Inhaltsverzeichnis Zielsetzung Statistisches Verfahren Hochwassersimulation 10 Detaillierte Ergebnisauswertung relevanter Profile 19

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2 Inhaltsverzeichnis 1. Zielsetzung 3 2. Statistisches Verfahren Datengrundlagen Pegeldaten Statistik 7 3. Hochwassersimulation Vorbemerkungen Datengrundlage Hydrologische Daten Vorliegende Geometriedaten Hydraulische Simulation Geometrieeingabe Ergebnisse Tabellarische Ergebnisauswertung Längsprofil Detaillierte Ergebnisauswertung relevanter Profile Profile im nördlichen Bereich Profile im Stadtbereich Sissiweg Steinerner Steg Steinerner Steg Fußgängerbrücke unterhalb des Steinernen Steges Postbrücke Fußgängerbrücke Therme Theaterbrücke Neue Fußgängerbrücke Raetia Brücke Eisenbahnbrücke Lido Brücke Mebo Brücke Schlussfolgerungen Literatur Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis 36 Seite 1

3 AUFTRAGGEBER / COMMITTENTE: Autonome Provinz Bozen - Südtirol Abteilung Wasserschuzbauten Amt für öffentliches Wassergut 30.1 Cesare Battisti Straße Bozen PLANER / PROGETTISTA: Garberweg 23 I St. Martin / Pass. Internet: info@ews-ingenieure.com info@pec.ews-ingenieure.it (PEC) Seite 2

4 1. Zielsetzung Das INTERREG IV Projektes zur urbanen und ökologischen Nachhaltigkeit wird gemeinsam in den Gemeinden Meran, Alleghe (Veneto) und Pfunds (Tirol, Österreich) durchgeführt. Als Projektpartner konnte für die Stadtgemeinde Meran auch die Abteilung Wasserschutzbauten der Autonomen Provinz Bozen Südtirol als engagierter Projektpartner gewonnen werden. Unter dem Motto Die Passer in Meran Freiräume am Wasser setzt sich das Projekt folgende Ziele: Aufwertung und bessere Nutzung der Flussgebiete Weniger räumliche Barrieren zwischen Stadtgebiet und Fluss Neues Bewusstsein über ein Leben am Fluss und über Wasser als Quelle des Lebens Die vorliegende Hochwassersimulation soll als Diskussions und Planungsgrundlage für die Realisierung der gesetzten Projektziele dienen, d. h. Möglichkeiten, Gefahren und Einschränkungen aufzeigen. 2. Statistisches Verfahren Ausgehend von den Messungen am Pegel Saltaus wurde anhand der maximalen jährlichen Abflüsse eine Hochwasserabschätzung für das erweiterte Einzugsgebiet der gesamten Passer mit Hilfe statistischer Verfahren erstellt. Das Einzugsgebiet bis zum Pegel Saltaus erstreckt sich über 341,80 km², jenes der gesamten Passer über 414 km² (Quelle WNP). Seite 3

5 Hochwassersimulation Meran Abbildung 1: Einzugsgebiet der Passer 414 km² Seite 4

6 2.1. Datengrundlagen Pegeldaten Für die statistische Auswertung wurden Jahreshöchstwerte der Abflüsse aus dem Hydrographischen Jahrbuch entnommen bzw. vom Hydrographischen Amt zur Verfügung gestellt. Standortinformationen des Pegels Saltaus (Quelle: Homepage des Hydrographischen Amtes): Technische Daten Kodex: 2233 Typ der Station: Hydro Kartographische Koordinaten: Geoid ED m / m Breitengrad / Längengrad: 46,73 / 11,20 Pegelnullpunkt: m ü. NN Die jeweiligen Jahreshöchstwerte der Abflüsse sind mit ihrem Auftrittsdatum in Abbildung 2 zu sehen. Zusätzlich ist eine ungefähre Einordnung der Jährlichkeit des Abflusses aus der Extremwertstatistik angegeben. Hinsichtlich der Saisonalität der Abflüsse zeigt sich, dass fast alle Jahreshöchstwerte im Zeitraum Ende Juni bis Anfang September aufgetreten sind. Seite 5

