In welchen Trimestern wird an der HSU das Thema Wasserbau im Studium BauIng aufgegriffen?
Wasserbau I: 6. Trimester
Wasserbau II: 7. Trimester
Kennen Sie die Lage der großen Fließgewässer?
(Rhein, Elbe Weser, Main, Donau, Oder, Mosel)
Rhein:
Quelle: Schweizer Alpen -> Mündung: Nordsee (Niederlande)
Elbe:
Quelle: Riesengebrige Tschechien -> Mündung: Nordsee Cuxhaven
Weser:
Quelle: Zusammenfluss von Fulda und Werra -> Mündung: Nordsee Bremerhaven
Main:
Quelle: Zusammenfluss von roter und weißer Main -> Mündung: im Rhein bei Mainz
Donau:
Quelle: Schwarzwald -> Mündung: Schwarzes Meer
Oder:
Quelle: Oderberge Tschechien -> Mündung: Ostsee Grenze Deutschland/Polen
Mosel:
Quelle: Frankreich Bussang -> Mündung: Im Rhein bei Koblenz
Kennen Sie die Lage wichtiger Kanäle.
(Mittellandkanal, Elbeseitenkanal, Nord-Ostsee-Kanal)
Mittellandkanal:
vom Dortmund-Ems-Kanal -> Braunscheig/Wolfsburg -> Mündung in Elbe-Havel-Kanal
Elbeseitenkanal:
Beginn in der Elbe -> Lüneburg/Uelzen -> Mündet bei Wolfsburg in den Mittellandkanal
Nord-Ostsee-Kanal:
Beginn an der Elbmündung bei Brunsbüttel -> Mündung bei Kiel
In welchem Kanal liegt das Schiffshebewerk Scharenbeck?
und was ist sein Zweck?
Am Elbe-Seitenkanal
zum Überwinden von unterschiedlichen Höhenstufen des Kanals
Erkläre den Wasserkreislauf und dessen Einflussfaktoren.
Einflussfaktoren:
Natürliche Einflussgrößen:
Oberflächenfaktoren (Gefälle, Bodenart),
atmosphärische Faktoren (Wind, Niederschlag, Temperatur),
Vegetationsfaktoren (Pflanzenart, -dichte, Charakter),
Bodenfaktoren (Feuchte, Korngröße, Porenvolumen, organische Substanz),
Anthropogene Einflussgrößen:
Eingriffe Flusslauf (Gewässerausbau, Begradigung, Aufstau,
Eindeichung),
Eingriffe Landflächen (Bodennutzung, Bebauung, Be-, Entwässerung, Forstwirtschaft),
indirekte Einflüsse menschlichen Handelns (Waldschäden, Klimaänderung).
Die Wasserhaushaltsgleichung setzt sich aus den Faktoren Niederschlag, Abfluss, Verdunstung zusammen. Hinzu kommt u. a. die Versickerung. Versuchen Sie, den Niederschlags-Abfluss-Prozess grob zu verstehen.
Welche Niederschlagsarten gibt es?
Fallender Niederschalg:
Flüssige Formen:
Nieseln
Regen
Feste Formen
Schnee
Reifgraupeln
Frostgraupeln
Griesel
Hagel
Eiskörnchen
Eisnadeln
Abgesetzter Niederschlag
Tau und Reif
Abgefangener Niederschlag
Nebel
Welche Niederschlagstypen gibt es?
Konvektionsniederschlag
Gewitter
orographischer Niederschlag
Steigungsregen
Zyklonaler Niederschlag
großflächiges Aufgleiten: Warmluft -> Kaltluft
Einfluss Urbanisierung
Wärmeinseleffekt
Rauigkeitseffekt (längere Niederschlagsdauer)
Orographischer Niederschlag
Niederschlaf aufgrund von Urbanisierung
Rauhigkeitseffekt (längere Niederschlagsdauer)
Wie kann ein punktueller Niederschlag gemessen werden?
Standardisieter Niederschlagsmesser nach Hellmann
tägliche Messung (7:30) -> nur Tageswerte möglich
flüssiger und fester Niederschlag messbar
Selbstregistrierende Geräte als Niederschlagsschreiber
kontinuierliche Messung
registierung über Schwimmer im Gefäß
entleerung bei Vollfüllung des Gefäßes
Wie kann Verdunstung gemessen werden?
Direkte Messungen (hydrologische Verfahren).
Wasserhaushaltsgleichung über längere Zeiträume.
Ersatzkörper (Verdunstungskessel, Lysimeter).
Indirekte Messungen (aus meteorologischen Daten, meteorologisches Verfahren).
z.B. Penman
Was versteht man unter einer Abflusskurve?
