Um die Auswirkungen von Maßnahmen auf den Zustand des Gewässers beurteilen zu können, hat die Abteilung 19 Wasser- und Abfallwirtschaft, Amt der Steiermärkischen Landesregierung, das vom Umweltamt Klagenfurt entwickelte Programm „RiverSmart“ angeschafft. Um die Auswirkungen von Maßnahmen zu bewerten, nutzt das Amt für Wasserwirtschaft und Abfallwirtschaft der Steiermärkischen Landesregierung das vom Umweltamt Klagenfurt entwickelte Softwarepaket „RiverSmart“ zur Beurteilung des Umweltzustands von Gewässern.
Einleitung, Fragestellung und Zielsetzung
Daher wird im Rahmen der Abschlussarbeit viel Wert auf die Klassifizierung von Parametern gelegt, um anschließend mögliche zeitsparende und dennoch ausreichend präzise Lösungen zu diskutieren.
EU-Wasserrahmenrichtlinie, Bestimmungen für Fließgewässer
- Fließgewässertypisierung
- Belastungen der Oberflächengewässer und Risikoanalyse
- Belastungen
- Risikoanalyse
- Umweltziele
- Überwachungsnetze und Monitoringprogramme
- Überblicksweise Überwachung
- Operative Überwachung
- Investigative Überwachung
- Ergebnisse der Überwachung, Zustandserhebung
- Maßnahmenprogramme
- Erhaltung und Entwicklung der Gewässerstrukturen an Fließgewässern
- Schutz der Oberflächengewässer vor Eutrophierung, organischer Belastung und
- Ausblick
Die Identifizierung eines Gewässers anhand der Qualitätskriterien der EU-Wasserrahmenrichtlinie wird in den nächsten Monaten erwartet. Im Rahmen des nationalen Wasserwirtschaftsplans sind Maßnahmenkataloge zur Erreichung der Qualitätsziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie zu erstellen.
Methodik zur Bewertung von Fließgewässersystemen
RiverSmart
- Charakteristik
- Anwendung/Dateninput
- Ökosystemmodell/Bewertungsvorgang/Ergebnisdarstellung
In der letzten Spalte der Ergebnistabelle (siehe Tabelle 4) ist die ZEG der Interventionen für jeden Modellparameter aggregiert. Bei der Wirkungsanalyse auf Systemkomponentenebene ist der ZEG der Modellparameter (vgl. Tabelle 9, Mindestwert ET) der Durchschnitt auf der Ebene der hierarchisch angeordneten Systemkomponente (arithmetischer Mittelwert) (vgl.
Eindimensionale Abflussmodellierung mittels HEC-RAS
- Hydraulische Grundlage der Software HEC-RAS
Die Berechnung des Durchflusses und der Durchflussmenge eines Querschnitts erfordert, dass das betrachtete Profil in Abschnitte mit gleichmäßiger Durchflussverteilung unterteilt wird. Methodik zur Bewertung von Fließgewässersystemen 38 Diese Näherungen führen zur Funktionsform der Impulsgleichung, die HEC- ist.
Beschreibung Einzugsgebiet/Untersuchungsgebiet
Einzugsgebiet der oberen Raab - Geologie
Einzugsgebiet der oberen Raab - Hydrologie
Die Temperaturen können im Sommer bis zu 25 °C erreichen und im Winter auf knapp über 0 °C sinken (siehe Parameter „Wassertemperatur“). Es kann davon ausgegangen werden, dass die Raab an den Pegeln Takern II und Feldbach ein ausgeglichenes pluvinivales Abflussregime aufweist (vgl. Parameter „Langfristige Abflussdynamik“) (MADER et al, 1996).
Untersuchungsgebiet - Geschichte
Kontinuumsunterbrechungen und Aufstauungen an den Mühlen stellten den ersten Eingriff in die Morphologie des Flusses dar, die Ufer wurden durch Steinpflanzungen oder Pfähle verstärkt und die Lage des Grundes durch den Einbau von Trittschwellen verstärkt.
Untersuchungsgebiet - Modellierung/Flussbeschreibung
- Anwendung HEC-RAS
- Gesamtplan Raab
Darüber hinaus würde es sich nicht lohnen, so viel Aufwand in die Erhöhung der Genauigkeit der Daten zu investieren, dass später für die nördliche Referenzlinie ein Qbv von ca. 139 m³/s und für die südliche Referenzlinie ein Qbv von 117 ermittelt wird m³/s.
