GrundlTechnInfra T1.pdf - Hochschule RheinMain

Grundlagen der technischen Infrastruktur Prozesse in Wasserkörpern
2 Prozesse in Wasserkörpern
Die Zielsetzung der Siedlungswasserwirtschaft ist der verantwortungsvolle Umgang
mit Wasser. Um Wasser für menschliche Zwecke verwenden zu können bedarf es
weitreichender Kenntnisse über chemische, physische und biologische Abläufe.
Nur so kann sichergestellt werden, dass die aquatische Umwelt keinen Schaden
nimmt, wenn gereinigte Abwässer einem Flusslauf zugeführt werden. Außerdem sind
diese Kenntnisse ebenso für die Trinkwasserförderung und -aufbereitung notwendig.
Man kann 4 Wasserkörper unterscheiden: Stillgewässer, Fließgewässer,
Grundwasser und Ozeane.
2.1 Stillgewässer
Durch die jahreszeitbedingten Außentemperaturunterschiede ändern sich die
Temperaturverhältnisse im Gewässer entsprechend. Es stellt sich eine thermale
Schichtung ein. Die damit einhergehende Mischung hat Einfluss auf den Sauerstoffund
Nährstoffgehalt der einzelnen Schichten. So durchläuft das Gewässer von Jahr
zu Jahr den gleichen Kreislauf. Bei diesem Prozess spielt die Anomalie des
Wassers eine entscheidende Rolle. Je wärmer das Wasser ist, je weniger dicht ist
es und steigt umso weiter nach oben. Die höchste Dichte besitzt Wasser bei ca. 4°C.
Fällt die Temperatur darunter dehnt sich das Wasser wieder aus, selbst wenn es den
festen Aggregatzustand (Eis) erreicht.
1. Frühjahrszirkulation (Vollzirkulation): Im Frühjahr erwärmt sich das
Oberflächenwasser. Frühjahrsstürme sorgen für eine vollständige
Durchmischung des Sees.
2. Sommerstagnation (Teilzirkulation): Im Sommer erwärmt sich das
Oberflächenwasser deutlich stärker als das Tiefenwasser. Es bildet sich ein
deutlicher Temperaturgradient aus, der den Bereich des Metalimnions
kennzeichnet. Darunter liegt bei ausreichender Seetiefe ein bei 4°C
homogener Bereich, das Hypolimnion. Die ständigen Zirkulationen durch
Wind und nächtliche Konvektion beschränken sich auf das sich dadurch
ausbildende Epilimnion, dessen Tiefe je nach Wetterlage schwankt.
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