Einsatzm√∂glichkeiten einer √ľbergeordneten Steuerung beim automatisierten Betrieb von Staustufenketten
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Automatisierte Wasserhaushaltsregelungen leisten einen wesentlichen Beitrag zum sicheren Betrieb von Stauanlagen, werden jedoch meist nur lokal eingesetzt. Koordinierende Steuerungssysteme f√ľr mehrere hintereinanderliegende Stauanlagen erm√∂glichen das Erreichen √ľbergeordneter Ziele, wie beispielsweise die Vergleichm√§√üigung eines unruhigen Abflussgeschehens oder die Umsetzung unterschiedlicher Strategien zur Stromerzeugung. Mit Hilfe umfangreicher Simulationssysteme k√∂nnen √ľbergeordnete Steuerungsmodule f√ľr vielf√§ltige und komplexe Aufgabenstellungen erarbeitet sowie das Prozessverst√§ndnis vertieft werden.

Staustufenmanagement als Teil des Hochwassermanagements - Modellierung des bayerischen Inns
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Bei staugeregelten Fl√ľssen stellt sich insbesondere nach gro√üen Hochwasserereignissen, wie z. B. dem Hochwasser 2013, die zentrale Frage, ob es durch eine intelligente Steuerung m√∂glich ist, die Staur√§ume f√ľr den Hochwasserr√ľckhalt zu nutzen, um den Hochwasserscheitel zu reduzieren. Die durchgef√ľhrten Untersuchungen zeigen, dass f√ľr den Inn ein Potenzial zur Scheitelminderung gegeben ist. Sie verdeutlichen jedoch auch, dass hierzu ein gutes Prozessverst√§ndnis zur Wechselwirkung zwischen Betrieb der Staustufen und Str√∂mungsverhalten des Flusses sowie umfangreiche Analysen und Sensitivit√§tsuntersuchungen zu einer Vielzahl von Parametern und Messwerten erforderlich ist. Nur durch Ber√ľcksichtigung der genannten Aspekte in einem komplexen Modell ist es m√∂glich, letztendlich praxisrelevante Steuerungsoptionen f√ľr den realen Betrieb zu entwickeln.

Beckenrampen - Dimensionierung und Stabilität bei Hochwasser
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Es wird eine aus Modellversuchen abgeleitete Methode f√ľr die Dimensionierung der Steingr√∂√üen von Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gef√§lle zwischen 1 % und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von gr√∂√üer als 3,25 m. Die Dimensionierungsregeln sind auch f√ľr hochbelastete Bauwerke mit spezifischen Abfl√ľssen bis zumindest 25 m¬≥/(s ‚ąô m) geeignet.

Beckenrampen - Flie√ütiefenberechnung bei stark √ľberstr√∂mten Riegeln
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Es wird eine auf Basis praktischer Erfahrungen abgeleitete Methode f√ľr die Berechnung von Flie√ütiefen auf Beckenrampen bei Hochwasser vorgestellt und mit Ans√§tzen aus der Literatur verglichen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf Gef√§lle zwischen 1 und 4 % sowie einem mittleren Riegelabstand von gr√∂√üer als 3,25 m. Die Flie√ütiefenberechnung ist gleichzeitig Grundlage f√ľr die Dimensionierung der Steingr√∂√üen in den Riegeln und Becken , die im folgenden Beitrag erl√§utert wird.

Automatisierter Staustufenbetrieb auf Basis lokaler Wasserhaushaltsregelungen
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Der sichere Betrieb von Stauanlagen mit Einhaltung zahlreicher, teils kontr√§rer Anforderungen hinsichtlich Stromerzeugung, Schifffahrt, Hochwasserschutz und √∂kologischer Aspekte stellt f√ľr die Betreiber eine komplexe Aufgabe dar, bei der das Wartenpersonal zunehmend durch automatisierte Wasserhaushaltsregelungen unterst√ľtzt wird. Mithilfe einer gekoppelten Simulation von Hydrodynamik und Regelungstechnik k√∂nnen die lokalen Wasserhaushaltsregelungen an zahlreiche Fragestellungen und die speziellen Gegebenheiten jeder einzelnen Stauanlage angepasst werden.