Anwendung RiverSmart
Einteilung der Bewertungsabschnitte/Referenzstecken
Sobald sich die Talachse nach Südosten dreht, verbreitert sich das Tal auf über 1400 m, im Durchschnitt jedoch auf etwa 1300 m, wie aus den nächsten beiden Abbildungen hervorgeht (siehe auch Abbildung 13). Landesaufnahme 1787, deutlich erkennbar ist die Talaufweitung im unteren Drittel des Untersuchungsgebietes infolge der Landnutzung im Talbereich. Inwieweit sich der Flusslauf zu diesem Zeitpunkt beispielsweise durch die Durchtrennung des Mäanders verändert hat, lässt sich nur schwer abschätzen.
Ende des 19. Jahrhunderts würde ich aufgrund der Karten nur den Gewässerabschnitt südwestlich von Paurach angeben (siehe Abbildung 24), wobei die Streckenführung in diesem Bereich erst durch die Regulierungsmaßnahmen in den 1960er Jahren geändert wurde, da der Fluss Durch regulatorische Maßnahmen getrennte Schleifen (anthropogen entstandene Backwaters) waren auch heute noch sichtbar. Anwendung RiverSmart 64 Betrachtet man den Längsschnitt des Tals und approximiert das Gelände mit einer Trendlinie, so beträgt die durchschnittliche Talneigung über das gesamte Untersuchungsgebiet 2,8 ‰ mit einem Bestimmtheitsmaß (R²) von 0,9923 (siehe Abbildung 25). Aufgrund der plötzlichen Änderung der Talbreite und der Richtungsänderung der Talachse im Raum Fladnitz/Raabtal wurde das Untersuchungsgebiet auf fkm 257,2 zwischen den Orten Kirchberg und Fladnitz/Raabtal in zwei Abschnitte aufgeteilt.
Anwendung RiverSmart 66 Durch die Beurteilung des Talverlaufs, der Talbreiten, der alten Karten und der Talhöhe wird das Untersuchungsgebiet abschließend in zwei Beurteilungsabschnitte (Nord, Süd) unterteilt, aus denen angenommen wird, dass die Flussmorphologie im Der Modellzustand kann als weitgehend homogen bezeichnet werden.
Einstufung der RiverSmart-Inputparameter
- Parameterzusammenstellung/Querverweise
- Einstufung der Leitbildparameter (Bewertungskriterien)
- Einstufung der Eingriffsparameter (Eingriffstyp und Eingriffsstärke)
Wie in Tabelle 17 dargestellt, beträgt das Verhältnis im nördlichen Referenzabschnitt etwa 290:1 und im südlichen Referenzabschnitt 65:1. Im nördlichen Referenzabschnitt herrscht eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit von 0,44 m/s, im südlichen Referenzabschnitt von 0,49 m/s. 6) Führungskräfteentwicklung. Die mittlere Schubspannung bei Qbv beträgt im nördlichen Referenzabschnitt etwa 25 N/m² und im südlichen Referenzabschnitt etwa 30 N/m².
Im nördlichen Referenzabschnitt beträgt die Ausdehnung der Strandzone 85 % der Wasseroberfläche an MQs, im südlichen Referenzabschnitt 62 %, wie in Tabelle 21 dargestellt. Im Allgemeinen sind die Profile des südlichen Referenzabschnitts tiefer, aber etwas schmaler als im nördlichen Referenzabschnitt. Im nördlichen Referenzabschnitt liegen die Schubspannungen für ein HQ1 im Mittel um ca. 6 N/m² niedriger, im südlichen Referenzabschnitt um ca. 5 N/m².
Qbv liegt in der Größenordnung eines 10-Jahres-Ereignisses im nördlichen Referenzabschnitt und eines 1,5-Jahres-Ereignisses im südlichen Referenzabschnitt. Demnach kommt es im nördlichen Referenzabschnitt alle zehn Jahre und im südlichen Referenzabschnitt nahezu jedes Jahr zu großflächigen Überschwemmungen des Auengebiets. Stehende Gewässer in der Schwemmlandzone überschwemmen im südlichen Referenzabschnitt deutlich häufiger als im nördlichen Referenzabschnitt.
Maßnahmenbewertung
- Ermitteln des aktuellen Gewässersystemzustandes
- Eingriffsparameterreihung
- Bewertung von Maßnahmenkombinationen
Betrachtet man die Anzeigetafel für den aktuellen Zustand des Gewässersystems im nördlichen Bewertungsabschnitt (vgl. Abbildung 47), fällt sofort die Konzentration roter und orangefarbener Felder in der Spalte „Glückwunsch“ auf. Im nördlichen Teil der Begutachtung sind es vier Eingriffe (Damm, Ufersicherung, Reduzierung der Gewässerbreite, Wehr), im südlichen Teil der Begutachtung sind es sechs Eingriffe nach deren Beseitigung, der Zustand des Gewässersystems verbessert sich um 0,7, also um vier. Interventionen im nördlichen Abschnitt der Bewertung umfassen weiterhin Interventionen. Gäbe es die oben genannten Raab-Eingriffe nicht, läge der Zustand des Gewässersystems im nördlichen Beurteilungsabschnitt bei 2,3 und im südlichen Beurteilungsabschnitt bei 1,8.
