Wasserwesen (Fach) / Semester 1 (Lektion)

Wasserwesen Wasserwirtschaft

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• Worin besteht der Unterschied zwischen einem „Bemessungsstauziel“ und einem „Außergewöhnlichen Stauziel“? Bemessungsstauziel: Hochwasserspitzenabfluss, der bei einer bestimmten Überschreitungswahrscheinlichkeit über die Hochwasserentlastung abgeführt werden kann, ohne das Absperrbauwerk zu gefährden. Durch den Bemessungsabfluss ergibt sich das Bemessungsstauziel Außergewöhnliches Stauziel: Wasserspiegelhöhe im Becken, die dann erreicht wird, wenn ein selteneres Ereignis als das Bemessungsereignis auftritt und der gewöhnliche Hochwasserrückhalteraum überstaut wird. 
• Was ist eine Stauwurzel? Als Stauwurzel bezeichnet man den Punkt eines Fließgewässers, bis zu dem sich eine künstliche Veränderung des Flusses durch Aufstau auswirkt. Oberhalb der Stauwurzel herrschen natürliche Verhältnisse, unterhalb der Stauwurzel ist durch den Stau der Wasserstand über der Gewässersohle erhöht und die Fließgeschwindigkeit herabgesetzt
• Nennen und erläutern Sie 3 Möglichkeiten der Beckensteuerung Adaptiv, nach Beckenstand, auf konstantem Abfluss
• Erläutern Sie Vor- und Nachteile der Beckensteuerung Vorteile: Geringe Einstaudauer (nachfolgende Ereignisse), geringe Verstopfungsanfälligkeit aufgrund größerer Abflussquerschnitte, geringe Kosten durch kleineres Volumen Nachteile: höhere Kosten durch Wartung und Betrieb, erst ab einer Scheitelabminderung von ca. 40% kostengünstiger
• Was verstehen Sie unter der Morphologie eines Fließgewässers (Hydromorphologie)? Beschreibt die tatsächlich vorhandene Gewässerstrukturen und das damit verbundene Abflussverhalten eines Gewässers in seiner räumlichen und zeitlichen Ausdehnung
• Nennen Sie 5 Parameter die zur Beschreibung und Typologie eines Fließgewässers herangezogen werden Gefälle, Flusslänge, Breite, Tiefe, Fließgeschwindigkeit
• Geben Sie mind. 5 Talformen / Gewässertypen an Mäandertalgewässer, Kerbtalgewässer, Muldentalgewässer, Klammgewässer, Flachland - Sandgewässer
• Erläutern Sie, was man unter den Begrifflichkeiten „Längszonierung“, „horizontale Zonierung“ und „vertikale Zonierung“ versteht. Längszonierung: Beschreibt die topographische und ökologische Veränderung im Längsschnitt von der Quelle bis zur Mündung Horizontale Zonierung: Beschreibt die hydrologische und ökologische Diversität im Querprofil Vertikale Zonierung: Beschreibt den senkrechten Schnitt durch das Fließgewässer
• Nennen Sie 5 physikalisch-chemisch wichtige Kenngrößen zur Charakterisierung der Güte von Fließgewässern Wassertemperatur, pH-Wert, Sauerstoffhaushalt, Zehr- und Nährstoffe, Nitrat, Leitfähigkeit und Salze
• Nennen und erläutern Sie 2 biologische Kenngrößen. Gehen Sie dabei auf die jeweilige spezielle Indikatorenfunktion ein. Fische: sehr gute Indikatoren für den Zustand eines Fließgewässers, anhand von Leitfischarten Einteilung in Fließgewässerzonen Saprobien: Indikatororganismen – Anzeigen bestimmter Saprobienbereiche durch enges ökologisches Verbreitungsspektrum, Analyse und Klassifikation der Intensität der Verunreinigung und Belastung des O2-Haushaltes mit Hilfe von Saprobien
• Was ist der Saprobienindex und was gibt er an? Saprobienindex: älteste Form der biologischen Analyse und Bewertung der Beschaffenheit von Fließgewässern, Analyse und Klassifikation der Intensität der Verunreinigung und Belastung des O2-Haushaltes mit Hilfe von Saprobien
• Erläutern Sie die Bewertung eines Fließgewässers nach der Gewässerstrukturgüte. Wodurch wird dieses Verfahren gekennzeichnet? Die Strukturgüte eines Gewässers, auch Gewässerstrukturgüte, ist ein Maß, mit welchem die Naturnähe des durchflossenen Gewässerbettes einschließlich des umgebenden Überschwemmungsbereiches (Aue) bewertet wird. Dazu werden Parameter erhoben, welche die vorhandene Gewässerstruktur beschreiben. Als Strukturen gelten unter anderem die Beschaffenheit des Ufers (z. B. Bewuchs, Verbau), die Ausformung der Gewässersohle (z. B. Bänke, Tief-/Flachwasserzonen), Strömungs- und Substratunterschiede oder der Verlauf des Gewässerbettes (z. B. mäandrierender, gewundener, begradigter Lauf). Die Bewertung der Strukturgüte ist nur für Fließgewässer definiert. 
