TY - JOUR A1 - Selle, Benny A1 - Graeff, Thomas A1 - Salzmann, Thomas A1 - Oswald, Sascha A1 - Walther, Marc A1 - Miegel, Konrad T1 - Investigation of a renatured fen catchment on the Baltic Sea coast of Mecklenburg - Part II: Salt dynamics and water balance JF - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung N2 - Coastal fens like the nature reserve "Hutelmoor und Heiligensee" (north-eastern Germany) are important landscape elements along the southern Baltic coast, which exchange fresh water and brackish water with the Baltic Sea. These exchange processes can be understood as experiments with a natural tracer, which may be used to investigate the hydrologic behaviour of these fen systems. With the establishment of coastal protection measures such as dunes and dikes, the installation of surface drainage and, more recently, also nature conservation measures, the hydrologic regime of these coastal wetlands has constantly altered over the last centuries.The rehabilitated wetland "Hutelnnoor und Heiligensee" is suitable for an analysis of hydrologic change as it has been monitored over the time period since nature conservation measures started in the 1990s. Collected data sets included observation of groundwater levels and electrical conductivities, weather data as well as discharge at the outlet of the drainage catchment. In this article, as a second part of the dual publication, processes and quantified process magnitudes have been identified that govern the salt balance of the study area including its variability in space and time. It was detected that - over the period of rehabilitation - salt water entered the catchment with an episodic storm surge by wave overtopping of dunes in 1995. The intruded brackish water was then diluted, which was a slow process extending over decades. It was governed by local groundwater recharge from precipitation and the inflow of relatively fresh groundwater from the hinterland. It is concluded that salt inputs from the Baltic Sea provide a natural tracer of hydrological processes, which can be readily monitored via electrical conductivity measurements. KW - Baltic Sea KW - coastal wetland KW - drainage of the catchment area KW - groundwater flow KW - management effects KW - system analysis KW - water balance Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.5675/HyWa_2016.4_2 SN - 1439-1783 VL - 60 SP - 259 EP - 268 PB - Bundesanst. für Gewässerkunde CY - Koblenz ER - TY - JOUR A1 - Schreiber, Lisa A1 - Munz, Matthias A1 - Salzmann, Thomas A1 - Oswald, Sascha T1 - Coupled simulation of groundwater and drainage dynamics in a coastal fen T1 - Modellierung der Strömungsdynamik in einem revitalisierten Küstenmoorgebiet an der Ostsee JF - Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften (FH-DGG) N2 - Coastal wetlands are characterized by continued human influence, e.g. with drainage ditches, coastal dikes or landscape restoration. In addition, it is important to understand the complex interactions with the sea to predict impacts of further development. In the present study the aim was to analyze surface and subsurface flow in a coastal wetland located at the Baltic Sea coastline near Warnemunde (Germany) to quantify water exchange with the Baltic Sea and analyze the effect of a storm flood event on saline intrusion. A 3-D transient groundwater model and a one-dimensional surface water model were set up and calibrated by using hydraulic head measurements. The results indicate that in addition to ditch flow, groundwater discharge to the Baltic Sea often has a significant influence on the overall water budget of the fen. From the transient modelling it became evident that water exchange between groundwater in the fen and the Baltic Sea depends on sea level and very often fluctuates between seaward and landward flow directions on daily to weekly time scales. N2 - Küstennahe Niedermoore wurden durch den Menschen verändert, bspw. durch das Anlegen von Entwässerungsgräben, dem Bau von Küstenschutzdeichen oder aktuell einer Renaturierung. Außerdem ist es wichtig die komplexe Interaktion mit der See zu verstehen, um Aussagen über die zukünftige Entwicklung treffen zu können. In der vorliegenden Studie wurde die ober- und unterirdische Strömung in einem Feuchtgebiet an der mecklenburgischen Ostseeküste nahe Warnemünde (Deutschland) untersucht, um dessen wechselseitigen Austausch mit der Ostsee zu quantifizieren und zu analysieren, wie sich ein Sturmhochwasserereignis auf den Salzeintrag ins Gebiet auswirkt. Hierfür wurde ein dreidimensionales instationäres Grundwassermodell erstellt, mit einem eindimensionalen Modell des Grabensystems gekoppelt und mit Messungen im Gebiet kalibriert und verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass neben der oberirdischen Entwässerung auch der Grundwasserabstrom in Richtung Ostsee eine wesentliche Komponente der Wasserbilanz darstellt. Das Verhalten entlang der Küste wird deutlich durch die Dynamik der Ostseewasserstände geprägt, wobei ein Grundwasserabstrom mit