Laut RiverSmart-Entscheidungsbaum führen diese Maßnahmen zu einer Reduzierung des Eingriffsniveaus in der Teststrecke Süd von 4 auf 3. Die Kombination der Maßnahmen 1 führt zu einer Verbesserung des Zustands des Gewässersystems in der Teststrecke Nord um 0,5 auf 2,8 , und sogar mit 0,6 in der südlichen Bewertungsbox auf 3,0 (siehe Anhang). In der nördlichen Testtrajektorie kann sich der Zustand des Gewässersystems laut Ergebnistabellen (siehe Anhang) um 1,0 auf 2,3, in der südlichen Testtrajektorie ebenfalls um 1,0 von 3,6 auf 2,6 verbessern.
Die Summe der Verbesserungen des Zustands des Gewässersystems durch die virtuelle Umsetzung einzelner Maßnahmenkombinationen beträgt 0,8 im Bewertungsabschnitt Nord und 0,7 im Bewertungsabschnitt Süd.
Kostenschätzung
Bei der Erhebung der verwertbaren Fläche wurden Wasserstände in Wohn- und Gewerbegebieten oder in der Nähe von Infrastruktureinrichtungen wie Straßen und Bahnstrecken nicht berücksichtigt, da davon ausgegangen wird, dass in diesen Bereichen nicht genügend Fläche zur Verfügung steht, um einer gerechten Darstellung gerecht zu werden. durch Renaturierungsmaßnahmen den ursprünglichen Flusstyp wieder herzustellen. Darüber hinaus werden für den Bewertungsabschnitt Süd nur 2/3 des Kostenrichtwerts bezogen auf die Erstmaßnahmen zur dynamischen Entwicklung angesetzt, da die Fläche durch die Erweiterung des Regelungsablaufs bereits vorhanden ist und nicht benötigt wird zuerst gekauft (siehe Parameter „Breite des Gewässers reduzieren“). Der Bereich am Grund des Stausees eignet sich besonders für Strukturmessungen, wobei als Referenzpunkt die Hälfte der Stauseelänge von 2,8 km gewählt wird.
Nach obiger Schätzung belaufen sich die Gesamtinvestitionskosten (ohne Tilgungszahlungen für Kürzungen von Wasserrechten) im Untersuchungsgebiet auf ca. 9,5 Mio. Euro. Vor allem die grundsätzliche Verfügbarkeit im Rahmen der Detailplanung kann zu größeren Abweichungen von dieser Schätzung führen. Wert. Darüber hinaus müssen im Zuge der Detailplanung die laufenden Kosten wie Reparaturen, Wasserpflege oder Energieausfall berücksichtigt werden.
Allerdings müssen diesen Kosten auch die hier nicht berücksichtigten positiven Effekte der Renaturierungsmaßnahmen gegenübergestellt werden, wie z. B. die Erhöhung der Rückhaltewirkung durch die Schaffung von Rückhalteflächen in Bachnähe und damit eine Verbesserung der Überschwemmungssituation im gesamten Raabdalen, wie z Außerdem wird das Selbstreinigungspotenzial des Flusses erhöht und dadurch die Wasserqualität verbessert.
Diskussion/Schlussfolgerungen
Einstufung der RiverSmart Inputparameter
Dies führte zu Überlegungen zur Erstellung von Modellklassifizierungsaussagen anhand eines repräsentativen Abschnitts. Die Varianz der Breite und Tiefe der Profile lässt sich leicht durch Messungen aus den Profildaten ermitteln. Darüber hinaus muss die Böschungshöhe berücksichtigt werden, da die Abschätzung der Vollströmung ein wesentliches Ergebnis der Strömungsmodellierung ist.
Es ist darauf zu achten, dass die Neigungshöhen der Profile im repräsentativen Bereich keine Ausreißer darstellen. Die Profilauswahl für das Abflussmodell muss nun so erfolgen, dass alle Mesohabitate repräsentativ in die Modellierung einbezogen werden. Diskussion/Schlussfolgerungen 158 Im konkreten Fall wurde in beiden Abschnitten durch die Verwendung von 5 Profilen im.
Die Erstellung eines einfachen Abflussmodells empfiehlt sich jedoch in jedem Fall, da mehr als die Hälfte der Parameter des RiverSmart-Konzepts anhand der Ergebnisse des Abflussmodells klassifiziert werden können.