• Nennen Sie ein Beispiel für einen vollständig veränderten Fließgewässerabschnitt (Strukturgüteklasse 7 nach LAWA) in der Region Leipzig Schnauder
• Nennen Sie 4 einfache Kennzeichen für die Überlastung eines Fließgewässers Verfärbung, Schaumbildung, ausbleibende Eisbedeckung in Kälteperioden wenn vergleichbare Fließgewässer zugefroren sind, Geruch nach Abwasser oder Schwefelwasserstoff, Fehlen von Fischen
• Nennen Sie 5 Kenngrößen die wesentlich die limnologischen Bedingungen in einem stehenden Gewässer bestimmen Art und Größe des Einzugsgebietes, Gestalt des gestauten Wasserkörpers, Verweildauer des Wassers, jährliche Zuflussverteilung, Energie und Nährstoffhaushalt
• Nennen Sie 5 Einflussfaktoren und ihre Folgen auf die Beschaffenheit von Standgewässern Niederschlagswasser, Wasservögel, Falllaub, landwirtschaftliche Nutzung, Einleitung von Schmutzwasser
• Erläutern Sie Ursache und Wirkung der Versauerung von Bergbaufolgeseen (z.B.: Zwenkauer See) Welche Prozesse laufen dabei ab? Wie können solche Seen wieder neutralisiert werden? Versauerung oder Rückversauerung: Bei Freilegung von Pyrit oder Markasit während der Bodentrockenlegung und anschließendem Wiederanstieg des Grundwasserspiegels, Vernässung von Altlasten, hohe Einträge über Sickerwasser (Acidität, Eisen, Aluminium, Sulfat) Neutralisation durch: Wasserbehandlung am Ablauf des Sees, chemische Vorbehandlung des Flutungswassers, chemische Neutralisation des Seewassers als In-Lake-Verfahren, chemische Behandlung der Klippenoberfläche
• Nennen Sie 4 und erläutern Sie 2 physikalisch-chemische Kenngrößen zur Bestimmung der Beschaffenheit von stehenden Gewässern Wassertemperatur, Sauerstoffgehalt, pH-Wert, Leitfähigkeit, Sichttiefe, Trübung Sichttiefe und Trübung: Aussage zu Beschaffenheit und möglicher Gefährdung von Nutzung, Sichttiefen <2m durch Vermehrung von Algen, Trübstoffeinträge, Einleitung bzw. Erosion, Zutritt von Grundwasser, seeinterne Ausfällungsprozesse, Sichttiefenmessung erfolgt mit Hilfe der Secci-Scheibe Wassertemperatur und Sauerstoffhaushalt: Temperaturschichtung: Unterbindung der Durchmischung und Auswirkung auf Stoffumsatz, besonders Sauerstoff – keine Sauerstoffzufuhr während der Sommerstagnation oder bei Eisdeckung, Sauerstofftiefenprofil – Aussage zur Beschaffenheit in temperaturgeschichteten Seen (oligotrop, mesotroph, eutrotroph)
• Wodurch wird der Trophiegrad eines stehenden Gewässers gekennzeichnet? Gekennzeichnet durch die Intensität der Primärproduktion, abhängig von Licht, Wassertemperatur und Nährstoffversorgung
• Nennen Sie 5 Flusseinzugsgebiete in Deutschland nach EU-WRRL Donau, Rhein, Elbe, Oder, Weser
• Was sind die Ziele der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie? Das Erreichen eines guten Zustandes des Grundwassers, der Oberflächengewässer des Binnenlandes sowie der Übergangs- und Küstengewässer
• Nennen Sie Beispiele für Sanierungsmaßnahmen nach Fließgewässern / Standgewässern um die Ziele der EUWRRL zu erreichen Offenlegung verrohrter Gewässerabschnitte, Rückbau „harter“ Uferverbauungen, Wiederanbindung von Altarmen, Wiederherstellung der Längsdurchgängigkeit für Fische und Wirbellose, Rückbau von Hochwasserschutzanlagen
