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Modellrechnung zur Ermittlung der Austauschmengen zwischen Elbe-Havel-Kanal und dem Grundwasser

BfG-Ansprechpartner: Dr.-Ing. H. J. Theis

Im Rahmen des Bundesverkehrswegeplanes und des "Projekt 17" werden vorrangig die Bundeswasserstraßen Hannover-Magdeburg-Brandenburg-Berlin und Berlin-Eberswalde-Stettin ausgebaut.

Der Ausbau soll die Anbindung der Länder Brandenburg und Berlin sowohl nach Westen als auch Nordosten bewirken.

Kanäle in MitteldeutschlandKanäle in Mitteldeutschland

Der Elbe-Havel-Kanal (EHK) stellt ein wichtiges Teilstück dieses Wasserstraßenverbundes dar. Er ist rund 56 km lang und besteht aus einem Muldenprofil mit einer durchschnittlichen Wasserspiegelbreite von 35,50 m und einer Wassertiefe von 3,50 m in der Kanalachse. Er soll so ausgebaut werden, dass Großmotorgüterschiffe (Nutzlast bis 2.000 t) mit 110 m Länge und Schubverbände (Nutzlast bis 3.500 t) mit zwei Leichtern, 185 m Länge 11,4 m Breite und 2,8 m Abladetiefe verkehren können.

Elbe-Havel-Kanal Elbe-Havel-Kanal

Der Ausbau des Elbe-Havel-Kanals umfaßt mehrere Bauabschnitte, u.a. einzelne Kanalstrecken, zwei Schleusen sowie alle Brückenbauwerke. Mit dem Kanalausbau wurde im März 2000 begonnen. Voraussichtlich wird der Elbe-Havel-Kanal 2010 für Verkehr mit modernen Schiffseinheiten freigegeben.

Das zu bewirtschaftende Gebiet des Projektes 17 kann generell wegen der geringen Niederschläge als Wassermangelgebiet angesehen werden. Das "Wasserbewirtschaftungsmodell auf Tageswertbasis für die Bundeswasserstraßen des Projektes 17" dient der Untersuchung von Fragen der einheitlichen Wasserbewirtschaftung des Elbe-Havel-Kanals, des Magdeburger Kreuzes, der Unteren Havelwasserstraße und der Osthaltung des Mittellandkanals im Rahmen des Projektes 17. Das Modell enthält neben anderen Gewässern und Kanälen auch den Elbe-Havel-Kanal als Teilstrecke. Als Bilanzgröße neben Oberflächenwasserdargebot und –bedarf, wird der Austausch mit dem Grundwasser berücksichtigt. Da die Grundwasserbilanz mit dem Bewirtschaftungsmodell nicht direkt berechnet werden kann, wurde hierzu ein numerisches Grundwassermodell erstellt, das das gesamte Einzugsgebiet des Kanals erfasst.

Für das Bewirtschaftungsmodell auf Tageswertbasis werden die Bilanzgrößen für die Stauhaltung Zerben (Schleuse Niegripp bis Schleuse Zerben) und die Stauhaltung Wusterwitz benötigt. Auf der Grundlage von hydrologischen Daten für einen etwa 30jährigen historischen Zeitraum wurden die korrespondierenden Grundwasserzutrittsmengen berechnet.

Als Grundwassermodell-Software wurde Visual Modflow eingesetzt, das weltweit von vielen Institutionen verwendet wird.

Die Abbildung zeigt als ein Ergebnis der Berechnungen für die Stauhaltungen Zerben und Wusterwitz die berechnete Veränderung des Grundwasserzuflusses in den Jahren 1966 bis 96. Ein Abfluss von Kanalwasser ins Grundwasser (negative Werte) findet hierbei im gesamten Bilanzierungsraum nur an wenigen Tagen im Jahr in der Haltung Zerben statt. Lokal betrachtet kann an einzelnen Kanalabschnitten jedoch durchaus ein höherer Verlust an Kanalwasser auftreten.

Austauschmengen für die Jahre 1966-96 in den Stauhaltungen Zerben und Wusterwitz Austauschmengen für die Jahre 1966-96 in den Stauhaltungen Zerben und Wusterwitz

Die typischen mit dem Modell berechneten Grundwasserverhältnisse im Bereich zwischen Elbe (linker Modellrand) und Elbe-Havel-Kanal zeigt die nachfolgende Abbildung. Der abrupte Wechsel in den Grundwasserhöhen in der Bildmitte wird durch die Staustufe Zerben hervorgerufen.

Grundwasserverhältnisse im Bereich zwischen Elbe (linker Modellrand) und Elbe-Havel-KanalGrundwasserstände am 1.1.1991, rot: hohe Grundwasserstände, blau: niedrige Grundwasserstände

Weiterführende Literatur:

  • BfG-Bericht "Wasserbewirtschaftungsmodell auf Tageswertbasis für die Bundeswasserstraßen des Projektes 17 von Berlin bis zur Schleuse Sülfeld", BfG - 1357.
  • BfG-Teilbericht: Modellrechnungen zur Ermittlung der Austauschmengen zwischen Elbe-Havel-Kanal und dem Grundwasser

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