7 maximale Jahresabflüsse Pegel Saltaus 500 HQ HQ 50 max. Abflüsse [m³/s] HQ Abbildung 2: Maximale jährliche Abflüsse am Pegel Saltaus Die Überschreitungswahrscheinlichkeit für einen Hochwasserscheitelabfluss an einer Stelle des Fließgewässers bzw. dessen Wiederkehrzeit stehen in einem engen Zusammenhang mit der Länge der Beobachtungszeitspanne. Liegen die Beobachtungsreihen in einer Länge von Jahren vor, können gute Ergebnisse erzielt werden, sofern nur eine geringe Interpolation bzw. Extrapolation für das mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit auftretende Hochwasser erforderlich ist. Je mehr sich die Wiederholungszeitspanne von der Beobachtungszeitspanne unterscheidet, desto unsicherer ist die Extrapolation. Die doppelte bis höchstens zweieinhalbfache Länge der Beobachtungszeitspanne sollte die Obergrenze der Extrapolation darstellen. Höhere Jährlichkeiten haben nur noch die Qualität von Abschätzungen. Zur Orientierung kann man sich folgender Tabelle bedienen: Beobachtungszeitspanne statistische Aussage < 10 Jahre unbrauchbar Jahre abschätzend Jahre bedingt geeignet > 30 Jahre geeignet Für den Pegel Saltaus stehen Messreihen aus 16 Jahren zur Verfügung, demnach stellt die Extrapolation auf 40 Jahre die Obergrenze einer zuverlässigen Aussage dar. Dennoch wird im Zuge der Auswertung die Abschätzung für eine Jährlichkeit von vorgenommen. Die extrapolierten Jahreshöchstabflüsse für die gesamte Passer lassen sich durch lineare Extrapolation der vorhandenen Messdaten aus folgender Formel gewinnen: ,8 Seite 6

8 Das Ergebnis grafisch dargestellt sieht folgendermaßen aus: 600 berechnete maximale Jahresabflüsse Pegel Passer 500 HQ 100 HQ HQ max. Abflüsse [m³/s] Abbildung 3: Maximale jährliche Abflüsse am Pegel Meran 2.2. Statistik Bei der statistischen Auswertung wird zunächst die empirische Verteilung der beobachteten Abflüsse und der berechneten Abflussspenden (aus der Grüße des Einzugsgebietes) nach der Formel von Cunnane (Maniak, 1997) vorgenommen: mit Anzahl Werte 0,4 0,2 Rangordnung der Werte (1 größter Wert, kleinster Wert) scheinbare Jährlichkeit An die beobachteten Hochwasserkollektive werden die folgenden Extremwertverteilungen angepasst: Gumbelverteilung Gumbelverteilung mit L Momenten Allgemeine Extremwertverteilung (AEV) Pearson 3 Veteilung (P3) LOG Pearson 3 Verteilung Die Berechnung der Extrapolationen erfolgt mit dem Programm MS Excel Die Ergebnisse der Hochwasserstatistik für die Meran sind in Tabelle 1 aufgeführt. Seite 7

9 Ergebnisse Hochwasserabflüsse Pegel Meran [m³/s] Verteilung HQ 30 HQ 50 HQ 100 HQ 200 HQ 300 Gumbel 449,27 490,02 544,99 599,76 631,74 Gumbel mit L-Momenten 464,73 508,34 567,15 625,75 659,97 AEV 430,54 457,34 490,11 519,29 534,88 P3 433,66 463,84 502,65 539,53 560,37 LOG Pearson 3 419,59 440,23 463,95 483,67 493,67 Ergebnisse Abflussspenden Pegel Meran [l/s.km²] Verteilung Hq 30 Hq 50 Hq 100 Hq 200 Hq 300 Gumbel 1.085, , , , ,95 Gumbel mit L-Momenten 1.122, , , , ,13 AEV 1.039, , , , ,98 P , , , , ,54 LOG Pearson , , , , ,45 Tabelle 1: Ergebnisse der Hochwasserstatistik Meran Anbei der grafische Verlauf der berechneten Abflüsse HQ100 ausgehend von der geplanten Pegelstation in Meran empirische Verteilung Gumbel L-Momente Gumbel AEV Pearson 3 LOG Pearson 3 Konfidenz Gumbel L-Momente Hochwasserstatistik Pegel Meran HQ100: 567,15 544,99 490,11 502,65 463,95 Abflüsse Q [m³/s] Konfidenz Gumbel Konfidenz AEV Konfidenz Pearson 3 Konfidenz LOG Pearson Jährlichkeit n Abbildung 4: Hochwasserabflüsse HQ100 Pegel Meran Seite 8

