Nachweis der Wasserverfügbarkeit für die Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit im Land Brandenburg im Auftrag des Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg (Dezember 2013) Teil II Nachweis der Wasserverfügbarkeit für alle überregionalen und regionalen Vorranggewässer www.fotosuche.info biota biota Institut für ökologische Forschung und Planung GmbH Dr. Bernd Pfützner Teilbericht II - Nachweis der Wasserverfügbarkeit für alle Vorranggewässer in Brandenburg Auftragnehmer & Bearbeitung: Auftraggeber: Dr. rer.nat. Tim G. Hoffmann Christiane Koll M.Sc. Sebastian Sedlmeir (Ansprechpartner und Koordination) biota – Institut für ökologische Forschung Landesamt für Umwelt, Gesundheit und und Planung GmbH Verbraucherschutz Brandenburg Nebelring 15 Seeburger Chaussee 2 18246 Bützow 14476 Potsdam, OT Groß Glienicke Telefon: 038461/9167-34 Telefax: 038461/9167-55 Telefon: 033201/442-293 email: [email protected] Telefax: 033201/442-662 Internet: www.institut-biota.de email: Dr. Bernd Pfützner [email protected] M.Sc. Anne Schumann Internet: http://www.brandenburg.de/LUGV Büro für Angewandte Hydrologie, (BAH) Köberlesteig 6 13156 Berlin Telefon: (030) 499 137 02 e-Mail: [email protected] Internet: www.bah-berlin.de Vertragliche Grundlage: Bützow, den 01.10.2012 Dr. rer. nat. Dr. agr. Dietmar Mehl - Geschäftsführer - Institut biota & BAH – Büro für Angewandte Hydrologie 2013 2 Teilbericht II - Nachweis der Wasserverfügbarkeit für alle Vorranggewässer in Brandenburg Abkürzungsverzeichnis ........................................................................ 5 1 Anlass und Aufgabenstellung ........................................................ 7 2 Vorgehensweise und Grundlagendaten ......................................... 8 2.1 Definition der verwendeten Abflussbegriffe ...........................................10 2.2 Überregionale Vorranggewässer .............................................................12 2.3 Regionale Vorranggewässer ....................................................................14 2.4 Querbauwerke ...........................................................................................16 2.4.1 Wehre der überregionalen Vorranggewässer.......................................... 16 2.4.2 Wehre der regionalen Vorranggewässer ................................................. 18 2.4.3 Schleusen der überregionalen Vorranggewässer ................................... 18 2.4.4 Schleusen der regionalen Vorranggewässer .......................................... 20 3 Ermittlung des verfügbaren Wasserdargebots ........................... 22 3.1 Grundlagen ................................................................................................22 3.1.1 Modellgrundlagen ..................................................................................... 22 3.1.2 Datengrundlagen ....................................................................................... 24 3.1.3 Randbedingungen und Bewirtschaftung ................................................. 30 3.1.4 Nutzungsdaten .......................................................................................... 35 3.2 Methodik ....................................................................................................39 3.3 Ergebnisse ................................................................................................41 3.3.1 Auswertung der elf prioritären Standorte ................................................ 41 3.3.2 Zukünftige Entwicklung ............................................................................ 70 3.3.3 Unsicherheitsbetrachtung ........................................................................ 73 3.3.4 Ergebnisübergabe für alle Vorranggewässer .......................................... 74 3.4 Wasserdargebot aller Vorranggewässer ................................................77 3.5 Abflussaufteilung......................................................................................82 4 Ermittlung des Wasserbedarfs ..................................................... 88 4.1 Festlegen der relevanten Fischaufstiegsanlagentypen .........................88 4.2 Ermittlung der erforderlichen Bemessungswerte ..................................89 Institut biota & BAH – Büro für Angewandte Hydrologie 2013 3 Teilbericht II - Nachweis der Wasserverfügbarkeit für alle Vorranggewässer in Brandenburg 4.3 Hydraulische Bemessung ........................................................................92 4.3.1 Technische Anlagentypen ........................................................................ 94 4.3.2 Naturnahe Anlagentypen .......................................................................... 96 4.3.3 Sonderbauweisen ...................................................................................... 