Abflusskurve
Für einen gegebenen Gewässerquerschnitt stehen Wasserstand und Durchfluss in einem direkten Zusammenhang.
Ist die Abflusskurve h(Q) an einem Pegelquerschnitt bekannt, so kann durch einfache Messung des Wasserstands der Durchfluss angegeben werden.
Die Hydrometrie im Bereich der offenen Gerinne bezieht sich in erster Linie auf die Bestimmung des Wasserstandes sowie der Fließgeschwindigkeit, diese werden an Pegelmessstellen benötigt, um eine Beziehung zwischen Wasserstand und Abfluss aufzustellen, man spricht dabei von einer Abflusskurve.
Was versteht man unter einer Ganglinie?
Die Aufzeichnung des Wasserstands über die Zeit (oder des über die AK berechneten Durchflusses) erzeugt eine Ganglinie
Was versteht man unter einer Dauerlinie?
Angabe der Überschreitungs- bzw. Unterschreitungshäufigkeit hydrologischer Größen, z. B.:
Durchflussüberschreitungsdauerlinie (durch Umsortierung einer Ganglinie, meist auf Basis von
Tagesmittelwerten),
möglichst Mittelung über mehrere Jahresreihen.
Was bedeutet Hydrometrie?
Die Lehre von der Messung, Übertragung und Primärverarbeitung von Durchflussdaten in oberirdischen Gewässern
Wie lässt sich ein Wasserstand messen?
Pegel (Pegelstationen):
Pegellatten: Einfache Skalen, die am Ufer oder an Bauwerken angebracht sind und den Wasserstand direkt anzeigen.
Schwimmpegel: Ein Schwimmer in einem vertikalen Rohr, der den Wasserstand mechanisch auf einer Skala oder digital anzeigt.
Drucksonden:
Misst den hydrostatischen Druck, der proportional zur Wassertiefe ist. Diese Sensoren werden auf den Grund des Fließgewässers gelegt und die Daten werden elektronisch erfasst.
Radar-Wasserstandsmesser:
Misst den Wasserstand berührungslos mit Radarwellen. Diese Geräte werden über dem Wasserspiegel installiert und messen die Zeit, die die Radarwellen benötigen, um von der Wasseroberfläche zurückzukehren.
Ultraschall-Wasserstandsmesser:
Ähnlich wie Radar, jedoch werden Ultraschallwellen verwendet. Diese Geräte sind ebenfalls berührungslos und messen die Zeit, die die Schallwellen benötigen, um von der Wasseroberfläche zurückzukehren.
Laser-Wasserstandsmesser:
Nutzt Laserstrahlen zur berührungslosen Messung des Wasserstands. Diese Geräte sind genau und eignen sich besonders für präzise Anwendungen.
Kippwaagen:
Ein mechanisches System, das den Wasserstand indirekt misst, indem es die Gewichtsveränderung eines Behälters mit Wasser erfasst.
Float-Datalogger-Systeme:
Ein Schwimmer-System verbunden mit einem Datenlogger, der kontinuierlich den Wasserstand aufzeichnet und speichert.
Wie lässt sich die Fließgeschwindigkeit messen?
Geschwindigkeitsmessung mit hydrometrischem Flügel
Umdrehungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Fließgeschwindigkeit
Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP)
Laufzeitmessung von vier Ultraschallsignalen, Reflektion an Partikeln im Wasser in unterschiedlichen Tiefen
Gehören Krähenteich und Mühlenteich zur Trave oder zur Wakenitz?
Ursprünglich mündete die Wakenitz im Bereich des heutigen Krähen- und Mühlenteiches in die Trave.
Beide Teiche gehören zur Wakenitz und sind über den Dükerkanal verbunden
Woher hat die Mühlenstraße ihren Namen?
von der ehemaligen Mühle die durch Wasserenergie betrieben wurde.
Wieviele Kilometer Bundeswasserstraßen gibt es?
~ 7.350 km Binnenwasserstraßen,
~ 17.800 km^2 Seewasserstraßen.
Wieviel Prozent der Bundeswasserstraßen sind Flüsse; wieviel Prozent sind Kanäle?
76% Flüsse
34% frei
42% Staugeregelt
24 % Kanäle
Wieviel Prozent der Flüsse sind staugeregelt?
42 % der Binnenwasserstraßen sind Flüsse die staugeregelt sind.
Wieviele Schleusen hat der Elbe-Lübeck-Kanal?
7 Schleusen
Auf welche Gewässer findet das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) Anwendung (Anwendungsbereich)?
oberirdisches Gewässer
Küstengewässer
Grundwasser
Was ist ein Heavily Modified Water Body
ein Gewässer, das durch menschliche Aktivitäten erheblich verändert wurde und seine ursprünglichen natürlichen Merkmale und Funktionen weitgehend verloren hat.