10 Die Anpassung der theoretischen Funktionen an die Stichproben wurde mittels eines optischen Vergleichs sowie zweier statistischer Testverfahren überprüft: Kolmogorow Smirnow Test nω² Anpassungstest In den meisten Fällen liefern beide Anpassungstests die gleiche Aussage. In Tabelle 3 sind die Ergebnisse der angeführten Anpassungstests aufgeführt. Durch die Bildung der Summe der beiden Tests kann die beste Approximation gefunden werden. Parameter l x 0 a c d Gumbel 0, ,8465 Gumbel mit L-Momenten 0, ,6671 AEV 0, , ,2192 P3 13, , ,5346 LOG Pearson 3 4,4668 6,3848-0,2381 m 12 m2 3 q 3 q y,3 * Momente Lm 2 q m 2,0,n Gumbel 228, ,9679 Gumbel mit L-Momenten 228, ,3855 AEV 228, ,9679 0,3924 P3 228, ,9679 0,5454 LOG Pearson 3 228, ,5120-1,2624 Trendanalyse Pegel b a c t t n-2, a t <= t n-2,a Meran -3,22 255,67 103,30-0,58 1,76 ok Anpassungstests Kolmogorov Gumbel Gumbel L-Momente AEV Pearson 3 LOG Pearson 3 0,1185 0,1269 0,1251 0,1229 0,1197 nw²-test Gumbel Gumbel L-Momente AEV Pearson 3 LOG Pearson 3 0,0388 0,0388 0,0333 0,0330 0,0343 Summen Gumbel Gumbel L-Momente AEV Pearson 3 LOG Pearson 3 beste Approximation 0,1573 0,1657 0,1584 0,1560 0,1540 LOG Pearson 3 Tabelle 2: Parameter, Trendanalyse, Anpassungstests Meran Seite 9

11 3. Hochwassersimulation 3.1. Vorbemerkungen Das vorliegende Projekt wurde erstellt, um die Hochwassersicherheit der Passer über eine Flusslänge von ca. 5,5 km vor der Einmündung in die Etsch zu untersuchen. Dieser Flussabschnitt ist in diesem Bereich vom Stadtbild von Meran, Promenaden, Brücken, Aufweitungen usw. geprägt Datengrundlage Hydrologische Daten Für die Hochwasseruntersuchung wurden folgend angeführte gemittelten Hochwasserscheitelabflüsse herangezogen. Hochwasserabflüsse Pegel Meran [m³/s] Verteilung HQ 30 (PF1) HQ 50 (PF2) HQ 100 (PF3) HQ 200 (PF4) HQ 300 (PF5) Gumbel 449,27 490,02 544,99 599,76 631,74 Gumbel mit L-Momenten AEV 430,54 457,34 490,11 519,29 534,88 P3 433,66 463,84 502,65 539,53 560,37 LOG Pearson 3 419,59 440,23 463,95 483,67 493,67 Mittelwert 433,26 462,86 500,43 535,56 555,17 Tabelle 3: Hydrologische Datengrundlage Vorliegende Geometriedaten Von Seiten des Auftraggebers wurden für den interessierten Teilbereich das Längsprofil und die wesentlichen Querprofile ausgehend von der Riffianer Brücke (Sportplatz) bis hin zur MEBO Brücke zur Verfügung gestellt Hydraulische Simulation Zur Modellierung eines Flussabschnittes wird ein Projekt (Project) angelegt, in dem alle Daten (Geometrie) verwaltet werden. Für eine hydraulische Berechnung werden jeweils Geometriedaten und Abflussdaten im Modell verknüpft. Die Geometrie und Abflussdaten beinhalten im wesentlichen geometrische und hydraulische Informationen über den Flussabschnitt, welche für die Simulation herangezogen wurden. Seite 10