97 4.4 Ergebnis der hydraulischen Bemessung ...............................................99 4.5 Ermittlung der Leitströmung .................................................................104 4.6 Ermittlung des maßgeblichen standort- bzw. anlagenabhängigen Mindestabflusses zur Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit Qmin,Durchgängigkeit ..........................................................106 5 Defizitanalyse ............................................................................... 109 5.1 Überregionale Vorranggewässer ...........................................................111 5.1.1 Prioritäre überregionale Vorranggewässer ........................................... 112 5.1.2 Nicht prioritäre überregionale Vorranggewässer .................................. 120 5.2 Regionale Vorranggewässer ..................................................................127 5.2.1 Dosse, Rhin, Temnitz und Jäglitz-System ............................................. 128 5.2.2 Löcknitz und Nebenflüsse der Stepenitz ............................................... 130 5.2.3 Ucker, Quillow, Strom, Dölln- und Thymenfließ sowie Alte Oder und Nebenflüsse ..................................................................................... 132 5.2.4 Nebenflüsse mittleren bis oberen Spree ............................................... 134 5.2.5 Nebenflüsse der Pulsnitz und der Schwarzen Elster ............................ 136 5.2.6 Dahme und Köllnitzer Mühlenfließ ......................................................... 139 5.2.7 Nuthe, Nieplitz und Nebenflüsse ............................................................ 141 5.2.8 Buckau, Verlorenwasser und Temnitz ................................................... 143 6 Fazit .............................................................................................. 145 7 Literaturverzeichnis ..................................................................... 150 8 Anhangsverzeichnis .................................................................... 152 Institut biota & BAH – Büro für Angewandte Hydrologie 2013 4 Teilbericht II - Nachweis der Wasserverfügbarkeit für alle Vorranggewässer in Brandenburg Abkürzungsverzeichnis FAA Fischaufstiegsanlage FGWID Fließgewässer-ID MQ mittlerer Abfluss, arithmetisches Mittel der Abflüsse im Zeitraum T (z.B. 1 Monat, 1 Jahr, m Jahre, etc.), [m3/s] MQ* mit ArcEGMO simulierter mittlerer Abfluss mit Berücksichtigung der Wassernutzung entsprechend der bestehenden Wasserrechte, arith- metisches Mittel der Abflüsse im Zeitraum T (z.B. 1 Monat, 1 Jahr, m Jahre, etc.), [m3/s] MQ- mit ArcEGMO simulierter mittlerer Abfluss ohne Berücksichtigung der Wassernutzung entsprechend der bestehenden Wasserrechte, arith- metisches Mittel der Abflüsse im Zeitraum T (z.B. 1 Monat, 1 Jahr, m Jahre, etc.), [m3/s] pD spezifische Leistungsdichte der Energiedissipation in FAA / Turbu- lenzgrad, [W/m3] Q30 Abfluss eines Gewässers, der an 30 Tagen im Jahr unterschritten wird, [m3/s] * Q 30 mit ArcEGMO simulierter Abfluss mit Berücksichtigung der Wasser- nutzung entsprechend der bestehenden Wasserrechte, der an 30 Ta- gen im Jahr unterschritten wird, [m3/s] - Q 30 mit ArcEGMO simulierter Abfluss ohne Berücksichtigung der Wasser- nutzung entsprechend der bestehenden Wasserrechte, der an 30 Ta- gen im Jahr unterschritten wird, [m3/s] Q330 Abfluss eines Gewässers, der an 330 Tagen im Jahr unterschritten wird, [m3/s] * Q 330 mit ArcEGMO simulierter Abfluss mit Berücksichtigung der Wasser- nutzung entsprechend der bestehenden Wasserrechte, der an 330 Tagen im Jahr unterschritten wird, [m3/s] - Q 330 mit ArcEGMO simulierter Abfluss ohne Berücksichtigung der Wasser- nutzung entsprechend der bestehenden Wasserrechte, der an 330 Tagen im Jahr unterschritten wird, [m3/s] QFAA Mindestabfluss über eine Fischaufstiegsanlage bei Anwendung der Mindestgeometrien, [m3/s] QFAA,doppelt doppelter Mindestabfluss über eine Fischaufstiegsanlage bei Anwen- dung der Mindestgeometrien, [m3/s] QHaupt am Hauptfließarm eines Querbauwerkstandortes auftretender aufge- teilter Hauptabfluss nach pauschalisierter Abflussaufteilung, [m3/s] QLeit Leitströmung: Mindestabfluss, der benötigt wird, um für Fische eine gute Auffindbarkeit des Anlageneinstiegs zu gewährleisten, [m3/s] Institut biota & BAH – Büro für Angewandte Hydrologie 2013 5 Teilbericht II - Nachweis der Wasserverfügbarkeit für alle Vorranggewässer in Brandenburg Qmin,Durchgängigkeit maßgeblicher standort- bzw. anlagenabhängiger Mindestabfluss zur Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit; ermittelt aus dem Ver- 3 gleich von QFAA und QLeit [m /s] Qmin,Durchgängigkeit,Gesamt an einem Querbauwerkstandort auftretender maßgeblicher standort- bzw.