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6 Februar, 2002 2/17
�� 1. Problemstellung1. Problemstellung�� 2. Lösungsansätze2. Lösungsansätze�� 3. Aufgabenschwerpunkte3. Aufgabenschwerpunkte�� 4. Bearbeitungsstufen4. Bearbeitungsstufen�� 5. Projekte5. Projekte
6 Februar, 2002 3/17
FrachtlängsschnittFrachtlängsschnitt des Rheinsdes Rheins
�� 33 33 Geschiebemessstellen der BfGGeschiebemessstellen der BfG�� FrachtdefizitFrachtdefizit: ca. 330.000 m³/a: ca. 330.000 m³/a�� EinzelsummeEinzelsumme: ca. 650.000 m³/a: ca. 650.000 m³/a
DifferenzDifferenz!!
�� Optimierung durchOptimierung durch–– FlussregelungsmaßnahmenFlussregelungsmaßnahmen–– GeschiebebewirtschaftungGeschiebebewirtschaftung
6 Februar, 2002 4/17
GeschiebebewirtschaftungGeschiebebewirtschaftung
�� BaggernBaggern undund Verklappen Verklappen ((konvkonv.).)�� Geschiebezugabe Geschiebezugabe ((seit seit 1978)1978)�� GeschiebeentzugGeschiebeentzug ( (seitseit 1989) 1989)
Die Geschiebebewirtschaftung am Rhein verfolgt zwei Ziele:� Kompensation des allgemeinen Geschiebedefizites, das bei vielen großen Flüssen auftritt
und hier durch die Folgen der Stauregelung der Nebenflüsse und des südlichen Oberrheinsverstärkt wird.
� Ausgleich von Unstetigkeiten im Frachtverlauf, wenn sie durch Regelungsmaßnahmen nichtbeseitigt werden können.
Dies setzt voraus, daß örtlich und großräumig das Transportvermögen und das Geschiebedar-gebot in Einklang gebracht wird.
�� RheinsohlenerosionsberichtRheinsohlenerosionsbericht::
6 Februar, 2002 5/17
GeschiebezugabeGeschiebezugabe am am RheinRhein
�� IffezheimIffezheim�� unterhalb Bingenunterhalb Bingen�� oberhalb Moselmündung oberhalb Moselmündung �� unterhalb Wuppermündungunterhalb Wuppermündung�� StockumStockum�� WeselWesel�� ReesRees
6 Februar, 2002 6/17
AufgabenschwerpunkteAufgabenschwerpunkte�� Dienstleistung für Dienstleistung für WSVWSV
–– Intensive Intensive fachwissenschaftliche Begleitungfachwissenschaftliche Begleitung–– VertieftesVertieftes Monitoring / Monitoring / ErfolgskontrolleErfolgskontrolle
�� “learning by doing”“learning by doing”–– Hydrologie Hydrologie / / HydraulikHydraulik �� MorphologieMorphologie–– Sohlumbildung Sohlumbildung / / PetrographiePetrographie–– TransportverhaltenTransportverhalten–– TracerversucheTracerversuche
�� EntwicklungEntwicklung–– Messtechniken Messtechniken / -/ -einsatzeinsatz–– GISGIS–– Numerische Modelle Numerische Modelle
•• StreckenspezifikaStreckenspezifika
•• WirkmechanismenWirkmechanismen
•• RelevRelev. Parameter. Parameter
•• RandbedingungenRandbedingungen
•• MethodenabgleichMethodenabgleich
(W1, W2, (W1, W2, BfGBfG))
•• optimierte ganzheitoptimierte ganzheit--
liche Konzepteliche Konzepte
•• InnovationsschubInnovationsschub
6 Februar, 2002 7/17
BearbeitungsstufenBearbeitungsstufen
�� ProblemanalyseProblemanalyse–– GemesseneGemessene / / beobachtetebeobachtete ProzesseProzesse–– Frühere UntersuchungenFrühere Untersuchungen–– ModelleModelle: : NullvarianteNullvariante
�� Vorprüfung Vorprüfung / / typische Abschnittetypische Abschnitte–– Hydraulische Berechnungen Hydraulische Berechnungen ((NormalabflussNormalabfluss))–– Einfache sedimentologische BerechnungenEinfache sedimentologische Berechnungen
�� Vertiefte Analyse Vertiefte Analyse / / ProjektausarbeitungProjektausarbeitung–– ErfolgskontrolleErfolgskontrolle / Monitoring / Monitoring–– Numerische Modelle Numerische Modelle
6 Februar, 2002 8/17
DatenDaten zurzur 3. 3. StufeStufe�� Querprofilgeometrien fürQuerprofilgeometrien für den den gesamten Projektabschnitt gesamten Projektabschnitt::
–– Profilabstand auf Problemstellung abgestimmt Profilabstand auf Problemstellung abgestimmt –– Kalibrierung über Kalibrierung über min. 2 min. 2 unterschiedliche Zeitpunkteunterschiedliche Zeitpunkte