12 Die Modellierung erfolgte mit Hilfe des Programms HEC Ras. HEC RAS steht für Hydraulic Engineering Center River AnalysisSystem. Es wurde von dem US Army Corps of Engineers am Institut for Water Resources in Davis, USA entwickelt. Das Programm samt englischsprachigen Handbücher stehen im Internet zur freien Verfügung (4). Für die hydraulische Berechnung wird ein stationäres eindimensionales, Modell verwendet. Es basiert auf der Energiegleichung, welches iterativ für jedes Querprofil gelöst wird. Die Energieverluste zwischen zwei Querprofilen beinhalten Reibungsverluste und örtliche Verluste aufgrund von Einschnürungen, Aufweitungen und dergleichen. Die Abflussbeziehung basiert auf der empirischen Gleichung von Manning Strickler (Normalabfluss), die einen Zusammenhang zwischen der Abflussmenge, durchflossenem Querschnitt, benetztem Umfang, Sohlneigung, Rauigkeit und Fließgeschwindigkeit darstellt. Diese Formeln genügen dem strömenden Fließzustand. Tritt jedoch ein Fließwechsel und somit ein schneller Übergang im Fließzustand auf, so ist die Energiegleichung nicht mehr anwendbar. Es gibt mehrere Umstände die einen Fließwechsel zur Folge haben, wie zum Beispiel eine plötzliche, gravierende Änderung der Sohlneigung, Brückenkonstruktionen, Wehre, Abstürze und ähnliches. Um derartige Sprünge in der Energielinie zu berücksichtigen werden teilweise zusätzlich empirische Formeln herangezogen, was wiederum eine weitere Fehlerquelle in sich birgt Geometrieeingabe Die Geometrieeingabe erfolgt durch Festlegen (Eingabe) der jeweiligen Querprofile (Schnitt) der Eingabe des Abstandes zum Unterlieger Querprofil, der angenommen Rauhigkeitsbeiwerte, der Definition des Flussabschnittes (Channels) und des Uferbereiches. Weiters werden die geometrischen Strukturen wie z.b. Brücken, Wehre, Durchlässe spezifiziert. Für weitere Berechnungen wurden für die Ermittlung der Abflusstiefe folgend angeführte Manning Strickler Beiwerte für die (Hochwasserabflüsse) herangezogen: Uferbereich: 20 m1/3/s (Wildbach mit grobem Geröll) Flussbett: 22 m1/3/s (Wildbäche mit grobem Geröll in Bewegung) Bei den hier herangezogenen Stricklerbeiwerten handelt es sich um eine konservative Annahme um den extremen Bedingungen im Hochwasserfall zu genügen. Der jeweilige Kehrwert entspricht dem Manningbeiwert, welcher in die Berechnung einfließt. Das mittlere Sohlliniengefälle oberhalb des Untersuchungsbereiches beträgt 0,8 %. Der Mündungsbereich der Passer in die Etsch weist ein mittleres Sohlliniengefälle bzw. ein angenommenes Energieliniengefälle von 0,5 % auf. Seite 11

13 3.4. Ergebnisse Abbildung 5: Simulationsbereich Passer Stadtbereich Meran (Auszug HEC RAS) Tabellarische Ergebnisauswertung In den folgend angeführten Tabellen sind die Ergebnisse der Wasseranschlaglinienberechnung tabellarisch ausgewertet und dargestellt. Rot markierte Wasserspiegellagen stellen eine wahrscheinliche Überflutung dar. Blau markierte Böschungskantenhöhen stellen die gegebenenfalls überflutete Böschungsoberkante dar. Seite 12

