Methoden zur Untersuchung verschlammter Gewässer: Volumen ... · Dr. Jürgen Spieker, KLS-Gewässerschutz, Neue Große Bergstraße 20, 22767 Hamburg, 040/38 61 44 60, Seminar Entschlammung

NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 1 von 33 Dr. Jürgen Spieker

Methoden zur Untersuchung verschlammter Gewässer: Volumen und Qualität der

Sedimente

Dr. Jürgen Spieker, KLS-Gewässerschutz, Neue Große Bergstraße 20, 22767 Hamburg, 040/38 61 44 60, www.kls-gewaesserschutz.de

Seminar Entschlammung von Gewässern

NNA

Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz 16. September 2013

http://www.kls-gewaesserschutz.de/




Entschlammung

von Gewässern

Naturbäder

Öffentliche

Schwimm- und

Badeteichanlagen

Private

Schwimmteiche

Untersuchung

und Bewertung

von Gewässern

Seen, Weiher,

Teiche

Elbe

http://www.kls-gewaesserschutz.de

Email: [email protected]

Tel.: 040 / 38 61 44 60

Neue Große Bergstraße 20, 22767 Hamburg

Seentherapie

Sanierung und

Restaurierung

von Gewässern

Niederschlags-

wasser

Straßenabwasser-

behandlung

Gutachten im

Rahmen von

Planverfahren

Konzepte Lösungen Sanierungen im Gewässerschutz


Gliederung

1. Welche Gewässer werden entschlammt?

2. Passen Ausrüstung und Gewässer zusammen?

3. Gute Vorbereitung ist wichtig!

4. Die Durchführung natürlich auch!!

5. Das Ergebnis – Die Auswertung

6. Ein Beispiel


Das Gewässer (Bodensee)

Quelle: wikipedia.org

Bodensee,

Fläche 536 km²

Sedimentmenge ?

//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/Bodensee_satellit.jpg


Das Gewässer (Alte Süderelbe)

Seefläche (A) 568.0000 m2

Seevolumen (V) 852.000 m3

Maximale Wassertiefe (Zmax) 3,5 m

Mittlere Wassertiefe (Zmean) 1,5 m

Effektive Länge 1,55 km

Effektive Breite 0,19 km

Zirkulationstyp polymiktisch

theoretische Wasseraufenthaltszeit 0,204 a

Uferlänge 10.486 m

Uferentwicklung 3,92

Referenzzustand Trophie (LAWA 1999) eutroph e2

Typisierung gemäß WRRL (Mathes et al.) 11.2 – HMWB

Alte Süderelbe, Hamburg

Fläche 0,568 km²

Sedimentmenge ≈ 400.000 m3

Kosten ≈ 16,25 Mio. Euro


Das Gewässer (Freibad Stadtparksee) Situation:

- Badesee (EG-Badegew.)

- ehemals techn. Betrieb

- ca. 125x125m

- Tiefe bis zu ca. 2m

- ca. 2.000m³ Schlamm

Schlamm:

Weitgehend organisch

S-Dicke zw. 0,1-0,6m

Probleme:

Nährstoffbelastung

(Rücklösung)

Algenwachstum

geringe Sichttiefe

Hygiene nicht immer gut

Projektziele

Verringerung Nährstoffe

Sicherung als

Badegewässer


Das Gewässer (Großer Teich, NSG Volksdorfer Teichwiesen, Hamburg)

Gewässer:Großer Teich

insgesamt

Kleiner Teich

Oberfläche m2 19.000 5.132

Mittlere

Wassertiefem 0,89 0,52

Mittlere Sediment-

mächtigkeitm 0,49 0,80

Wasservolumen m3 16.992 2.671

Schlammvolumen m3 9.224 4.081


Vorbereitung (Probenahmegeräte)

Quelle: nationalgeographic.de



Quelle: nationalgeographic.de








An Land ist alles einfacher Quelle: michael-metze.de

Quelle: renner-consult.de



An Land ist alles einfacher









Vorbereitung (Kartenmaterial)


Durchführung (Protokoll)