�� Topografiedaten Topografiedaten (X,Y,Z) (X,Y,Z) für für 2D-2D-ModelleModelle�� Beschaffenheit von Flussschlauch und VorländernBeschaffenheit von Flussschlauch und Vorländern�� WasserstandsWasserstands- - bzwbzw. . FrachtFracht- / - / Abflussbeziehungen zur KalAbflussbeziehungen zur Kal..�� Abflussganglinie über gesamten KalibrierungszeitraumAbflussganglinie über gesamten Kalibrierungszeitraum�� KornverteilungKornverteilung
–– des Sohlmaterials des Sohlmaterials ((Deckschicht Deckschicht / / UnterschichtUnterschicht))–– des laufenden Geschiebesdes laufenden Geschiebes–– der Zugaben der Zugaben / / EntnahmenEntnahmen
�� ZugabeZugabe- / - / EntnahmemengenEntnahmemengen�� Flussbauliche MaßnahmenFlussbauliche Maßnahmen
6 Februar, 2002 9/17
MethodenMethoden
GIS GIS / TIMPAN/ TIMPANDatenarchivierung, -analyse,
-aufbereitung
HN-HN-ModelleModelle
1D (global),2D (lokal),3D (?),FuE
NaturNatur--untersuuntersu--chungenchungen
Erfolgskontrolle, Monitoring,FuE
6 Februar, 2002 10/17
“ELBE - RESTSTRECKE”: Modellgebiet, Elbe-km 506 - 513 Bathymetrie
Planausschnitt
Ganglinie
BeispielBeispiel: 2D-: 2D-ModellierungModellierung
6 Februar, 2002 11/17
Geschiebefracht bei 0h-12.01.94 Schwebstofffracht bei 0h-12.01.94d50=1.17mm
FeststofftransportFeststofftransport - - IsoloadIsoload
6 Februar, 2002 12/17
Anfangszustand Sohländerung bei 0h-12.01.94
Sohlverformung nachSohlverformung nach 25 25 TagenTagen
6 Februar, 2002 13/17
BeispielBeispiel: : GISGIS-/TIMPAN-/TIMPANStreckeneinteilung Streckeneinteilung �� StatistikStatistik
- - MittelwertbildungMittelwertbildung- Trend- Trend
- - GlGläättungttung- - ÜÜberhberhööhunghung
��25m-Profile?25m-Profile?
KolkeKolke//MittelgrMittelgrüündende??FlFläächenpeilungchenpeilung??
6 Februar, 2002 14/17
Aktuelle ProjekteAktuelle Projekte
�� Mittelrhein Mittelrhein (WSA (WSA BingenBingen))–– TracerversuchTracerversuch RhensRhens
�� MonitoringMonitoring�� ErfolgskontrolleErfolgskontrolle
–– Geschiebzugabe MoselmündungGeschiebzugabe Moselmündung�� Detailliertes ArbeitsprogrammDetailliertes Arbeitsprogramm: : Ende Ende ‘01‘01�� 1D-morph.1D-morph. Modell Modell & & GISGIS ( (RhRh.-km 570,5 - 613,8).-km 570,5 - 613,8)�� 2D-morph.2D-morph. Modell Modell ((RhRh.-km 581,0 - 599,8).-km 581,0 - 599,8)
6 Februar, 2002 15/17Braubach: 581,0
Neuwied: 609,0
Rhens
Koblenz
Weißenthurm Bendorf
Niederwerth: 595,3 bzw. 595,5
Neuendorf: 593,5
Horchheim: 589,0
Oberlahnstein: 584,1Legende:- Orte- Standardmessstellen- Zusatzmessstellen- Pegel- Geschiebezugabe
Koblenz: 591,5
Rhein-km 581,5-582,006.11.-05.12.00: 25.000 m³gebrochener Granit, dm�40mm
Aktuelle ProjekteAktuelle Projekteam Mittelrheinam Mittelrhein
6 Februar, 2002 16/17
Aktuelle ProjekteAktuelle Projekte
�� NiederrheinNiederrhein (WSA (WSA Duisburg Duisburg--RheinRhein))–– PilotzugabenPilotzugaben Rees & Rees & Wesel Wesel
�� MonitoringMonitoring�� ErfolgskontrolleErfolgskontrolle
–– Wirkbetrieb der GeschiebezugabenWirkbetrieb der Geschiebezugaben�� Optimierung des ArbeitsprogrammsOptimierung des Arbeitsprogramms�� 1D-morph.1D-morph. Modell Modell & & GIS GIS ( (RhRh.-km 776,0 - 868,0).-km 776,0 - 868,0)�� 2D-morph.2D-morph. Modell Modell ( (RhRh.-km 776,0 - 826,0).-km 776,0 - 826,0)
6 Februar, 2002 17/17
Griethausen: 857,5
Grenzmessstelle: 866,0
Kleve
Lobith
Emmerich
Büdericher Insel: 813,0
Grieth: 845,0
Lüttingen: 825,0
Legende:- Orte- Standardmessstellen- Zusatzmessstellen- Pegel- Geschiebezugabe
Xanten
Rees: 838,4 bzw. 837,4
Wesel: 818,2 bzw. 814,0
Ork: 808,5
N
Rees
Emmerich: 852,0
Lobith: 862,6
Rhein-km 814,2-817,9; 22.03.00-24.07.01: 42.600 t Quarzporphyr 4/32 mm (Tracer),202.700 t Basanit 4/32 mm,7.300 t Hartkalkstein
Aktuelle ProjekteAktuelle Projekteam Niederrheinam Niederrhein
6 Februar, 2002 18/17
6 Februar, 2002 19/17
6 Februar, 2002 20/17
Rees50.000 m³/a
OberhalbMoselmündung
30.000 m³/a
UnterhalbBingen
70.000 m³/a
Wesel50.000 m³/a
6 Februar, 2002 21/17
KolkverbauKolkverbau mit mit AusgleichsbaggerungAusgleichsbaggerung
6 Februar, 2002 22/17
UnterhaltungsbaggerungUnterhaltungsbaggerung
6 Februar, 2002 23/17
BuhnenverlängerungBuhnenverlängerung