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