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On the estimation of soil saturated hydraulic conductivity: from local to field scale

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[Quelle: https://repositum.tuwien.ac.at]

Die gesättigte hydraulische Leitfähigkeit des Bodens,Ks, spielt eine ent-scheidende Rolle bei der Aufteilung des Niederschlags in Oberflächenabflussund Infiltration. Die üblicherweise verwendeten Instrumente und Methodenfür Insitu-Messungen von Ks haben häufig zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt. Diese Dissertation stellt einen Vergleich von Bestimmungsmethoden für Ksdar, die mit drei klassischen Messgeräten erhalten wurden,nämlich dem Doppelringinfiltrometer (DRI), der Guelph-Version des Permeameters mit konstantem Wasserspiegel (GP) und der CSIRO-Version des Saugspannungspermeameters (CTP). Ein kennzeichnendes Merkmal dieser Studie ist die Verwendung stationärer Infiltrationsbedingungen bei kontrollierten Niederschlag-Abflussexperimenten, die als Benchmark für die Messungen aufder lokalen Skale und der Feldskale verwendet werden, um deren Zuverlässigkeit zu bewerten. Die DRI Methode überschätzt Ks stark, die GP Methode ergibt widersprüchliche Schätzungen mit einer erheblichen Überschätzung inden Laborexperimenten und einer Unterschätzung auf der Feldskale, während die CTP Methode durchschnittliche Werte mit Fehlern von 24 %auf der Feldskale und 66 % in den Laborexperimenten liefert. Die DRI Methode liefert eine bessere Schätzung der räumlichen Variabilität im Vergleich zu GP und CTP,es sollte jedoch eine separate Kalibrierung vorgenommen werden, um die Überschätzung der Ks Werte zu korrigieren. Die Gründe für die Abweichungen innerhalb und zwischen den Messverfahren sind noch nicht vollständig verstanden. Für die Simulation von Oberflächenabfluss und Infiltration in Einzugsgebieten sind räumlich repräsentative Schätzungen von Ks erforderlich. Die klassischen Messmethoden für Ks auf der Einzugsgebietskala sind zeitaufwändig. Wichtige Erkenntnisse können durch Experimente gewonnen werden, die darauf abzielen, die Einflussfaktoren auf Ks in einer landwirtschaftlich genutzten Landschaft zu verstehen, und die Mindestanzahl von Messwerten zuermitteln, die für die Bestimmung repräsentativer Werte von Ks erforderlich sind. Diese Arbeit präsentiert Ergebnisse von insgesamt 131 Doppelring-Infiltrometermessungen auf 12 Messflächen in einem kleinen österreichischen Einzugsgebiet.

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3., Aufl.
2020, xxii, 715 S., 297 SW-Abb., 34 Farbabb., 34 Farbtabellen. 240 mm, Hardcover
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Die prognostizierten Klimaveränderungen stellen für die Wasserwirtschaft in Bezug auf den Hochwasserschutz, aber auch im Umgang mit trockenen Jahren, eine große Herausforderung dar. Neben den großen, flächendeckenden Überschwemmungen und den damit einhergehenden besonderen Risiken für die eingedeichten Bereiche sind insbesondere die nach Starkregenereignissen plötzlich auftretenden Sturzfluten mit einem hohen Gefährdungspotenzial verbunden. Die Schäden sind bei beiden Hochwasserformen nur dann erfolgreich und dauerhaft zu minimieren, wenn viele Fachgebiete ihr besonderes Wissen in den Planungsprozess des Hochwasserschutzes einbringen. Hierzu zählen unterschiedliche Maßnahmenpakete der Wasserwirtschaft und des Wasserbaus (u. a. die Bereitstellung verlässlicher hydrologischer und hydraulischer Planungsgrößen, der natürliche Wasserrückhalt in den Gewässerauen, unterschiedliche Ausbauvarianten und deren Auswirkungen auf die Abflüsse, technische Rückhaltemaßnahmen, Schutz der genutzten Bereiche durch Deiche, Dämme und Hochwasserschutzmauern und nicht zuletzt die rechtlichen Grundlagen), aber auch der Ablauf und die Koordination unterschiedlicher Maßnahmengruppen vor, während und nach einem vorausgesagten Hochwasserereignis. Hierzu gehören ebenfalls die aktuellen Ausführungen zur Versicherung von Hochwasserschäden. Der erste Zyklus der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie wurde Ende 2015 mit der Erstellung der Hochwasserrisikomanagementpläne abgeschlossen. Allen Aspekten der Hochwasservorsorge wird nunmehr ein sehr hoher Stellenwert eingeräumt. Die Erfahrungen aus diesem Prozess sowie die aktuellen Richtlinien der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) wurden in dieser dritten Auflage berücksichtigt. Insbesondere die Bauvorsorge ist dabei umfassend dargestellt.

