Neue Grenzen der ÜSG Gose-Elbe, Dove-Elbe und Brookwetterung Olaf Müller, Gabriele Gönnert und Peter Fröhle (TUHH), 19.07.2016 Binnenentwässerung Vier- und Marschlande 2 Daten zur Ermittlung von ÜSG Hydrologie NiederschlagAbflussModell Hydraulik Hydrodynamischesnumerisches Modell ÜSG Darstellung in Kartenform • • • • • • Meteorologische Daten - Bemessungsregenreihen der FHH Topografische Daten (z.B. Höhendaten, Luftbilder) Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV) Landnutzung/Versiegelung - LGV, LSBG mit der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) Geologie/Bodenarten - Behörde Umwelt und Energie (BUE) Gewässervermessung - LSBG, Bezirksamt Bergedorf (BA) Pegelaufzeichnungen - BUE Bauwerksdaten – BA, LSBG • • • • • • • • Digitales Geländemodell (DGM 1) - LGV Landnutzungsdaten - LGV Gebäudekataster - LGV Digitale Karte 1 : 5000 - LGV Gewässervermessung - LSBG, BA Rauheiten - LSBG mit der TUHH Pegelaufzeichnungen - BUE Bauwerksdaten – BA • • Gebäudekataster - LGV Digitale Stadtgrundkarte 1 : 1000 - LGV • 3 Naturwissenschaftliche Verfahren • Hydronumerische Modelle ermitteln Fließverhältnisse in Gewässern • Zur Ermittlung von Fließverhältnissen werden ein-, zwei- und dreidimensionale Modelle (1D-, 2D-, 3D-Modelle) unterschieden • Auswahl ist von der Fragestellung abhängig • ÜSG wirken in der horizontalen Strömungsebene • Bei ÜSG werden hinreichend genau 1D-Modelle eingesetzt. Die vorläufig gesicherten ÜSG wurden mit einem 1D-Modell berechnet • Die Überprüfung erfolgt mit einem instationären 2D-Modell, um den besonderen Hinweisen (z. B. lokale Geländeveränderungen) der Stellungnahmen Rechnung zu tragen • 3D-Modelle werden z.B. beim Sedimenttransport eingesetzt 4 2D-Modellierung • Gitternetz aus Laserscanbefliegung DGM 2010 (Vorgänger 2001) und örtlicher Vermessung gemäß Stellungnahmen • Genauere Berücksichtigung der Gewässergeometrie mit Bauwerken und der Topographie der Vorländer bzw. Stadtfläche • Berechnung der Strömungskomponenten in zwei Raumrichtungen, d. h. Strömungsrichtung muss nicht bekannt sein • Je Netzknoten Berechnung der Strömungskomponenten (Geschwindigkeit und Wasserstand) • Instationäre Modellierung, d.h. Abfluss ≠ konstant • Software ist im Internet seit 2015 verfügbar: Delft3D Flexible Mesh Suite (Forschungsinstitut Deltares, Niederlande) 5 Gitternetz 2D-Modell Rechengitter Schule Kirchwerder Fließgeschwindigkeiten Heinrich-Osterath-Straße • Gekrümmte Vierecke (0,50 – 3,30 m quer, 0,90 – 10,40 m längs im Gewässer) und Dreiecke im Vorland (Kantenlänge 0,20 – 100 m) • Gitternetz Modell Gose-Elbe besteht aus 634.524 Vierecks- und Dreieckselementen sowie 365.794 Gitternetzpunkten • Gitternetz Modell Dove-Elbe/Brookwetterung besteht aus 271.556 Vierecks- und Dreieckselementen sowie 177.607 Gitternetzpunkten • Gebäude werden „ausgestanzt“, d. h. Umströmung wird naturähnlich berücksichtigt 6 Vorläufig gesichertes ÜSG Gose-Elbe 7 Vorläufig gesichertes ÜSG Dove-Elbe 8 Vorläufig gesichertes ÜSG Brookwetterung 9 Untersuchungsumfang Gose-Elbe Die Überprüfung des vorläufig gesicherten ÜSG umfasst die hydraulische Berechnung der ÜSG-Flächen mit einer genaueren Methode unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse Übersichtskarte und Lageplan Ergänzende Vermessung an der Gose-Elbe im Bereich Kirchwerder Hausdeich (Beispiel) 10 Ergebnis Gose-Elbe 2D-Modellierung 11 Ergebnis Gose-Elbe 2D-Modellierung Video S. Kraatz gesamt einfügen 12 Ergebnis 2D-Modellierung Gose-Elbe 13 Veränderung 2D-Ergebnis Gose-Elbe Verkleinerung des ÜSG Vergrößerung des ÜSG Verkleinerung und Vergrößerung des ÜSG 14 Untersuchungsumfang Dove-Elbe Die Überprüfung des vorläufig gesicherten ÜSG umfasst die hydraulische Berechnung der ÜSG-Flächen mit einer genaueren Methode unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse Übersichtskarte und Lageplan 15 Ergebnis Dove-Elbe 2D-Modellierung Ergebnis Dove-Elbe 2D-Modellierung 17 Ergebnis Dove-Elbe 2D-Modellierung 18 Ergebnis 2D-Modellierung Dove-Elbe 19 Verkleinerung 2D-Ergebnis Dove-Elbe Verkleinerung des ÜSG 20 Veränderung 2D-Ergebnis Dove-Elbe Verkleinerung des ÜSG Vergrößerung des ÜSG 21 Untersuchungsumfang Brookwetterung Die Überprüfung des vorläufig gesicherten ÜSG umfasst die hydraulische Berechnung der ÜSG-Flächen mit einer genaueren Methode unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse Übersichtskarte und Lageplan 22 Ergebnis 2D-Modellierung Brookwetterung Film von TU wenn da Ergebnis 2D-Modellierung Brookwetterung 24 Verkleinerung 2D-Modellierung Brookwetterung Verkleinerung des ÜSG 25 Vergleich Berechnungsergebnisse GoseElbe Dove-Elbe Brookwetterung Naturwissenschaftliche Verfahren Überschwemmte Fläche [ha] Betroffene Gebäude [Anzahl] 1D-Modell 100,50 58 2D-Modell 88,44 44 Veränderung - 12,0 % - 14 1D-Modell 48,39 83 2D-Modell 26,59 32 Veränderung - 45,1 % - 51 1D-Modell 28,70 11 2D-Modell 25,83 2 Veränderung - 10,0 % -9 26 Zusammenfassung 2D-Modellierung • Insgesamt verringert sich die Größe der überschwemmten Fläche der ÜSG und die Anzahl der betroffenen Gebäude • Differenzen erklären sich aus der Instationarität (zeitliche Verlauf des Abflusses) und die genauere Strömungsmodellierung von Bauwerken sowie durch die Berechnung des Fliessweges im Gelände • Weiterhin bedingt die Verwendung des Digitalen Geländemodells (DGM) aus dem Jahr 2010 (Vorgänger stammte aus dem Jahr 2001) genauere Höhenangaben • Stellungnahmen von Anwohnerinnen und Anwohnern wurden ausgewertet • Prüfung der örtlichen Verhältnisse wurde durchgeführt 27 Vielen Dank Bild 28
© Copyright 2024 ExpyDoc