• Nennen Sie 2 Beispiele für Restaurierungsmaßnahmen an Standgewässern Belüftung, Zwangszirkulation, Entschlammung, Hydraulische Maßnahmen
• Nennen Sie 4 Maßnahmen die die eigendynamische Gewässerentwicklung unterstützen Ausreichend Raum geben, Zeit lassen, Antrophogene Eingriffe und technische Bauwerke minimieren, nur solche Bauweisen und Materialien anwenden, die im Gewässer auch natürlich vorkommen
• Was verstehen Sie unter Längsdurchgängigkeit / Querdurchgängigkeit von Fließgewässern? Sicherstellung der Möglichkeit der biologischen Durchgängigkeit von Fließgewässern in Längsrichtung (Fische – Auf-, Abstiegshilfen) und zu den Auen und Zuflüssen in Querrichtung
• Wie kann eine Diversifizierung der Sohlstrukturen in urban geprägten Gewässern erreicht werden? Nennen Sie Beispiele für Maßnahmen Entfernung des Sohlpflasters, Sohlengurt zur Stabilisierung, amphibische Uferzonierung, größeren lichten Querschnitt vorsehen
• Wozu werden Uferstreifen an Fließgewässern angelegt und was bewirken sie? Stehen in Wechselwirkung mit dem Gewässer, haben eine Puffer- und Filterwirkung gegenüber Stoffeinträgen aus dem Hinterland, wichtig für den Energie- und Stoffhaushalt, Beschattung, Windschutz, Kleinklima, Landschaftsbild und Erholungsraum, Funktion als Lebensraum
• Nach welchen Kriterien erfolgt der Längsverbau bei der naturnahen Gewässerentwicklung? Durchgängigkeit zwischen aquastischen, amphibischen und terrestrischen Bereichen des Fließgewässers zu schaffen
• Nennen Sie 5 Beispiele für den naturnahen Längsverbau an Fließgewässern Röhrichte, Faschinenbündel, Senkwalze, Senkfaschine, Flechtzaun, Weidenspreitlage, Weidenbuschlage, Steinverbau, Gehölze
• Was verstehen Sie unter einem „Faschinenbündel“ / „Rauhbau“/ …? Faschinenbündel: 5-6m lange Weidenruten von Daumenstärke mit Rödeldraht auf 20-40cm starke Bündel geschnürt Rauhbaum: frisch gefällter Baum, der im Bereich von erosionsgefährdeten Ufern des Fließgewässers parallel zur Strömung künstlich eingebracht wird, rasch wirkende Maßnahme gegen Uferangriff, 
• Welche Arten von Steinverbauen kennen Sie? Steinsatz, Steinwurf, Steinschüttung
• Wozu dienen Buhnen, welche Arten von Buhnen kennen Sie und wie ist ihre jeweilige Wirkung beim teilweisen / vollständigen überströmen? Sohlenerosion bis zur Einstellung eines neuen Gleichgewichtes Arten: siehe Ausdruck deklinante (stromabwärts gerichtete) Buhlen – mit zunehmender Überströmung wird Ufer Unterstrom angegriffen rechtwinkelige Buhnen: wirken neutral Inklinante (stromaufwärts gerichtete) Buhnen: Uferangriffe Oberstrom bei teilweiser Überströmung, bei vollständiger Überströmung wird die Hauptströmung zur Flußmitte gelenkt
• Nennen Sie Beispiele für Buhnen Steinbuhnen, Steinkastenbuhnen, Flechtwerksbuhnen, Wurzelstockbuhnen, Steinsporne
• Welche Maßnahmen zum Schutz gegen Tiefenerosion kennen Sie? Totholzschwellen, Sohl- und Grundschwellen, Sohlrampen
• Wozu dienen Fischaufstiegsanlagen und welche Bedingungen müssen sie erfüllen? Um die biologische Durchgängigkeit der Fließgewässer für Fische und andere Wasserorganismen zu gewährleisten Bedingungen: biologische Voraussetzung (Temperatur, Sauerstoff), Durchgängigkeit der Sohle, Strömungsverhältnisse (Lockströmung)