14 Tabelle 4: Anschlaglinien Profil 1 25 Hochwassersimulation Meran Profil Ufer Berechnete Anschlaglinien Verm. Modell links rechts W HQ 30 W HQ 50 W HQ 100 W HQ 200 W HQ 300 Nr. Nr. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. Profil ,42 385,62 384,24 384,35 384,48 384,60 384,68 Profil ,89 385,36 383,45 383,58 383,75 383,90 383,99 Profil ,72 384,98 382,81 382,92 383,06 383,20 383,27 Brücke Unterkante = 385,83 m ü.d.m. Brücke Riffian Sportplatz Profil ,66 382,73 382,53 382,66 382,84 383,00 383,08 Profil ,75 381,65 381,56 381,65 381,73 381,88 381,98 Profil ,51 380,74 380,83 380,96 381,13 381,28 381,35 Profil ,48 381,50 380,35 380,46 380,61 380,75 380,82 Profil ,48 381,50 380,33 380,45 380,60 380,73 380,77 Profil ,31 381,18 380,39 380,51 380,67 380,81 380,83 Profil ,82 381,30 379,69 379,81 379,95 380,09 380,18 Profil ,67 381,36 379,54 379,66 379,81 379,94 380,01 Profil ,17 380,36 378,52 378,64 378,78 378,91 378,99 Profil ,62 380,14 376,15 376,26 376,39 376,52 376,58 Profil ,62 380,14 378,09 378,22 378,39 378,54 378,62 Profil ,74 378,51 376,96 377,07 377,21 377,34 377,42 Profil ,02 378,26 376,23 376,35 376,51 376,64 376,71 Profil ,58 377,52 375,74 375,84 375,96 376,06 376,12 Profil ,30 376,74 374,99 375,08 375,19 375,29 375,35 Profil ,94 376,55 374,82 374,92 375,05 375,16 375,23 Profil ,23 374,24 373,21 373,32 373,44 373,55 373,62 Profil ,23 374,24 370,51 370,61 370,73 370,84 370,90 Profil ,94 374,52 370,92 370,98 371,05 371,12 371,15 Profil ,40 374,83 371,02 371,11 371,21 371,30 371,36 Profil ,28 371,35 370,59 369,57 369,62 369,67 369,70 Brücke Unterkante = 374,38 m ü.d.m. Einmündung Finsterbach Profil ,92 372,06 369,28 369,34 369,42 369,49 369,53 Profil ,64 371,79 367,10 367,16 367,24 367,32 367,37 Profil ,44 367,21 362,91 362,95 362,99 363,02 363,04 Profil ,35 367,13 363,47 363,55 363,66 363,75 363,80 Seite 13

15 Tabelle 5: Anschlaglinien Profil Hochwassersimulation Meran Profil Ufer Berechnete Anschlaglinien Verm. Modell links rechts W HQ 30 W HQ 50 W HQ 100 W HQ 200 W HQ 300 Nr. Nr. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. Profil ,58 366,26 362,46 362,52 362,60 362,67 362,71 Profil ,72 366,10 361,86 361,97 362,11 362,24 362,31 Profil ,33 362,25 360,68 360,82 361,00 361,15 361,24 Profil ,33 362,22 360,82 360,96 361,13 361,29 361,37 Profil ,86 361,96 360,72 360,86 361,03 361,18 361,26 Profil ,18 361,26 359,55 359,66 359,79 359,91 359,98 Profil ,96 361,05 359,61 359,74 359,91 360,06 360,14 Profil ,83 360,14 358,57 358,69 358,82 358,95 359,02 Profil ,83 360,14 358,63 358,76 358,92 359,07 359,15 Profil ,60 359,66 358,67 358,81 358,98 359,12 359,20 Profil ,36 358,88 357,65 357,77 357,90 358,03 358,11 Profil ,28 358,65 357,93 358,06 358,22 358,37 358,45 Profil ,59 358,19 357,00 357,11 357,26 357,39 357,47 Profil ,59 358,19 356,77 356,90 357,06 357,20 357,29 Profil ,30 357,89 356,82 356,96 357,12 357,26 357,35 Profil ,58 357,02 355,80 355,92 356,07 356,21 356,25 Profil ,58 357,02 355,86 355,99 356,15 356,28 356,38 Profil ,24 356,71 355,85 355,98 356,15 356,27 356,33 Profil ,40 356,01 354,89 355,00 355,15 355,28 355,32 Profil ,40 356,01 354,85 354,98 355,13 355,28 355,36 Profil ,06 355,82 354,85 354,98 355,11 355,27 355,36 Profil ,68 354,84 353,89 354,01 354,16 354,30 354,36 Profil ,68 354,84 352,48 352,59 352,74 352,87 352,94 Profil ,62 354,61 353,80 353,92 354,07 354,20 354,28 Profil ,25 354,02 352,89 353,01 353,15 353,28 353,34 Profil ,20 353,46 350,69 350,78 350,88 350,98 351,03 Profil ,16 353,48 349,82 349,91 350,01 350,10 350,16 Profil ,07 353,65 350,50 350,61 350,74 350,86 350,93 Profil ,86 353,76 350,25 350,37 350,51 350,64 350,71 Profil ,96 352,18 349,32 349,43 349,56 349,68 349,74 Seite 14

