ügew√§ssern werden kontinuierliche Durchflusszeitreihen h√§ufig √ľber eine Wasserstand-Abfluss-Beziehung ermittelt. An staugeregelten Flie√ügew√§sserabschnitten weist diese Beziehung oft nicht die gew√ľnschte Genauigkeit auf. In diesem Artikel wird ein alternativer Ansatz zur Durchflusssch√§tzung mithilfe eines multiplen linearen Regressionsmodells pr√§sentiert, der an einem ausgew√§hlten √∂sterreichischen Donauabschnitt erfolgreich getestet wurde und dessen Anwendbarkeit in der Praxis diskutiert wird.

Diskussionsbeitrag: Torricelli hat Recht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2021)
Um den fachwissenschaftlichen Diskurs zu fördern, geben wir gerne derartige Beiträge wieder. Dies erfolgt jedoch normalerweise in einer moderierten Form, indem Diskussionsbeitrag und Stellungnahme beiden Verfassern vor der Veröffentlichung bekannt sind und damit der fachliche Austausch an dieser Stelle abgeschlossen wird. In diesem Fall hat Herr Prof. Malcherek auf eine Stellungnahme verzichtet.

Kolkexperimente an Br√ľckenpfeilern unter Sedimenttransportbedingungen mit Polystyrolgranulat
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Br√ľckenzerst√∂rungen durch Auskolkungen erfolgen bei hohen Str√∂mungsintensit√§ten, die im Wasserbaulabor nur schwierig nachzubilden sind. In einer hydraulischen Versuchsrinne mit Sedimentr√ľckf√ľhrung wurden physikalische Modellversuche zur Kolkbildung an Br√ľckenpfeilern unter Klarwasserbedingungen, bei Geschiebetransport und Suspensionstransport durchgef√ľhrt. Als Sediment wurde das Kunststoffgranulat Polystyrol verwendet. Die Flie√ügeschwindigkeiten betrugen das 0,8- bis 8,5-fache der kritischen Geschwindigkeit des Sohlenmaterials. Die maximale Kolktiefe wurde kontinuierlich mit einer endoskopischen Kamera aus dem Inneren eines kreisrunden Plexiglaszylinders gemessen.

Versuchsbetrieb mit Sedimentmischungen aus Kunststoffgranulaten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
In gegenst√§ndlichen morphologischen Flussmodellen wird das Natursediment h√§ufig durch Kunststoffgranulate nachgebildet. F√ľr den Umgang mit homogenem Material liegen gute Erfahrungen zum Laboralltag vor. Neuerdings werden Flussmodelle zur Nachbildung weitgestufter Kornverteilungen mit Mischungen aus Granulaten unterschiedlicher Dichte betrieben. Dazu sind neue Verfahren und Ger√§te f√ľr das Wasserbaulabor zu entwickeln. Optische Verfahren k√∂nnen f√ľr eine √úberpr√ľfung der Mischungsverh√§ltnisse verwendet werden. Die Vermessung der Modelltopographien stellte ein ungeahntes Problem dar, da die g√§ngigen Laserscanner nicht in der erforderlichen Genauigkeit bei halbtransparenten Kunststoffen arbeiten, so dass photogrammetrische Methoden besser geeignet sind. Die verwendeten Sedimentmischungen m√ľssen nach einem Versuch wieder getrennt werden. Ein modifizierter Gegenstrom-Sichter wurde entwickelt, welcher die Kunststoffgranulate mit einer hohen Trennsch√§rfe separieren kann.

Administrative und praktische Umsetzung von Gewässerentwicklungsmaßnahmen
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Im Januar 2021 beteiligten sich Experten aus ganz Deutschland an einem virtuellen Hydromorphologie-Workshop des Umweltbundesamtes. Sie diskutierten u. a. die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie. Ihre Ergebnisse und Kernbotschaften werden in diesem Nachbericht vorgestellt.

Auswirkungen historischer anthropogener Einfl√ľsse auf den heutigen Gew√§sser- und Hochwasserschutz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2/2021)
Menschliche Aktivit√§ten beeinflussen bereits seit Jahrhunderten die Flie√ügew√§ssersysteme. Heutzutage werden vor allem kleine Flie√ügew√§sser renaturiert, da diese direkt abh√§ngig von nat√ľrlichen und menschlichen Ver√§nderungen im Einzugsgebiet sind und menschliche Aktivit√§ten die urspr√ľnglichen Bedingungen √ľberlagern. Doch ist die R√ľckkehr zu einem ‚Äěmorphologisch nat√ľrlichen‚Äú Zustand √ľberhaupt m√∂glich?

Hydraulische Berechnungen f√ľr die Entwicklung eines Auenstrukturplans an der Elbe in Niedersachsen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2019)
Gro√übewuchs auf den Flussvorl√§ndern stellt nach wie vor einen zentralen Diskussionspunkt zwischen Hochwasserschutz und Naturschutz dar, in dem sich oftmals wasserwirtschaftliche und √∂kologische Ziele kontr√§r gegen√ľberstehen. In einem Auenstrukturplan sollen die Belange des Hochwasserschutzes und der √Ėkologie f√ľr die Elbe in Niedersachsen zusammengef√ľhrt werden. Die Grundlage f√ľr den Auenstrukturplan bilden hydraulische Berechnungen mit einem 2-D-HN-Modell. Mit diesem wurde die Wirkung des derzeit vorzufindenden Gro√übewuchses sowie die Wirkung von geplanten Geh√∂lzr√ľckschnitts-Ma√ünahmen in ihrer hydraulischen Wirkung auf die Wasserspiegellage bei Hochwasser berechnet.

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