Aufgrund von Nutzungen wie Schifffahrt, Hochwasserschutz, Wassergewinnung oder Energieerzeugung
Was ist das Bewirtschadungsziel von oberirdischen Gewässern?
dass eine Verschlechterung ihres ökologischen und ihres chemischen Zustands vermieden wird und
ein guter ökologischer und ein guter chemischer Zustand erhalten oder erreicht werden.
Was bedeutet Fischschutz?
Erhaltung und Wiederherstellung von Lebensräumen
Durchgängigkeit von Gewässern
Vermeidung von Verschmutzung
Regulierung der Wasserentnahme und des Wasserbaus
Reduzierung der Fischerei-Einflüsse
Wozu ist eine Fischaufstiegsanlage da?
Die Durchgängigkeit von Gewässern für Fische und andere aquatische Organismen zu ermöglichen.
Die Hauptfunktion einer solchen Anlage besteht darin, Hindernisse in Fließgewässern, wie Wehre, Dämme oder Staustufen, für wandernde Fischarten passierbar zu machen.
-> natürliche Wanderungen in Laich-, Nahrungs- und Überwinterungsgebiete zu ermöglichen
Aus welchen drei Bestandteilen setzt sich der Hochwasserschutz zusammen?
Hochwasser-Flächenmanagement,
Technischer Hochwasserschutz,
Hochwasservorsorge
Was ist der Hochwasserrisikomanagement-Kreislauf?
Wie entstehen Flusshochwässer, Sturmfluten und Sturzfluten?
Entstehung von Flusshochwasser
Natürliche als auch anthropogene Faktoren
lang anhaltende Niederschläge (Wasseraufnahmefähigkeit)
kurze Starkregenereignisse
Klimawandel
-> Folge können so genannte Sturzfluten sein
okale bis regionale Wettererscheinungen mit außergewöhnlich hohen Niederschlagssummen
sehr schwer vorhersehbar
Entstehung von Sturmfluten
Starke Winde, z. B. auf Nord- oder Ostsee
Energieübertragung -> Masse wird in Buchten „geschoben“
Wie kann man mit dem Schiff von Frankfurt am Main nach Hamburg fahren?
Main -> Rhein -> Dortmund-Ems-Kanal -> Mittellandkanal -> Elbe-Seitenkanal -> Elbe
Wozu werden Schleusen benötigt?
Eine Schifffahrtsschleuse ist der Definition nach ein Bauwerk, das in einem Fluss oder Kanal zwei Wasserflächen unterschiedlicher Spiegelhöhen durch eine verschließbare Kammer miteinander verbindet.
Sie ermöglicht es einem Schiff durch Füllen oder Leeren der Schleusenkammer, einen Höhensprung zu überwinden.
Man kann hierbei Fluss- und Kanalschleusen unterscheiden.
Welche Bestandteile gehören zu einer Wehranlage?
Überfallbauwerk (Wehr),
Flügelbauwerken: Dämme, Mauern,
Wasserableitungsbauwerk (Fassung, Entnahme),
Zusatzanlagen: Kraftwerk, Schleuse(n),
Seitendämmen, bei Stau oberhalb der Talsohle zum Schutz von Siedlungen und Verkehrswegen,
Fischaufstiegsanlage,
Tosbecken.
Nennen Sie zwei Wehrarten von linearen Wehren
Hubschütz
Hakenschütz
Sektorwehr
Walzenwehr
Schlauchwehr
Nennen Sie vier Fließzustände eines bewegten Fluids.
stationär
instationär
gleichförmig
ungleichförmig
Was versteht man unter stationärer Strömung und instationärer Strömung?
Stationäre Strömung
-> keine Änderung der Geschwindigkeit an einem festen Ort über die Zeit
Instationäre Strömung
-> Änderung der Geschwindigkeit an einem festen Ort über die Zeit
Wozu wird die Kontinuitätsgleichung verwendet?
da die Dichte über die Zeit als gleich angenommen werden kann, kann so der Massestrom: Masse/Zeit berechnet werden
Bei welchen Fließzuständen kann die Manning-Strickler-Gleichung angewendet werden?
Nur bei gleichförmig, stationärer Strömung anwendbar,
Werte für k_m sind tabellarisch zusammengefasst.
Beschreiben Sie den Prozess eines Fließwechsels.
Der Übergang vom strömenden zum schießenden Abfluss erfolgt gleitend bzw. kontinuierlich.
Der Übergang vom schießenden zum strömenden Abfluss erfolgt plötzlich, wobei mechanische Energie verloren geht. -> so genannter WECHSELSPRUNG.
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