16 Tabelle 6: Anschlaglinien Profil Hochwassersimulation Meran Profil Ufer Berechnete Anschlaglinien Verm. Modell links rechts W HQ 30 W HQ 50 W HQ 100 W HQ 200 W HQ 300 Nr. Nr. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. Profil ,37 351,88 349,43 349,54 349,67 349,79 349,86 Profil ,05 351,11 348,56 348,67 348,79 348,90 348,96 Profil ,79 350,91 348,67 348,78 348,91 349,03 349,10 Profil ,75 350,05 347,81 347,91 348,03 348,14 348,20 Profil ,53 349,83 347,76 347,86 347,99 348,11 348,17 Profil ,55 349,35 346,87 346,97 347,09 347,19 347,24 Profil ,17 349,08 347,00 347,12 347,27 347,39 347,47 Profil ,16 348,14 346,13 346,24 346,36 346,51 346,55 Profil ,82 348,14 346,35 346,48 346,63 346,79 346,82 Profil ,29 347,86 345,97 346,11 346,26 346,39 346,47 Profil ,18 347,65 346,07 346,18 346,35 346,49 346,58 Profil ,78 348,21 345,22 345,33 345,47 345,59 345,65 Profil ,59 347,65 344,47 344,58 344,71 344,82 344,89 Profil ,07 347,61 344,07 344,17 344,29 343,73 343,79 Profil ,04 347,74 343,56 343,69 343,86 344,01 344,10 Profil ,89 344,54 341,94 342,07 342,22 342,35 342,43 Profil ,10 339,18 340,29 340,36 340,45 340,54 340,58 Profil ,82 341,79 338,92 339,25 339,68 340,04 340,23 Profil ,62 360,43 336,44 336,66 336,90 337,26 337,44 Brücke Unterkante = 356,68 m ü.d.m. Tiroler Brücke Profil ,88 336,18 328,74 329,14 329,67 330,14 330,41 Brücke Unterkante = 335,88 m ü.d.m. Fußgängerbrücke Gilf Seite 15

17 Profil Ufer Berechnete Anschlaglinien Hochwassersimulation Meran Verm. Modell links rechts W HQ 30 W HQ 50 W HQ 100 W HQ 200 W HQ 300 Nr. Nr. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. Profil ,06 329,75 325,77 325,77 325,76 325,77 325,77 Profil ,02 330,00 326,63 326,85 327,12 327,28 327,37 Profil ,09 336,51 324,83 325,00 325,22 325,42 325,53 Brücke Unterkante = 332,24m ü.d.m. Steinerner Steg (Stichhöhe) Profil ,23 328,71 323,90 323,89 323,93 323,90 323,94 Profil ,69 328,16 322,45 322,53 322,62 322,69 322,74 Profil ,36 324,26 322,12 322,24 322,40 322,54 322,62 Profil ,05 322,91 320,26 320,39 320,55 320,70 320,77 Brücke Unterkante = 322,30m ü.d.m. UK Rohr Fußgängerbrücke Promenade Profil ,11 320,34 318,73 318,79 318,87 318,94 318,98 Profil ,07 320,96 317,55 317,65 317,77 317,89 317,96 Profil ,85 322,05 315,92 316,02 316,15 316,26 316,32 Brücke Unterkante = 317,92m ü.d.m. UK Postbrücke Profil ,38 318,43 314,84 314,93 315,05 315,13 315,21 Profil ,24 317,42 314,12 314,19 314,27 314,35 314,39 Profil ,35 315,63 313,01 313,13 313,28 313,41 313,49 Profil ,78 314,76 312,62 312,75 312,91 313,07 313,15 Brücke Unterkante = 314,34m ü.d.m. Fußgängersteg Kursaal (Stichhöhe) Profil ,30 313,15 311,15 311,27 311,41 311,55 311,61 Profil ,39 312,23 311,07 311,25 311,49 311,72 311,86 Brücke Unterkante = 311,89 m ü.d.m. Theaterbrücke (Stichhöhe), Anschlaglinien erreichen Brücke Profil ,84 311,55 310,13 310,25 310,41 310,56 310,64 Profil ,13 310,84 309,58 309,71 309,88 310,03 310,11 Profil ,11 309,93 308,54 308,68 308,85 309,01 309,11 Tabelle 7: Anschlaglinien Profil Seite 16

