Starkregenereignisse Identifizierung von Risiken und Handlungsmöglichkeiten
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- Kilian Schmid
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1 Starkregenereignisse Identifizierung von Risiken und Handlungsmöglichkeiten URBAS Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten - Fallstudie Lohmar - Beispiel Mehlemer Bach - Beispiel Düsseldorf Dipl.-Ing. Robert Mittelstädt
2 Inhalt URBAS Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Überblick Deutschland Sturzfluten - Arten Fallstudie Lohmar BMBF-Projekt URBAS 2012: Fortschreibung - Ermittlung und Aufnahme von aktuellen Überflutungsereignissen infolge Starkregen in die URBAS-DB 2012 Prognosemodell Gebäudegefährdung Bundesministerium für Bildung und Forschung BBK-Projekt Stand der Technik 2015: Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik am Beispiel von Düsseldorf-Gerresheim Bundesamts für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) 2
3 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Deutschland: Schadensereignisse 298 Sturzflut Ereignisse aus ca. 15 Jahren URBAS Datenbank 3
4 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Ergebnisse URBAS Einheitliche Sammlung von Sturzflutereignissen in einer Datenbank Schäden in Deutschland dokumentiert 15 Fallstudien in betroffenen Kommunen: Lessons learned Methoden der Gefahren- und Risikoanalyse, Gefahren- und Risikokarten Maßnahmenkatalog entwickelt Gebiete mit hoher Sturzflutgefahr in Deutschland identifiziert Verbesserung der Vorhersage- und Warnung 4
5 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Sturzfluttypen Tiefland Mittelgebirge, Gebirge Erosion, Erdrutsche, Schlammfluten 5
6 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Fallstudie Lohmar (Berichte) Teil A: Ereignisanalyse 29./30. Juni 2005 Orts- und Ereignisbeschreibung, Hochwasserbewältigung, Risikoanalyse, Vorsorgemaßnahmen Teil B: Niederschlagsuntersuchung Teil C: Abflussuntersuchung Hydraulische Berechnung mit SAGA und HYDRO_AS-2D Teil D: Befragung privater Haushalte Hochwassererfahrung Schäden 6
7 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Fallstudie Lohmar (Ergebnisse HYDRO_AS-2D) Neuhonrath Maarbach 7
8 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Fallstudie Lohmar (Ergebnisse HYDRO_AS-2D) Donrath Birkenbach HYDRO_AS-2D 8
9 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten Fallstudie Lohmar (Vergleich mit SAGA-GIS) Donrath Birkenbach SAGA-GIS 9
10 URBAS - Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten URBAS 2012 : Fortschreibung ca. 22 Ereignisse / Jahr URBAS 2012: Fortschreibung - Ermittlung und Aufnahme von aktuellen Überflutungsereignissen infolge Starkregen in die URBAS-DB zusätzliche Ereignisse mit 59 Ereignistagen 10
11 Prognosemodell für Gebäudegefährdungen in hängigen Lagen (BBK Bonn) 2012 Am Beispiel des Mehlemer Bachs Ereignis-Analyse (Nieder., Pegel, Überfl.) Kanalnetzberechnung Hystem-Extran 2D-Grobmodell 10x10m 2D-Feinmodell mit Kanalnetzkopplung 11
12 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim Stand der Technik 2015 GIS-Analyse (Fließwege & Senken) Kanalnetzberechnung 2D-Screeningmodell 2D-Feinmodell 2D-Feinmodell mit Kanalnetzkopplung 2D-Feinmodell mit Maßnahmen 12
13 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim Analyse der topografischen Gegebenheiten (GIS-Analyse) Ermittlung der Einzugsgebiete Prüfung DGM Plausibilität Schummerung, Gefälle Fließwege, Senken-Analyse Auswertung historischer Ereignisse (Feuerwehreinsätze) 13
14 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim Niederschlag, Kanalüberstau, 2D-Screeningmodell Effektivniederschlag, Überstau Kanalnetz Sturzflutberechnung 2D-Screeningmodell Identifikation von Gefahrenbereichen / Begehung Vergleich GIS-Analyse Überstau 2D-Mod. Erstellung Gefahrenkarte 2D-Screeningmodell 14
15 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim 2D-Feinmodellmodell Aufbau Gewässer, Verrohrungen Gebäude, Mauern, Durchfahrten Straßen, Gehweg Kanalschächte und Regeneinläufe Bruchkanten, Rauheiten 15
16 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim 2D-Feinmodellmodell Ergebnisse Belastung (Zeitlich variabel (Ganglinien)) Niederschlagbelastung in Abhängigkeit der Landnutzung (Effektivniederschlag Neff) Zufluss von Gewässern Überstau aus Kanalnetz, Regeneinläufe Ergebnisse Überflutung und Wassertiefen, Geschwindigkeiten aus Überstau, aus Oberflächenabfluss, einzeln und kombiniert Gefahren- und Risikobereiche Nachweis von Maßnahmen Geplante Verbesserungen Aufzeigen von verursachten Verschlechterungen 16
17 Intensität schwach mittel stark Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim Gefahrenkarte und Risikokarte Verarbeitung der 2D-Ergebnisse Gefahr in Abh. von der Überschwemmungstiefe (h) und der Fließgeschwindigkeit (v) Wahrscheinlichkeit depth_max oder max(depth * veloc) hoch mittel gering HQ10 HQ30 HQ100 > > 0, > 0,
18 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim Maßnahmen und 2D-Wirkungsanalyse Tiefgarage Notentw. HW-Schutztor RRB WSP-Absenkung WSP-Erhöhung 18
19 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim Zusammenfassung Belastung: Neff + Kanalüberstau + Gewässerabfluss Überstau mit/ohne Wiedereinschöpfung Überflutungskarten mit/ohne Kanalüberstau Gefahrenkarte und Risikokarte 2D-Feinmodell Prüfung der Wirksamkeit von Maßnahmen 19
20 Prognose von Sturzfluten mittels 2D- Modelltechnik Beispiel Düsseldorf-Gerresheim Fazit und Empfehlung GIS-Analyse: gute Erkenntnisse EZG, Grundlage, ersetzt jedoch keine 2D-Hydraulik. 2D-Grobmodell: günstige Methode, gute Ergebnisse zur Gefahren- und Risikoabschätzung (mit Gebäude). 2D-Feinmodell: sehr detaillierte Methode, genaue Datengrundlagen sehr wichtig. Regeneinläufe: mit maßgeblicher Wirkung Maßnahmen: 2D-Feinmodell zur Wirkungsanalyse sehr gut geeignet. 20
21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Starkregenereignisse Identifizierung von Risiken und Handlungsmöglichkeiten Dipl.-Ing. Robert Mittelstädt Hydrotec GmbH, Aachen festgesetzte Überschwemmungsgebiete Quelle:
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