Simulationsmodell und technisches Konzept für das Sedimentmanagement

#Bergbaugebiet #Niederschlag-Abfluss-Modellierung #Sedimenttransport #Rückhaltebecken #Sedimentationsbecken
Blick in ein beidseitig durch Mauern begrenztes Flussbett, das mit dunkelgrau gefärbten, groben und feinen Sanden bedeckt ist und in dem sehr wenig Wasser fließt
Fluss im Bergbaugebiet, der durch Feinsedimente mit hohem Kohleanteil stark beeinträchtigt wird. Bildnachweis: Projekt WaterMiner

Tropische und subtropische Bergbaugebiete verursachen hohe Sedimentfrachten in Vorflutern. Auf der Basis von Simulationsmodellen werden technische Konzepte für Sedimentationsbecken hinsichtlich ihrer Lage, Volumen und Ausrüstung optimiert.

Neben den bergbaulichen Abwässern, die gepumpt und gefasst zu Grubenwasserbehandlungsanlagen geleitet werden, fallen in Bergbaugebieten in tropischen und subtropischen Regionen große Mengen Oberflächenabflüsse an. In Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Ober-flächen enthalten sie hohe Sedimentfrachten, die die Wasserqualität in den Vorflutern stark beeinträchtigen.

Das entwickelte Simulationsmodell, welches mit der Software HEC-RAS erstellt wurde, und das technische Konzept für das Sedimentmanagement umfasst eine Niederschlags-Abfluss-Modellierung in Verbindung mit einer Sediment-Transport-Modellierung für Bergbaugebiete und eine darauf aufbauende Standortfindung und einfache Technologie zur Sedimentrückhaltung mit Hilfe von Sedimentationsbecken mit Schräglamellenklärern. Die zum entwickelten Konzept gehörigen In-situ- und Laboruntersuchungen ermöglichen die Ermittlung der für die erwünschten Reinigungsgrade erforderlichen Dimensionierung der Sedimentationsbecken und Schräglamellenklärer.

Das Konzept wurde exemplarisch in einem ausgewählten Einzugsgebiet angewandt. Auf der Basis der Ergebnisse können geeignete Standorte für Sedimentationsbecken identifiziert, Mindestvolumina für Sedimentationsbecken in Abhängigkeit vom Reinigungsziel ermittelt oder bestehende Planungen auf ihre potentielle Behandlungseffektivität überprüft werden.

Neben der Simulation des derzeitigen Zustands und der Überprüfung geeigneter Maßnahmen kann das Modell ebenfalls an zukünftig zu erwartende Veränderungen angepasst werden. Somit sind auch Prognosen möglich.

Wasser­ressource: Oberflächenwasser
Produkttyp:
  • Managementkonzepte & Bewertungen
  • Modelle & Software-Tools
Anwendungs­sektor: Industrie
Fördermaßnahme: WavE
Projekt: WaterMiner

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