18 Tabelle 8: Anschlaglinien Profil Hochwassersimulation Meran Profil Ufer Berechnete Anschlaglinien Verm. Modell links rechts W HQ 30 W HQ 50 W HQ 100 W HQ 200 W HQ 300 Nr. Nr. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. m ü.d.m. Profil ,35 309,08 307,73 307,85 307,99 308,12 308,19 Brücke Unterkante = 308,86 m ü.d.m. FB (Stichhöhe) Anschlaglinie erreichen Brücke Profil ,86 308,20 307,17 307,30 307,46 307,61 307,68 Profil ,03 307,57 305,96 306,09 306,24 306,37 306,46 Profil ,30 306,82 305,24 305,36 305,51 305,64 305,71 Brücke Unterkante = 306,73 m ü.d.m. Raetia Brücke (Stichhöhe) Profil ,71 306,32 304,83 304,96 305,11 305,25 305,33 Profil ,78 305,61 303,63 303,75 303,91 304,05 304,13 Profil ,17 304,93 302,99 303,13 303,30 303,46 303,55 Profil ,07 304,85 302,77 302,91 303,09 303,25 303,33 Brücke Unterkante = 304,23 m ü.d.m. Eisenbahnbrücke Profil ,94 304,44 301,96 302,08 302,22 302,35 302,42 Profil ,19 303,95 302,15 302,28 302,44 302,59 302,67 Profil ,91 303,79 301,53 301,67 301,83 301,97 302,04 Profil ,64 303,71 301,60 301,73 301,88 302,02 302,09 Profil ,43 303,48 301,27 301,41 301,58 301,71 301,79 Profil ,32 303,41 301,31 301,45 301,61 301,75 301,82 Profil ,97 303,04 300,23 300,34 300,49 300,66 300,74 Profil ,85 302,93 300,12 300,25 300,42 300,57 300,65 Profil ,39 302,69 299,14 299,26 299,42 299,55 299,63 Profil ,43 302,55 299,28 299,39 299,52 299,64 299,70 Profil ,29 302,53 298,44 298,55 298,70 298,83 298,90 Brücke Unterkante = 300,71 m ü.d.m. Fußgängerbrücke unterhalb Meraner Lido Profil ,83 301,31 298,44 298,54 298,66 298,76 298,81 Profil ,56 300,36 297,83 297,96 298,12 298,26 298,33 Profil ,38 299,72 297,56 297,68 297,82 298,00 298,08 Profil ,51 298,43 296,96 297,09 297,27 297,48 297,62 Profil ,21 298,06 296,10 296,23 296,39 296,48 296,53 Profil ,76 297,14 295,29 295,40 295,53 295,65 295,72 Profil ,68 301,19 294,82 294,94 295,09 295,23 295,30 Brücke Unterkante = 298,68 m ü.d.m. Mebo Brücke Seite 17

19 3.4.2 Längsprofil Folgende Abbildung stellt den Verlauf der Wasserstände über den simulierten Bereich dar, sowie die zugehörigen Energielinien und die kritischen Abflusshöhen. Einen besseren Überblick über die berechneten Wasserstände verschafft der Plan S Passer_1d_modell_ohne_Brücken Plan: Plan 06 Passer Passer Legend EG PF 5 EG PF 4 Elevation (m) EG PF 3 EG PF 2 EG PF 1 WS PF 5 WS PF 4 WS PF 3 WS PF 2 Crit PF 5 WS PF 1 Crit PF 4 Crit PF 3 Crit PF 2 Crit PF 1 Ground Main Channel Distance (m) Abbildung 6: Längsprofil Seite 18