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Frank Wisotzky, Nils Cremer, Stephan Lenk
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Neben den Anwendungen der Grundlagen der anorganischen Wasserchemie wird in dem Band erstmalig zusammenhängend die organische Wasserchemie von Grundwasserbelastungsstoffen behandelt. Darüber hinaus enthält er eine Einführung in die hydrochemische Modellierung und auch die chemischen Aspekte der Wasseraufbereitung werden dargestellt. Viele Beispiele aus der Praxis, Abbildungen und Schemazeichnungen machen die Grundwasserchemie nachvollziehbar und transparent. Mit zahlreichen Übungsaufgaben und dazugehörigen Lösungen. Im Teil I des Buches werden Grundlagen zu den Themen Grundwasserchemie (u. a. Wasserinhaltsstoffe, anorganische und organische Hydrochemie) und hydrogeochemische Modellierung behandelt, zwei Themen, die in anderen Lehrbüchern zur Hydrogeologie nur kurz oder überhaupt nicht angesprochen werden. Im Teil II werden eine Reihe von interessanten Beispielen aus Gebieten mit unterschiedlichen hydrogeologischen Verhältnissen und Grundwasserproblemen dargestellt (z. B. Auswirkungen des Braunkohlebergbaues auf das Grundwasser, Wassergewinnung durch Uferfiltration und Grundwasseranreicherung, Versauerungsprobleme, Probleme in Zusammenhang mit Düngung in der Landwirtschaft, Hydrogeologie in einem Karstgebiet). Alle Beispiele liegen zwar in Deutschland, sind aber auch für Gebiete mit ähnlichen hydrogeologischen Verhältnissen außerhalb Deutschlands von großem Interesse. Der Text ist klar und leicht verständlich geschrieben und wird durch zahlreiche Fotos, Grafiken und Tabellen sinnvoll ergänzt. Wasser als Rohstoff (Trink- und Brauchwasser) wird in unserer Gesellschaft zunehmend wichtiger, wobei in vielen Gebieten das Grundwasser die wichtigste Ressource für Trink- und Brauchwasser darstellt. Dabei treten zunehmend Probleme auf, einerseits bedingt durch den Klimawandel und die damit einhergehenden Veränderungen im Wasserkreislauf, andererseits bedingt durch die anthropogenen Belastungen und Verunreinigungen des Grundwassers.

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Peter Hilbert
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Die Bedeutung des Nils und seiner technischen Umgestaltung in einen Bewässerungskanal wird für die Entstehung eines modernen Staates Ägypten bis heute unterschätzt. Das Streben nach Kontrolle über die Ressource Wasser machte Ägypter und Briten zu Rivalen um die Zukunft des Landes. Die Geschichte Ägyptens im 20. Jahrhundert und seine koloniale Befreiung werden meist als Kampf politischer und sozialer Kräfte erzählt. Dem Nil und seiner wasserbaulichen Nutzung - dem Bau von Bewässerungsanlagen und Staudämmen in dem Wüstenstaat - wird aus historischer Perspektive hierbei kaum Beachtung geschenkt. Der Band schließt diese Lücke. Er erzählt wie Wasserbauingenieure einen "neuen" Nil konstruierten, um Ägypten zu einem fortschrittlichen Staat zu machen. Das Ziel, einen modernen Wasserbau-Staat ohne Ressourcenknappheit zu errichten, machte Ägypter und die Kolonialmacht Großbritannien zu Rivalen in ihren Plänen für die Zukunft Ägyptens. Der Nil wurde zur Arena dieser Auseinandersetzung mit Folgen bis in die Gegenwart.

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Der Band vermittelt die Grundlagen des Wasserkreislaufs mit seinen räumlichen und zeitlichen Mustern. Dabei werden u. a. der Einfluss der Landnutzung und des Klimas beschrieben, landschaftliche und regionale Besonderheiten erläutert und ein Einblick in die hydrologische Praxis der Bewässerung, der Risikovorsorge und des Flussgebietsmanagements gegeben. Rund 200 Abbildungen und 45 Tabellen veranschaulichen die komplexen Sachverhalte.

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Cassel, Ulrich; Kreimeier, Thorsten
Geodatenanalytik im kommunalen Kontext am Beispiel von Starkregenereignissen.
fub Flächenmanagement und Bodenordnung, 2020

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Greenbaum, Noam
Hydrologie und Wasserwirtschaft in Israel und der südlichen Levante
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Rademacher, Klaus-Dieter
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Trösser, Susanne
25 Jahre nach dem Jahrhunderthochwasser am Rhein. Wie Hochwasserschutz in Köln und anderen Städten seitdem neu gedacht wird. (kostenlos)
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Weichel, Thilo
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