einem Zustrom von Ostseewasser bei hohen Küstenwasserständen innerhalb täglicher bis wöchentlicher Zeitskalen wechselt. KW - numerical modeling KW - Baltic Sea coast KW - groundwater-surface water KW - interaction KW - storm flood KW - salinization KW - Numerische Modellierung KW - Ostseeküste KW - Grundwasser-Oberflächenwasser-Interaktion KW - Sturmhochwasser KW - Versalzung Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1007/s00767-021-00486-y SN - 1430-483X SN - 1432-1165 VL - 26 IS - 3 SP - 289 EP - 304 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Miegel, Konrad A1 - Gräff, Thomas A1 - Franck, Christian A1 - Salzmann, Thomas A1 - Bronstert, Axel A1 - Walther, Marc A1 - Oswald, Sascha T1 - Auswirkungen des Sturmhochwassers der Ostsee am 4./5. Januar 2017 auf das renaturierte Nieder- moor „Hütelmoor und Heiligensee“ an der deut- schen Ostseeküste BT - Effects of the January 4/5 2017 storm surge on a restored fen at the German Baltic Sea coast JF - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung N2 - Entlang der Küstenniederung des Naturschutzgebietes „Hütelmoor und Heiligensee“, ca. 6 km nordöstlich von Rostock-Warnemünde gelegen, wird seit dem Jahr 2000 die Küstendüne nicht mehr instand gehalten. Im Rahmen der Renaturierung des Gebietes werden so grundsätzlich wieder Überflutungen bei Ostseehochwassern zugelassen, was bisher jedoch noch nicht eingetreten ist. Am 4./5. Januar 2017 ereignete sich ein Sturmhochwasser der Ostsee, mit einem Scheitelwasserstand in Warnemünde, der sich zwischen dem 10- und 20-jährlichen Hochwasserstand einordnet. Dennoch kam es bei diesem Ereignis nicht zum Dünendurchbruch und zur seeseitigen Überflutung, wohl aber zum binnenseitigen Einstrom von Salz- bzw. Brackwasser. Dieser erfolgte über den Graben, durch den das Gebiet normalerweise über die Warnow in die Ostsee entwässert. Durch das Einströmen über die Sohlschwelle, sonst Auslass des Gebietes, stiegen die Wasserstände und Salzkonzentrationen in der südwestlichen Hälfte der Niederung an. Mit zunehmender Entfernung zur Sohlschwelle waren diese Auswirkungen jedoch geringer spürbar. Dies gilt wegen der Retentionswirkung der Niederung mehr für den Wasserstand als für die Salzkonzentration. Während der Wasserstand durch den Einstau der Niederung und Überschwemmungen flächenhaft anstieg, breitete sich die Salzfront präferentiell in den ehemaligen Entwässerungsgräben, die trotz des Einstaus nach wie vor hydraulisch aktiv sind, eher linienhaft aus. Diese Interpretation beruht auf Messergebnissen von Wasserstand, elektrischer Leitfähigkeit und Wassertemperatur. N2 - Maintenance and repair of the coastal dunes of the conservation area, Hutelmoor und Heiligensee" have been ceased for renaturation purposes since the year 2000 to aid flooding of the area during high water levels of the Baltic Sea. On January 4th and 5th 2017, the Baltic Sea experienced a storm surge resulting in a water level in Warnemunde with a 10-to 20-year reoccurrence rate. Nevertheless, the event caused neither a dune failure nor a sea-sided flooding, but did result in an upstream inflow of salt and brackwater through the trench which normally drains the area into the Baltic Sea via the Warnow. Water levels and salinity concentrations rose in the south-western part of the area due to the influx via a ground sill, which normally acts as the outlet of the lowland. The effects within the lowland were less pronounced with increasing distance to the ground sill, which proved to be even more significant for the water levels than for salinities due to the retention capabilities of the area. While water levels increased extensively as a result of the flooding, the salinity front is presumed to have spread primarily along the former draining channels. This interpretation is based on monitoring data of the water level as well as the environmental tracers electrical conductivity and water temperature. KW - Baltic Sea KW - storm surge KW - coastal lowland KW - flooding KW - salinization KW - environmental tracer KW - process analysis KW - Ostsee KW - Sturmhochwasser KW - Küstenniederung KW - Überflutung KW - Versalzung KW - Umwelttracer KW - Prozessgeschehen Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.5675/HyWa_2017,4_2 SN - 1439-1783 VL - 61 IS - 4 SP - 232 EP - 243 PB - Bundesanst. für Gewässerkunde CY - Koblenz ER - TY - JOUR A1 - Miegel, Konrad A1 - Graeff, Thomas A1 - Selle, Benny A1 - Salzmann, Thomas A1 - Franck, Christian A1 - Bronstert, Axel T1 - Investigation of a renatured fen on the Baltic Sea coast of Mecklenburg - Part I: System description and basic hydrological characterisation JF - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung KW - Baltic Sea Coast KW - coastal wetland KW - drainage of the catchment area KW - fens KW - groundwater flow KW - management effects KW - system analysis KW - water balance Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.5675/HyWa_2016.4_1 SN - 1439-1783 VL - 60 SP - 242 EP - 258 PB - Bundesanst. für Gewässerkunde CY - Koblenz ER -