Wasser-

tiefe

Gewässer-

sohle

Sediment-

mächtigkeit

[cm] [cm] [cm]

1 Süd 5.926.368 3.565.225

2 Süd 5.926.366 3.565.228

3 Süd 5.926.364 3.565.231

4 Süd 5.926.387 3.565.234

5 Süd 5.926.385 3.565.237

6 Süd 5.926.383 3.565.241

7 Süd 5.926.405 3.565.244

8 Süd 5.926.403 3.565.247

9 Süd 5.926.401 3.565.251

10 Süd 5.926.423 3.565.252

11 Süd 5.926.421 3.565.256

12 Süd 5.926.419 3.565.260

13 Mitte 5.926.441 3.565.261

14 Mitte 5.926.439 3.565.265

15 Mitte 5.926.437 3.565.269

16 Mitte 5.926.459 3.565.269

17 Mitte 5.926.458 3.565.273

18 Mitte 5.926.456 3.565.277

19 Mitte 5.926.478 3.565.277

20 Mitte 5.926.476 3.565.281

21 Mitte 5.926.474 3.565.285

22 Mitte 5.926.497 3.565.284

23 Mitte 5.926.496 3.565.288

24 Mitte 5.926.494 3.565.292

25 Mitte 5.926.516 3.565.291

26 Mitte 5.926.514 3.565.295

27 Mitte 5.926.513 3.565.298

ca. 4.000 m²

Beschaffenheit

Untergrund

Sediment-

probe

Gewässer

Datum der Vermessung

Tageswasserstand

Fläche

Mess-

punktHochwert Rechtswert

Ab-

schnitt

Wasser-

tiefe

Gewässer-

sohle

Sediment-

mächtigkeit

[cm] [cm] [cm]

1 Süd 5.926.368 3.565.225

2 Süd 5.926.366 3.565.228

ca. 4.000 m²

Beschaffenheit

Untergrund

Sediment-

probe

Gewässer

Datum der Vermessung

Tageswasserstand

Fläche

Mess-


Ab-

schnitt


Durchführung (Sedimentansprache)


Unterprobe W1 (entnommen an Messpunkt 1)


Geruch: unauffällig

Farbe: braungrau/schwarz über rotbraun

Konsistenz: Oben: homogen, fein, bindig, mineralische Partikel fühlbar, Pflanzenreste (Submerse Makrophyten, Fadenalgen) Unten: Torf.

Kurzbeschreibung: Faulschlamm über Torf





Geruch: unauffällig

Farbe: braungrau/schwarz über dunkelgrau

Konsistenz: Oben: homogen, fein, bindig, mineralische Partikel fühlbar, Pflanzenreste (Submerse Makrophyten, Fadenalgen) Unten: Sand

Kurzbeschreibung: Faulschlamm über Sand

Durchführung (Sedimentansprache)


Gewässer:Teich

Oberfläche m2 5.132

Mittlere

Wassertiefem 0,52

Mittlere Sediment-

mächtigkeitm 0,80

Wasservolumen m3 2.671

Schlammvolumen m3 4.081

Wasser-

tiefe

Gewässer-

sohle

Sediment-

mächtigkeit

[cm] [cm] [cm]

1 5947330 3576310 40 140 100 Torf

2 5947320 3576310 62 137 75 K1 Torf

3 5947340 3576330 47 134 87 Torf

4 5947330 3576330 52 128 76 Torf

5 5947320 3576330 55 137 82 Torf

6 5947340 3576350 42 111 69 Torf

7 5947330 3576350 46 123 77 K2 Torf

8 5947320 3576350 52 118 66 Torf

9 5947340 3576370 39 129 90 Torf

10 5947330 3576370 52 131 79 Torf

11 5947320 3576370 62 134 72 Torf

12 5947340 3576390 55 131 76 K3 Torf

13 5947330 3576390 69 136 67 Torf

14 5947320 3576390 56 132 76 Torf

15 5947340 3576410 52 116 64 Torf

16 5947330 3576410 60 136 76 K4 Torf

17 5947320 3576410 65 148 83 Torf

18 5947310 3576410 42 137 95 Torf

19 5947330 3576430 38 121 83 Torf

20 5947320 3576420 56 141 85 Torf

21 5947310 3576420 51 143 92 K5 Torf

Mittel 52 132 80

Min 38 111 64

Max 69 148 100

Fläche ca. 5.132 m2

Mess-


Beschaffenheit

Untergrund

Sediment-

probe

Gewässer Teich

Datum der Vermessung 03.07.2013

Tageswasserstand kein Pegel vorhanden

Auswertung (Sedimentmengen)