• Nennen Sie 3 Beispiele für Fischaufstiegshilfen Umgehungsgerinne, Sohlrampen, Sohlgleiten, Fischrampe
• Welche Kennzeichen muss ein Fließgewässer erfüllen, damit es seinen Aufgaben gerecht wird? Transport von Wassermengen, Feststofftransportvorgänge, Lebensraum für Pflanzen und Tiere
• Welche Möglichkeiten zur Ermittlung der Bemessungsabflüsse sind Ihnen bekannt? Einfache hydrologische Ansätze, Auswertung von Pegelaufzeichnungen, Niederschlag-Abflussmodelle
• Was sind die Kriterien zur Festlegung eines Bemessungshochwassers? Kosten-Nutzen Untersuchung, Abwägung zwischen Hochwasserschutzmaßnahmen und möglichen Schadenspotential
• Wozu dienen Niederschlags- Abfluss Modelle? Zur Berechnung des Durchflusses in einem Fließgewässer aus einzelnen Niederschlägen unter Berücksichtigung der Gebietseigenschaften, zur Bemessung und Abbildung der Abflussfunktionen der Speicher (Hochwasserrückhaltebecken, Seen)
• Erläutern Sie die Vorgehensweise bei der Erstellung von N-A-Modellen mit Hilfe von GIS (Geoinformationssystem) Ermittlung der hydrologischen Grundlagen Festlegen der Teileinzugsgebiete Transformieren der Grundlagendaten wie Bodenarten, Landnutzung und Niederschlagsdaten Erstellung des Modells zur N-A-Simulation Bemessung und Abbildung der Abflussfunktionen der Speicher (Hochwasserrückhaltebecken, Seen) Auswertung der N-A-Berechnung (HQt-Werte)
• Wie errechnet sich der Tagesspitzenwert für Trockenwetter? QF,aM + QS,h,max = QT,h,max [l/s] Fremdwasserabfluss + Summe aus maximalem häuslichen und betrieblichen Schmutzwasserabfluss
• Nach welcher Formel kann der Niederschlagsabfluss berechnet werden? QR=AE,k*ψ*r15,1*φD,n Gesamtabfluss = Fläche des kanalisierten Einzugsgebietes [ha] x Spitzenabflussbeiwert Psi x ortsspezifische Regenspende der D=15min, n=1 a^-1 (tritt stat. 1x/Jahr auf)x Zeitbeiwert für Berücksichtigung der Bemessungshäufigkeit n un der Regendauer (D) / Fließzeit (t)
• Erläutern Sie die Begriffe Mischsystem und Trennsystem Mischsystem: Gemeinsame Ableitung von Schmutz- und Regenwasser Trennsystem: Getrennte Ableitung von Schmutz- und Regenwasser
• Zeitbeiwertverfahren: Die maßgebende kürzeste Regendauer beträgt 10 Minuten, die Fließzeit im Kanalnetz wurde mit 15 Minuten ermittelt. Mit welcher Dauer wird der Phi-Wert ermittelt? φD,n = Regendauer / Fließzeit = 10/15= 0,667
• Welche Möglichkeiten der Abwasserableitung kennen Sie? Trennsysteme, Mischsysteme
• Wodurch ist ein modifiziertes Mischsystem gekennzeichnet? Die konventionellen Entwässerungssysteme werden durch die gezielte Herausnahme des nicht behandlungsbedürftigen Niederschlagswassers modifiziert (Schmutzwasser – behandlungsbedürftiges Niederschlagswasser – nicht behandlungsbedürftiges Niederschlagswasser)
• Nennen Sie Ableitungssysteme im Mischsystem Mischwasserkanal, Regenrückhalteanlage, Regenüberlauf, Regenüberlaufbecken, Bodenfilter, Kläranlage
• Nennen Sie 3 Elemente der Entwässerung Transportelemente, Speicherelemente, Behandlungselemente
• Nennen Sie die Mindestnennweiten von Schmutz-, Regen- und Mischwasserkanälen Schmutz DN250, Regenwasser DN300, Mischwasser DN300

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