Reduktion von Feinsedimentanlandungen in Gewässern des Weinviertels - LandSed

Die Starkniederschläge der letzten Jahre haben im Weinviertel zu vermehrtem Bodenabtrag aus Agrarflächen sowie Anlandungen in betroffenen Gewässern geführt. Auswirkungen sowohl auf den Hochwasserschutz als auch die Gewässerökologie müssen dabei oft kostenintensiv behoben werden. Es werden deshalb Maßnahmen zur Reduktion der Schwebstofffracht in den Gewässern benötigt mit dem Ziel, die Hochwasserabflusskapazität zu sichern. 

Luftbild des Forschungsbeckens im physikalischen Modell im Maßstab 1 zu 1
© Stephan (BAW-IWB)

Das LandSed-Projekt wird in Kooperation mit dem Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt sowie dem Ziviltechnikerbüro Dr. Summer durchgeführt und beschäftigt sich mit der Reduktion von Feinsedimentanlandungen in Gewässern des niederösterreichischen Weinviertels. Das Hauptaugenmerk gilt dabei der Optimierung von Absetzprozessen von Schwebstoffen, um möglichst konzentriert und an gut zugänglichen Orten Schwebstoffe aus dem Gewässer entfernen zu können. Als mögliche Orte für diese Absetzprozesse werden bereits existierende Hochwasserrückhaltebecken im Weinviertel ins Auge gefasst.

Zum besseren Verständnis dieser Absetzprozesse wurde in Breitenwaida (Bezirk Hollabrunn) ein Forschungsbecken für den Hochwasser- und Sedimentrückhalt errichtet, welches im September 2020 fertiggestellt wurde. Dieses soll eine detaillierte Betrachtung der Zusammensetzung des Schwebstoffmaterials sowie des Absetzverhaltens der in das Becken eingetragenen Feststoffe ermöglichen. Zusätzlich wurde ein physikalischer Modellversuch im Maßstab 1:10 errichtet, um unterschiedlichste Zuflussszenarien bezüglich Zuflusswelle und –menge sowie Schwebstofffracht untersuchen zu können. Das Ziel dieser Untersuchungen ist die Optimierung der Absetzleistung im Becken in Abhängigkeit vom Fließweg. Es wird erwartet, dass unter instationären Strömungsverhältnissen die Absetzleistung durch eine optimale Lenkung des Strömungsweges beeinflusst werden kann.

Luftbild des Forschungsbeckens in Breitenwaida (oberes Bild) und Forschungsbecken im physikalischen Modell im Maßstab 1:10 (unteres Bild). Die Beckendurchlässe in den Dämmen dienen der gezielten Strömungslenkung durch das Becken.
© Forschungsbecken Natur: BAW-IKT/Karner; Forschungsbecken Modell: BAW-IWB/Stephan

Luftbild des Forschungsbeckens in Breitenwaida (oben) und Forschungsbecken im physikalischen Modell im Maßstab 1:10 (unten). Die Beckendurchlässe dienen der gezielten Strömungslenkung durch das Becken.

Unterstützt werden diese Untersuchungen am physikalischen Modell durch dreidimensionale numerische Modellrechnungen mit der Software RSim-3D (Tritthart, 2020). Die Ergebnisse aus bisherigen numerischen Modellrechnungen führten bereits zu einer ersten optimierten Lenkung des Fließweges anhand der Variation der Öffnungen der Beckendurchlässe.

Ergebnis der numerische Strömungssimulation unter stationären Strömungsbedingungen im Forschungsbecken. Die Hauptströmungsrichtung durch die einzelnen Teilbecken variiert je nach Position der Beckenein- und –auslässe.
© Diermaier (BAW-IWB)

Numerische Strömungssimulation unter stationären Strömungsbedingungen im Forschungsbecken. Die Strömung wird gezielt durch Öffnung oder Schließung der einzelnen Beckendurchlässe gelenkt.

Projektbearbeitung: A. Diermaier, C. Havel, M. Hengl, S. Kainz, U. Stephan, P. Stockhammer, K. Wölzl

Auftraggeber: Land Niederösterreich

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