Auswertung (Sedimentmengen)


Feststoff: LAGA komplett M 20 (Tab. II 1.2-2)

inklusive Korngrößenanalyse

Eluat: LAGA komplett M 20 (Tab. II 1.2-3)

Analytik gemäß LAGA

Parameterumfang weit gefasst – Abfallrecht, Bodenschutz

Eluat-Analysen - Wasserrecht

Preiswert, da meist als Paket von Laboren angeboten

Auswertung (Sediment-Analytik)


Parameter Teich 1 Teich 2

Feststoff

EOX Z2 Z2

Kohlenwasserstoffe Z1 Z2

Cyanid ges. Z1 Z1

Summe PAK (EPA) Z2 (Z1) >Z2

Benzo(a)pyren Z1 Z2

Summe PCB Z0 Z2

Arsen Z0 Z1

Blei Z1 Z2

Cadmium Z1 Z2

Kupfer Z1 Z2

Quecksilber Z0 Z1

Thallium Z0 Z1

Zink Z2 >Z2

TOC >Z2 >Z2

Eluat

Leitfähigkeit Z1.2 Z1.2

Sulfat Z2 Z2

Auswertung (Sediment-Analytik)


Ein Beispiel (Ausrüstung)

Erfahrene Mitarbeiter(innen) Anker Boot Sedimentgreifer

Das „Limno-mobil“

Protokollmappe mit Stift Karte GPS Messlatten Stechrohre Eimer / Schaufel Probenahmegläser Fotoapparat Genehmigungen Schwimmwesten Handtuch Essen / Trinken


Ein Beispiel (Auf dem Gewässer)


Ein Beispiel (Auf dem Gewässer)


Ein Beispiel (Ergebnisse)



Parameter Teich West Teich Mitte Teich Ost

Feststoff

EOX Z2 Z1 Z2

Kohlenwasserstoffe Z1 Z1 Z1

Cyanid ges. Z1 Z1 Z1

Summe PAK (EPA) Z2 (Z1) Z2 Z2

Benzo(a)pyren Z1 Z2 Z1

Summe PCB Z0 Z1 Z1

Arsen Z0 Z1 Z0

Blei Z1 Z2 Z1

Cadmium Z1 Z2 Z1

kUpfer Z1 Z2 Z2

Quecksilber Z0 Z0 Z0

Thallium Z0 Z0 Z0

Zink Z2 Z2 Z2

TOC >Z2 >Z2 >Z2

Eluat

Leitfähigkeit Z1.2 Z1.2 Z1.2

Sulfat Z2 Z2 Z2



Gewässer: Teich

insgesamt Teich West Teich Mitte Teich Ost

Oberfläche m2 19.000 6.468 4.000 6.450

Mittlere

Wassertiefem 0,89 0,89 0,84 0,91

Mittlere Sediment-

mächtigkeitm 0,49 0,50 0,51 0,45

Wasservolumen m3 16.992 5.413 3.657 6.043

Schlammvolumen m3 9.224 3.250 2.023 2.923


Fazit

Das Gewässer und das ausgewählte Equipment für die Beprobung müssen zueinander passen!

Die Untersuchung muss sorgfältig vorbereitet werden!

Bei der Durchführung der Untersuchung muss auf besondere Situationen reagiert werden können!

Die Auswertung sollte klar verständlich sein!


Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit!

Alle Fotos und Abbildungen, sofern nicht anders gekennzeichnet: KLS, Hamburg

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