Longitudinal dispersion of radioactive substances in Federal waterways Translated title: Longitudinale Ausbreitung radioaktiver Stoffe in Bundeswasserstraßen

Abstract

In the context of radioactivity monitoring in German Federal Waterways (BWStr) by the Federal Institute of Hydrology (BfG) according to the Precautionary Radiation Protection Act (StrVG), the prediction of the dispersion of radioactive substances in water is one of the key tasks. The aim is the forecasting of the longitudinal dispersion of concentrations of soluble hazardous substances in flowing water. These predictions are based on the so-called dispersion tests with tritium as a tracer that the BfG has performed since 1980. Characteristic parameters like discharge-dependent flow velocities, dispersion and elimination constants related to emission sources or selected river sections are determined. They will serve as basis for a mathematical model to forecast discharge-dependent flow velocities, expected impact times, concentration maxima, and the duration of critical increases in concentrations. In the following, the results obtained till now from three investigation campaigns on the River Weser and its source rivers Werra and Fulda are described.

Kurzfassung

Im Rahmen der großräumigen Überwachung der Bundeswasserstraßen (BWStr) auf radioaktive Stoffe durch die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gemäß dem Strahlenschutzvorsorgegesetz (StrVG) ist die Erstellung von Ausbreitungsprognosen eine von mehreren Maßnahmen des Überwachungskonzepts. Hierbei können Vorhersagen zur longitudinalen Ausbreitung der Schadstoffkonzentration in der fließenden Welle getroffen werden. Diesen Vorhersagen liegen sog. Dispersionsuntersuchungen mit Tritium als Leitstoff an BWStr zugrunde, die die BfG seit 1980 durchführt. Für einzelne Flussabschnitte werden charakteristische Parameter wie abflussabhängige Fließgeschwindigkeiten und emittenten- sowie teilstreckenbezogene Dispersions- und Eliminationskonstanten bestimmt, anhand derer im Rahmen eines mathematischen Modells abflussabhängige Fließzeiten, erwartete Einwir-kungszeitpunkte, Konzentrationsmaxima und die Dauer von kritischen Konzentrationserhöhungen vorausberechnet werden können. Es wird über die bisher an der Weser erhaltenen Ergebnisse aus drei Untersuchungskampagnen berichtet.