Salzgehaltsentwicklung Windebyer Noor - Dipl.-Ing. Christian Pohl M.Sc Francois Leesch - schleswig-holstein.de
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Salzgehaltsentwicklung Windebyer Noor Dipl.-Ing. Christian Pohl M.Sc Francois Leesch 11. Hydrologisches Gespräch 2019 Husum, 15.03.2019
Projektveranlassung • Stadt Eckernförde: Auftrag zur Planung der Nooröffnung am Windebyer Noor • Umgestaltung des Siels und des Wehrs so dass der spätere Einbau einer Steuermöglichkeit der Anlagen möglich ist. Optimierung der Steuerung zur Erreichung folgender Kriterien: 1) Verstärkter Salzwasserzustrom zum Windebyer Noor Damit wird angestrebt, einen Salzgehalt im Sinne einer Brackwasserlagune zu erreichen. 2) Einhaltung eines maximalen Wasserstands aufgrund von Bebauung. © DHI
Projektgebiet Windebyer Noor – Salzsee gelegen bei Eckernförde, ca. 2km Durchmesser © DHI
Regelungsbauwerke „Status quo“
Rückschlagklappe am Auslass zum Hafen:
• Instandsetzung
• Modernisierung
© DHI
Regelungsbauwerke „Status quo“
Wehranlage im Ablauf
• nicht mehr in Betrieb
• komplett geöffnet
• wird an anderer Stelle neugebaut.
Siel
Wehr
© DHI
Modellaufbau / Modellaktualisierung
• Neues GUI
• Erweiterte GIS-
Funktionalitäten
• Ausschließlich der schnellere
MIKE1D Rechenkern
• Vereinfachte
Implementierung von
MIKE HYDRO River steuerbaren Bauwerken
© DHI
Randbedingungen oberer Modellrand / sonstige Belastung • Zufluss am Windebyer Noor • Niederschlag • Verdunstung © DHI
Randbedingungen unterer Modellrand Salzgehalt: Wasserstand: • Eckenförder Bucht • Pegel Eckernförde • von 10,44 – 23,58 PSU • von – 1,85 mNN bis 1,93 mNN • im Mittel 16.76 PSU • im Mittel 0,03 mNN © DHI
Implementierung Steuerung – Ist Zustand
Bedingung Beschreibung Kommentar
Zustrom aus der Schließung des Siels Der Zustrom aus der
Ostsee > 0,40 m3/s Ostsee muss hoch
genug sein, damit sich
das Siel durch den
Strömungsdruck
schließen kann
Wasserstandsdiffer Öffnen des Siels Der hydrostatische
enz zwischen Druck durch die
Binnenland und Wasserspiegeldifferenz
Ostsee > 0,25 m muss hoch genug sein,
um das Siel zu öffnen
Minimale Öffnung = Schließung des Siels Bei vollständiger
0,02 m Schließung im Modell
soll eine Undichte von
2 cm berücksichtigt
werden
Definition von Sensoren:
• Durchfluss Struktur
• Wasserstand oberhalb Siel
© DHI
• Wasserstand unterhalb Siel
Kalibrierung der Hydrodynamik (HD-Modul) Wasserstandsmessung im Windebyer Noor von 2001 - 2016: • Messdaten (gelb) weisen Datenlücken auf • Maximale Abweichungen von 10 cm • Abweichungen resultieren zum Teil aus dem Schließverhalten des Siels (tatsächlich) © DHI
Kalibrierung Salzgehalt (AD-Modul) Salzgehaltsmessung im Windebyer Noor von 2001 - 2016: • 3 Messzeiträume • Große Datenlücken © DHI
Salzgehalt [PSU]
Datum Abweichung
Gemessen Modelliert
05.03.2002 1.49 1.49 0%
Kalibrierung Salzgehalt 17.06.2002 1.47 1.29 -12%
12.08.2002 1.41 1.23 -13%
• Unterschätzung des Salzgehaltes 18.09.2002 1.38 1.10 -20%
für 1. + 3. kontinuierliche Messung 15.04.2010 1.78 1.78 0%
17.05.2010 1.72 1.76 2%
• 4 % Gesamtabweichung 10.06.2010 1.72 1.74 1%
• Anstiegs- und Abnahmeverhalten Salzgehalt 08.07.2010 1.73 1.73 0%
01.09.2010 1.72 1.74 1%
wird gut abgebildet 07.10.2010 1.75 1.75 0%
• Bei kontinuierlicher Messung bessere 02.11.2010 1.75 1.76 1%
15.03.2016 1.42 1.34 -6%
Kalibriermöglichkeiten 21.04.2016 1.41 1.33 -6%
01.06.2016 1.46 1.37 -6%
05.07.2016 1.49 1.38 -7%
© DHIPlanung Neubau Wehranlage © DHI
Planung Neubau Wehranlage
Siel
Wehr
© DHIImplementierung Steuerung – Planungszustand
Bedingung Beschreibung Kommentar
Seewasserstand Öffnen des Freie Interaktion mit der
ist kleiner Siels Ostsee zur Anhebung des
Saisonaler Salzgehaltes
maximal
Wasserstand im
See
Wasserstands- Öffnen des Interaktion mit der Ostsee;
gradient sorgt Siels Senkung des Wasserstandes
für Abstrom aus bei Überschreitung des max.
dem See Wasserstandes
Zustrom in den Schließung des Abkopplung von der Ostsee
See oberhalb Siels um weiteren Anstieg des
Saisonaler Seewasserstandes zu
maximal verhindern – Überschreitung
Wasserstand im kann auf Grund von Zustrom
Definition von Sensoren: See und Regen erfolgen
• Wasserstand im See
• Wasserstand im Ablauf
• Wasserstand im Hafenbecken In saisonale Zielwasserstände
wurde ein Sicherheitsfaktor integriert
© DHIImplementierung Steuerung – Planungszustand saisonale Zielwasserstände: 01.11.-30.04.: - 0,15 mNN 01.05.-31.10.: - 0,30 mNN Vergleich Zielwasserstände / simulierten Werten: • Keine Berücksichtigung des Siels (eine Steuerung ist nur mit Wehr möglich) • Wasserstände werden auf Grund der gesetzten Bedingungen überschritten • Wasserstände bleiben unterhalb der tatsächlichen max. Wasserstände © DHI
Salzgehaltsentwicklung Salzgehalt kann mit der geplanten Umbaumaßnahme und einer optimierten Steuerung im Betrachtungszeitraum auf max. 6.3 PSU angehoben werden – eine weitere Anhebung des Salzgehaltes erfordert zusätzliche Maßnahmen © DHI
Zusammenfassung / Ausblick • Modell ist gut geeignet um die entsprechende Aussage zu treffen • Kalibrierung könnte mit kontinuierlichen Datenmessungen im Windebyer Noor verbessert werden Eine Umgestaltung der Wehranlage mit Pumpenentlastung könnte ein weitere Optimierung erlauben: • Saisonale max. Wasserstände = tatsächlichen max. Wasserstände • Entlastung erfolgt über Pumpe • Längere ungestörte Interaktion mit der Ostsee © DHI
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Christian Pohl Francois Leesch
cpo@dhigroup.com frle@dhigroup.com
© DHI Group Presentation Tuesday, 19 March 2019 19Sie können auch lesen
