Massenaustausch in Strömungen mit "Totwasserzonen"

Abstract

Im Rahmen der wasserwirtschaftlichen Nutzung der Oberflächengewässer gewinnt die Frage nach der Wechselwirkung zwischen fließenden und angrenzenden stehenden Gewässern im Hinblick auf die Kontrolle und Erhaltung der Wasserqualität zunehmend an Bedeutung. Der wechselseitige Austausch von Wasserinhaltsstoffen (Suspensionen, Sauerstoff, toxische Stoffe und dgl.) zwischen beiden Wasserkörpern hätngt entscheidend davon ab, ob der Strömungszustand stationär oder instationär ist. Die Kenntnis der Austauschvorgänge in natürlichen Gewässern liefert Ansätze zu strömungsmechanischen Verbesserungen von Gewässergütemodellen. Das Ziel der Untersuchungen ist die experimentelle Bestimmung des Massenaustauschs unter stationären und instationären Strömungsbedingungen für Totwassergebiete unterschiedlicher Größe und Form. Hierbei werden Effekte zufolge von Dichteunterschieden, Windschub und Wellen ausgeschlossen und zunächst nur der Austausch konservativer und hydrodynamisch neutraler wasserlöslicher Stoffe (Farbtracer) bestimmt, Der Austauschprozeß selbst sowie dessen Auswirkung auf das Fließgewässer soll in einem eindimensionalen mathematischen Transportmodell aus Ausgangspunkt für ein Gewässergütemodell näherungsweise simuliert werden.