Vízügyi Közlemények, 1987 (69. évfolyam)

1. füzet - Rákóczi László: A tavi üledék felkeveredése

A tavi üledék felkeveredése 101 Lebensprozeß der im Wasser lebenden Organismen und dadurch die Eutrophierung über die Änderung z. T. der Nährstoffemission und z. T. der Lichtdurchlässigkeit des Wassers. Um die das Sediment aufwirbelnde Wirkung des vom Wind ausgelösten Wellenganges abschätzen zu können, muß man zuerst das auslösende Wind-Geschehen selbst mit zuverlässigen den zeitlichen Gang der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit betreffenden - Meßdaten kennzeichnen, und dann die Parameter des Wellenganges entweder an Ort und Stelle messen oder aus einem Nomogramm ermitteln (Bild 1). Die Bestimmung der zum letztgenannten Verfahren benötigten wirksamen Streichlänge wird in Bild 2 und Tabelle I veranschaulicht. Eine weitere Aufgabe besteht darin, das Seebettmaterial, mit Hilfe des in Bild 3 gezeigten Eindrangmeßgeräts, orientierungsmäßig und rasch zu kartieren, bzw. an verschiedenen Punkten des Seebettes ungstörte Kernproben zu entnehmen und über deren Analyse eine Beziehung zwischen Trockenstoffdichte und der vom Sohlenniveau gemessenen Tiefe festzustellen. Sind die bisher erwähnten Daten bekannt, kann aufgrund des - mit Hilfe der Gleichungen (6) und (7) sowie des Diagramms in Bild 4 - konstruierten Bildes 5 annäherungsweise ermittelt werden, bei welcher Windrichtung und Windgeschwindigkeit an einem bestimmten Punkt der Seebettsohle eine Aufwirbelung des Bettsediments zu erwarten ist. Ist auch eine langjährige Zeitreihe der Windparameter bekannt und steht auch ein Tiefenlinien-Lageplan des Sees zur Verfügung, so kann auch berechnet werden, wie viele Male im Jahre ein solches Wind-Ereignis zu erwarten ist. Soll auch die Menge des aufgewirbelten Sedimentes bzw. der von einer Flächeneinheit des Seebettes während einer Zeiteinheit aufgewirbelten Sedimentstromes abgeschätzt werden, muß man dazu, außer den obigen Daten, auch die zeitliche Veränderlichkeit der Schwebstoffkonzentration (Bild 6) oder die in den - an verschiedenen Punkten des Seebettes und in verschiedenen Höhen des Wasserkörpers angebrachten - Schwebstoffalien (Bild 7) sich absetzende Sedimentmengen messen. Es werden die Ergebnisse der an den Seen Erken und Tämnaren in Schweden durchgeführten Aufwirbelungs-Messungen vorgeführt. Bei dem Erken-See wurden, mit Hilfe eines dreidimensionalen numerischen Modells, auch die auf der Seesohle infolge der vom Wind verursachten Strömungen auftretenden Schubspannungen berechnet. Als diese letzteren mit den infolge des Wellenganges auftretenden Spannungen verglichen wurden, ergab sich, daß in der eine Wassertiefe von höchstens 5 m erreichenden seichten Uferzone die Strömungs-Schubspannungen von den letzteren immer übertroffen waren. Dies bedeutet jedoch keinesfalls, daß die Strömungs-Schubspannungen vernachlässigt werden könnten, sondern vielmehr, daß es zweckmäßig ist, die beiden Arten von Schubspannungen gleichzeitig zu berücksichtigen. Die von Verfasser gezeigten Methoden, insbesondere Bild 5, können nicht nur auf natürliche Seen, sondern auch auf Flachlandspeicher mit großer Oberfläche angewandt werden. Sogar bei der Ortsbestimmung von geplanten Rückhaltebecken können sie eine Rolle spielen, da ja in Kenntnis der orographischen Karte entsprechenden Maßstabes, der Hauptdaten des Windregimes und des vorgesehenen Betriebswasserstandes im voraus entschieden werden kann, an welchen Stellen die durch den Wind verursachte Aufwirbelung des zukünftigen Sediments wesentlich seltener, als an den übrigen Stellen zu erwarten ist. Wird die erwartungsmäßige Gestaltung der Wasserbeschaffenheit in der Planungsperiode größenordnungsmäßig vorhergesagt, kann das später zu bedeutender Einsparung an Instandhaltungs- und Betriebskosten führen.