Titelaufnahme

Titel
Variabilität von Güteparametern in Fließgewässern / Theresia Erevbenagi
VerfasserErevbenagie, Theresia
Begutachter / BegutachterinZessner, Matthias ; Gabriel, Jens Oliver
Erschienen2010
Umfang187 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2010
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Fließgewässer / Frachten / Frachtenberechnung / Variabilität / Güteparameter
Schlagwörter (EN)surface waters / loads / variability / water quality parameters
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-36988 Persistent Identifier (URN)
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Variabilität von Güteparametern in Fließgewässern [7.77 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Für die Erfüllung der Ziele der EU- Wasserrahmenrichtlinie ist die Überwachung von Güteparametern in Fließgewässern erforderlich. Diese erfolgt über die Auswertung von Stoffkonzentrationen. Sollen jedoch bei nicht Erreichung des guten Zustandes Maßnahmenpläne zur Verringerung von Emissionen abgeleitet werden, ist die Kenntnis von Frachten im Gewässer erforderlich. Besondere Bedeutung kommt der Erhebung von Frachten dann zu, wenn es sich um grenzüberschreitende Verschmutzungsprobleme handelt.

Da es jedoch aufgrund der räumlichen und zeitlichen Variabilität der Konzentrationen zu erheblichen Abweichungen der erhobenen Frachten von den tatsächlich vorhandenen Frachten kommen kann, soll diese Arbeit Möglichkeiten zur Verbesserung aufzeigen.

Zur Berücksichtigung der räumlichen Variabilität von Konzentrationen über den Querschnitt wurden Untersuchungen an verschiedenen Gewässertypen durchgeführt. Dafür wurden jeweils an zwei Tagen Proben an mehreren Positionen in verschiedenen Fließgewässertypen entnommen. Mit den zusätzlich bestimmten Fließgeschwindigkeiten wurden daraus die Frachten berechnet. Um auch eine mögliche kurzfristige zeitliche Variabilität zu quantifizieren, wurden in einem dritten Durchgang an zwei Positionen in den Fließgewässern jeweils fünf Proben hintereinander entnommen.

Es konnte gezeigt werden, dass im Querschnitt erheblich räumlich Unterschiede aber auch kurzzeitige Schwankungen der Konzentrationen in einem Punkt des Gewässers auftreten können. Erwartungsgemäß sind Unterschiede und Schwankungen bei überwiegend partikulär transportierten Parametern deutlich größer als bei gelösten. Im Rahmen der Untersuchung konnten kaum Gesetzmäßigkeiten gefunden werden, über welche sich die auftretenden Konzentrationsschwankungen erklären lassen. Ein Zusammenhang der räumlichen Verteilung der Konzentrationen mit der Fließgeschwindigkeit ist nicht zu erkennen. In den Gewässern mit höheren Turbulenzen wurde eine höhere relative räumliche Variabilität der Konzentrationen gefunden als in langsam fließenden Gewässern. Eine mögliche Ursache dafür liegt an den geringeren Absolutwerten der Stoffkonzentrationen in den Gewässern mit höheren Turbulenzen. Daher wirken sich gleiche absolute Schwankungen relativ stärker aus. Demgegenüber konnte auch beobachtet werden, dass in einem Gewässer kurzfristigen zeitlichen Schwankungen in Bereichen höher sind, an denen im Querschnitt die geringeren Fließgeschwindigkeiten auftreten.

Zusammenfassung (Englisch)

In order to reach the goals of the European Union's water framework directive, it is - among other things - necessary to monitor the quality parameters of flowing waters. Thereby, one can achieve an evaluation of the situation containing the present state, and one can control the achievement of the preferred state. The monitoring is made by analysing the concentrations of parameters. In case the preferred state cannot be reached, one can deduce action plans in order to decrease the emissions. Therefore, knowledge about the loads in the waters is crucial. This is particularly important when border-crossing pollution is the case. However, the spatio and temporal variability of the concentrations can cause considerable discrepancies between the raised loads and the actual loads. In this diploma project, I would like to point out ways and possibilities to improve these problems.

To take into account the spatial variability of concentrations over the profile, various different types of waters were examined. On two different days, samples were taken out of several spots in different types of flowing waters. Also considering the current velocities, the loads were calculated from these samples. In a third run, five samples a time were taken out of two spots in the flowing waters. Thereby, a possible very short temporal variability could be quantified.

This showed that not only considerable spatial difference can occur in the profile, but also momentary fluctuations of the concentration at one certain point of the water. As expected, differences and fluctuations are clearly higher in parameters which are transported particulate than in dissolved parameters.

The test results hardly showed any regularities that would explain the fluctuations of the concentrations. Nor could be found a relation between the spatial distribution of the concentrations and the current velocity. There was a relatively higher spatial variability in waters with high turbulences than in the low-flowing ones. This could be because of the lower absolute values of the concentrations in waters with higher turbulences. Therefore, evenly absolute fluctuations have a relatively stronger effect. Furthermore, it could be discerned that in waters with lower current velocities, momentary temporal fluctuations are higher.