Scale RiverSmart
Der Arbeitsaufwand kann dadurch stark reduziert werden, allerdings erfordert die Auswahl des charakteristischen Abschnitts, der Profilpositionen und der Anzahl der Profile Kenntnisse über die Gewässermorphologie bzw. die Klassifizierung der Eingriffsparameter ist einfacher und vor allem nicht zeitlicher Natur . - aufwendig, da Entwicklung des Modells aufgrund der guten Datenlage. Die Untergrenze der Abschnittslänge hingegen wird nicht durch die morphologischen Eigenschaften des Modells bestimmt, sondern durch die Eingriffsarten.
Wenn das morphologische Modell für einen Bewertungsabschnitt richtig klassifiziert ist, kann der Abschnitt beispielsweise halbiert werden, ohne unterschiedliche Ergebnisse zu berechnen, wenn die Interventionsarten und Interventionsniveaus einigermaßen gleichmäßig verteilt sind. Wenn Sie den Abschnitt immer wieder halbieren, werden Eingriffe wie ein Stau irgendwann über die Abschnittsgrenzen hinausgehen. Würden die Abschnittsgrenzen genau auf die Wehranlage und die Dammwurzel gelegt, wäre der Damm der einzige Eingriff in den Abschnitt.
Prinzipiell ist es möglich, solche kurzen Strecken zu bewerten, jedoch wird das Konzept von RiverSmart, den Zustand des Gewässersystems durch eine integrierte Betrachtung der morphologischen Abweichungen zwischen dem Modell und dem aktuellen morphologischen Zustand abzuschätzen, verletzt.
Gewässersystemzustände
Diese Aussage wird durch die Einstufung des aktuellen Zustands des Gewässersystems der beiden Bewertungsstandards im betrachteten Gebiet mit 3,6 und 3,3 bestätigt. Die Ergebnisse der Prognose für Raab zeigen, dass durch die Umsetzung aller drei Maßnahmenkombinationen ein guter ökologischer Zustand im Untersuchungsgebiet erreicht werden konnte. Im betrachteten Gebiet befindet sich die Bewertung des ökologischen Zustands des Gewässers anhand der biotischen Daten jedoch noch in Bearbeitung und liegt noch nicht vor, so dass der aktuelle Zustand des Gewässersystems laut RiverSmart nicht kalibriert werden konnte.
Die Zeilen stellen die Ergebnisse der FIA dar und werden direkt mit den Flusssystembedingungen von RiverSmart verglichen. Im Rahmen der Diplomarbeit wird die Intervention „Stau“ als Intervention mit der größten Wirkung im Untersuchungsfeld identifiziert. Um dies sicherzustellen, ist eine Erweiterung von RiverSmart im Hinblick auf den Sedimenthaushalt (u.a. Eingriffe: „Bodenlastrückhalt im Abschnitt“ und „Bodenlastwiderstand im Oberlauf“, Modellparameter: „lokaler/regionaler Bodenlasteffekt“) wünschenswert Der Sedimenthaushalt liegt auf dem Niveau der ausgewiesenen Highlight-Gewässer.
Darüber hinaus kann eine Erweiterung von RiverSmart durch die Erstellung eigener Transformationskurvensätze auf Basis biologischer Daten, beispielsweise für Fischereigebiete, in Betracht gezogen werden, um präzisere Ergebnisse zu erhalten und möglicherweise das Problem der tendenziellen Beherrschung der Gewässersystembedingungen zu lösen.
Literaturverzeichnis
BUNDESMINISTERIUM FÜR LAND- UND FORSTWIRTSCHAFT, UMWELT UND WASSERWIRTSCHAFT, (2008): EU-Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG, Bundes- und Landesplanungsarbeitsunterlage zur Erstellung des Nationalen Wasserwirtschaftsplans, Teil 2 Oberflächengewässer. Schwebstoffmessungen an den Messstellen Mureck/Mur und Feldbach/Raab, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und Hydrotechnik, Universität für Bodenkultur Wien. HZB – HYDROGRAPHISCHES ZENTRALBÜRO, (2005): Hydrographisches Jahrbuch Österreichs 2005, Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft.
Abflussregime österreichischer Flüsse, Beitrag zu einer bundesweiten Flusstypologie, Bundesministerium für Umwelt, Jugend und Familie, Umweltbundesamt, Monographie, Bd. Vergleichende Analyse abiotischer Bewertungsmethoden und fischökologischer Bewertungsmethoden, Diplomarbeit an der Universität für Naturwissenschaften Ressourcen und Lebenswissenschaften, Wien. Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, Veröffentlichung StartClim2004.C, Analyse der Auswirkungen der Dürre 2003 auf die österreichische Landwirtschaft, Vergleich verschiedener Methoden.
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anhang
