Entwicklung der Gew\u00e4sserg\u00fcte in einem ausgew\u00e4hlten Flussabschnitt der Elbe<\/p>\n
Dieses Projekt setzt den Fokus auf die Gew\u00e4sserg\u00fcte in einem ausgew\u00e4hlten einem Flussabschnitt der Elbe. Im Rahmen meines Stipendiums arbeite ich an der Bundesanstalt f\u00fcr Gew\u00e4sserkunde (BfG) in Koblenz. Ich arbeite im Referat U2 \u0096 \u00d6kologische Wirkungszusammenh\u00e4nge \u0096 und kann dort das Gew\u00e4sserg\u00fctesimulationsmodell QSim verwenden. QSim ist ein Instrument zur Simulation und Prognose des Stoffhaushalts und der Planktondynamik in Flie\u00dfgew\u00e4ssern. Die aktuelle Version ist das Resultat von 30 Jahren kontinuierlicher Entwicklungsarbeit und Erfahrungen.<\/span><\/span><\/span> Das Gew\u00e4sserg\u00fctemodell QSim beschreibt in mathematischer Weise (beruhend auf Differrenzialgleichungen und algebraischen Gleichungen ohne den Einfluss des Zufalls) die komplexen chemischen und biologischen Vorg\u00e4nge in Flie\u00dfgew\u00e4ssern. Ein wesentliches Merkmal ist die Verkn\u00fcpfung eines hydraulischen Model(HYDRAX) zur Simulation des Abflusses mit einem Gew\u00e4sserg\u00fctemodell (QSim) zur Simulation der Gew\u00e4sserg\u00fcte, das verschiedene biologische Modellbausteine umfasst. Das Vorschalten des hydrodynamischen Modells f\u00fchrt zu genaueren Ergebnissen der Gew\u00e4sserg\u00fcte. Es muss gesagt werden, dass dieses Modell nur eindimensional ist. Die betrachteten Zustandsgr\u00f6\u00dfen werden als gleichverteilt \u00fcber den gesamten Gew\u00e4sserquerschnitt betrachtet. An der BfG gibt es bereits ein mehrdimensionales Modell der Tideelbe, das die Werte in dem vertikalen Profil der Str\u00f6mung modelliert. Dies f\u00fchrt zu einer besseren Modellierung im K\u00fcstenbereich haupts\u00e4chlich durch Ber\u00fccksichtigung von vertikalen Schichtungen in Stauseen und Flussm\u00fcndungen.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n Das Modell ist modular aufgebaut und wird in einer grafischen Oberfl\u00e4che Gerris betrieben, die die Programmsysteme HYDRAX und QSim enth\u00e4lt. Komponenten sind au\u00dferdem der Modelleditor, wobei hier Querprofil zur Eingabe morphologischer und hydrologischer Daten erstellt werden. Das erstellte Modell wird dann in Hydrax durch die Eingangsvariablen Abfluss und Wasserstand erg\u00e4nzt. Die Ergebnisse der hydraulischen Modelliuerung Abfluss und den Wasserstandsdaten werden f\u00fcr \u00f6kologische Modellierung in Qsim. In QSim werden dann meteorologische Daten, insbesondere Temperatur und Globalstrahlung erg\u00e4nzt. Des Weiteren ist werden auch Eingangsparameterwerte der Wasserqualit\u00e4t erg\u00e4nzt.<\/span><\/span><\/span> Als Eingabedaten werden morphologische und hydrologische Informationen, Wetterdaten, physikalische, chemische und biologische Informationen ben\u00f6tigt. Diese Daten sind notwendig um die Randbedingungen in dem Modell zu bestimmen. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n Der in diesem Projekt betrachte Flussabschnitt der Elbe liegt in der Tschechischen Republik, der an der BfG nicht modelliert wurde. Dieser Bereich wirkt sich stark auf den Rest des Flusses aus, der durch Deutschland flie\u00dft. Genauer gesagt, umfasst er etwa 240 km von der Stadt Pardubice zur Staatsgrenze der Tschechischen Republik – Deutschland (Dorf Schmilka). Auf diesem Teil der Elbe sind 23 Staustufen. Ausgew\u00e4hlt wurden die 9 wichtigsten Nebenfl\u00fcsse, die an ihrer M\u00fcndung eine Mindestgr\u00f6\u00dfe von 5% des Abfluss der Elbe erreichen (auf lange Sicht).<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n Die Hauptaufgabe war alle Daten zu sammeln, die f\u00fcr die volle Funktionsf\u00e4higkeit des Modell ben\u00f6tigt werden. F\u00fcr den Berichtszeitraum wurden die Jahre 2010 bis 2015 ausgew\u00e4hlt. Es war nicht einfach, alle Daten zu erhalten. Deshalb, um das Funktionieren des Modells zu verstehen wurde in der Zwischenzeit ein begrenzter Datensatz verwendet. Hierf\u00fcr wurde die seit einigen Jahren frei verf\u00fcgbare Webseite der Internationalen Kommission zum Schutz der Elbe genutzt. Es wurde den Betrieb des erstellten Modell \u00fcberpr\u00fcft.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n Anfang Juni war die Validierung der Abflussraten aus den Jahren 2010 \u0096 2015 fertig, und die Modellergebnisse zeigten eine gro\u00dfe \u00c4hnlichkeit mit den Messergebnissen.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n W\u00e4hrend meines Aufenthaltes an der BfG habe ich auch an Dienstreisen teilgenommen. Ich nahm an einer Reise an die M\u00fcndung des Flusses Ems, der Elbem\u00fcndung und der Fl\u00fcsse Weser und Havel teil. Auf diesen Reisen arbeite ich mit modernen Messinstrumenten, die der \u00dcberwachung der Wasserqualit\u00e4t dienen. Diese Messger\u00e4te wurden zur kontinuierlichen \u00dcberwachung von \u00c4nderungen im Fluss installiert. Arbeitsprozesse f\u00fcr das Be- und Verarbeiten einer Wasserprobe aus dem Freiland wurden mir wermittelt. Dar\u00fcber hinaus beteiligte ich mich auch an der Arbeit im Labor f\u00fcr die chemische Analyse von Proben von Oberfl\u00e4chenwasser.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n Im Juni werden die Ergebnisse des Modells QSim validiert zur Anpassung des Modells f\u00fcr genauere Modellergebnisse. Dies ist wichtig zu beachten. Die Modellergebnisse dieses Modells des tschechischen Elbeabschnittes k\u00f6nnen auf andere Teile der Elbe gekoppelt werden, zum Beispiel den deutschen Elbeabschnitt. Ziel ist, besser zu verstehen, wie sich die Wasserqualit\u00e4t der Elbe im gesamten Flussgebiet in Zukunft entwickeln wird.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n \u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Entwicklung der Gew\u00e4sserg\u00fcte in einem ausgew\u00e4hlten Flussabschnitt der Elbe Dieses Projekt setzt den Fokus auf die Gew\u00e4sserg\u00fcte in einem ausgew\u00e4hlten einem Flussabschnitt der Elbe. 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