Temperatur als Schl√ľsselreiz f√ľr die Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen
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Im Zuge der Beseitigung von Kontinuumsunterbrechungen an Flie√ügew√§ssern ist das Thema Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen ein nach wie vor Aktuelles. Neben der Positionierung wird die Funktionalit√§t des Einstieges in unterschiedlichen Leitf√§den prim√§r √ľber die Str√∂mung definiert. Zus√§tzlich zu Str√∂mungsparametern soll in dieser Publikation, welche einen Teil eines mehrstufigen Forschungsprojektes an Fischaufstiegsanlagen an der Drau abbildet, der Einfluss der Wassertemperatur auf die Auffindbarkeit mittels technischer, fisch√∂kologischer und statistischer Methoden untersucht werden.

Methoden und Randbedingungen zur Zielerreichung am Beispiel des LIFE-Natur-Projektes Flusserlebnis Isar
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Im Rahmen des LIFE-Natur-Projektes Flusserlebnis Isar wurden an der Unteren Isar gro√üe flussmorphologische Ver√§nderungen durchgef√ľhrt, um nat√ľrliche Kiesstrukturen wiederherzustellen. Dies erfolgte unter gemeinsamer Leitung der H√∂heren Naturschutzbeh√∂rde der Regierung von Niederbayern und des Wasserwirtschaftsamtes Landshut. Dabei werden sowohl die Ziele der FFH-Richtlinie als auch des Bewirtschaftungsplanes nach WRRL erf√ľllt. Hauptaspekt waren kiesige Flachwasserzonen und ein neuer Seitenarm f√ľr die Isar bei Landau.

Umsetzungsbeispiele zum Sedimentmanagement zur ökologischen und morphologischen Zielerreichung
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Eine nahezu 100-j√§hrige Historie von Stauraumsp√ľlungen am Isarwehr Oberf√∂hring, M√ľnchen, zeigt deren Effizienz sowie √∂kologische und morphologische Notwendigkeit. Nat√ľrliche Sp√ľlungen w√§hrend Hochwasserereignissen sind mechanischen R√§umungen durch Baggerung aus √∂kologischen und wirtschaftlichen Gr√ľnden vorzuziehen. Das Beispiel zeigt au√üerdem den Umgang mit Konfliktsituationen aufgrund verschiedener Nutzer entlang von Ausleitungsstrecken. Teilsp√ľlungen mit begrenzter Stauabsenkung haben sich als √úbergangsl√∂sung erwiesen, um dem K√ľhlwasserbedarf von Unterliegern gerecht zu warden.

Flussmorphologische Zielvorstellungen
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Naturräumliche Gegebenheiten prägen die Morphologie sowie den Wasser- und Feststoffhaushalt unserer Fließgewässer. Wasserbauliche Eingriffe beeinflussen diese Faktoren und infolgedessendas typspezifische Erscheinungsbild. Umso bedeutender sind vor diesem Hintergrund die noch stattfindenden bzw. initiierbaren hydromorphologischen Prozesse. Diese bedingen jedoch Eine flussmorphologische Mindestausstattung. Ziel ist es, nachhaltig wirkende Maßnahmen vorzusehen, die idealerweise eigendynamische Entwicklung ermöglichen und im Nachgang keine oder nur wenig steuernden Eingriffe notwendig machen.

Sedimentmanagement bei Stauanlagen: Herausforderungen und Lösungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2022)
Die Ver√§nderung des Feststoffhaushalts durch die Wasserkraftnutzung ist aufgrund physikalischer Zusammenh√§nge unvermeidlich. Die Wiederherstellung der Feststoffdurchg√§ngigkeit im Sinne einer Ann√§herung an den Urzustand ist bei erheblich ver√§nderten Wasserk√∂rpern kein ad√§quates Ziel und auch f√ľr die √∂kologische Funktion des Gew√§ssers als Lebensraum nicht erforderlich. Vielmehr muss ein an die morphologischen Gegebenheiten des Gew√§ssers angepasster Feststoffhaushalt angestrebt werden, der auch die √∂kologische Funktion des Sediments sicherstellt.

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