20 4. Detaillierte Ergebnisauswertung relevanter Profile 4.1. Profile im nördlichen Bereich Im nördlichen Teil des untersuchten Passerabschnittes kommt es erstmals unterhalb des Riffianer Sportplatzes (Profil 4, 5, 6, 12) zu Ausuferungen an der orographisch rechten Uferseite. Weiter südlich kann es im Bereich des Profils 39 zu weiteren Ausuferungen an der orographisch linken Seite kommen. Gegenüber der Handwerkerzone Tirol kommt es bereits ab einem HQ50 zu ersten Ausuferungen, südlich davon bereits ab einem HQ30 (orographisch linke und rechte Seite). In den genannten Bereichen besteht für die Bevölkerung keine unmittelbare Gefahr, da keine öffentlichen Gehwege und sonstige Infrastrukturen von den Ausuferungen betroffen sind. Die mittleren Geschwindigkeiten liegen dabei für HQ30 zwischen 2,40 m/s und 5,0 m/s. Abbildung 7: Übersicht wahrscheinliche Überflutungen nördlicher Bereich Abbildung 7 stellt die Bereiche dar, in denen es zu Ausuferungen kommen kann. Nicht dargestellt ist der Bereich um den Riffianer Sportplatz. Seite 19

21 Abbildung 8: Übersicht wahrscheinliche Überflutung Gilf Wie in Abbildung 8 ersichtlich, besteht für die Bevölkerung im Hochwasserfall keine unmittelbare Gefahr. Seite 20

22 4.2. Profile im Stadtbereich Folgende Abbildungen stellen den Stadtbereich da und sollen einen Überblick über die Lage der kritischen Abflusssektionen vermitteln. Abbildung 9: Gilf Abbildung 10: nördlicher Bereich Promenade Seite 21

23 Abbildung 11: innerstädtischer Bereich Abbildung 12: Einmündungsbereich Seite 22

24 4.2.1 Sissiweg Steinerner Steg Oberhalb des Steinernen Steges kommt es im Stadtbereich erstmals zu Ausuferungen. Dabei wird bereits ab einem Hochwasserereignis von HQ30 der orographisch linke Gehweg überflutet. Abbildung 13: Überflutung ab HQ30 Seite 23

25 4.2.2 Steinerner Steg Am Steinernen Steg bereiten die veranschlagten Hochwasserabflüsse keine Probleme hinsichtlich Wasseranschlag an der Brückenunterkante (6,72 m Reserve bis zum Stich). Abbildung 14: Steinerner Steg Folgende Abbildung zeigt den Wasserstand bei HQ300. Der orographisch rechte Bereich im Unterwasserbereich wird dabei voraussichtlich zum Teil überschwemmt. Abbildung 15: Steinerner Steg Anschlaglinie HQ300 Seite 24

26 4.2.3 Fußgängerbrücke unterhalb des Steinernen Steges Für die Fußgängerbrücke südlich des Steinernen Stegs ist die Hochwassersicherheit gegeben. Der verbleibende Stich von der Wasseroberkante bis zur Brückenunterkante beträgt ca. 1,55 m. Abbildung 16: Fußgängerbrücke Seite 25

27 4.2.4 Postbrücke Die Anschlaglinien erreichen bereits bei HQ30 die seitliche Brückenkonstruktion, dennoch ist die Hochwassersicherheit für ein HQ300 gegeben (verbleibende Stichhöhe 1,60 m), sofern bei Hochwasser nicht eine übermäßige Verklausung stattfindet. Abbildung 17: Postbrücke Folgende Abbildung soll die Anschlaglinie des 300 jährlichen Hochwassers verdeutlichen. Abbildung 18: Postbrücke Anschlaglinie HQ300 Seite 26

28 4.2.5 Fußgängerbrücke Therme An der Fußgängerbrücke (gegenüber der Therme) liegen die Anschlaglinen der berechneten Hochwasserabflüsse unterhalb der Brückenkonstruktion (verbleibende Stichhöhe ca. 1,20 m). Abbildung 19: Fußgängerbrücke Therme Folgende Abbildung zeigt den berechneten Wasserstand von HQ300. Abbildung 20: Fußgängerbrücke Therme Anschlaglinie HQ300 Seite 27

29 4.2.6 Theaterbrücke Die Theaterbrücke kann für Hochwasserereignisse über 100 Jahre als kritisch eingestuft werden (verbleibende Stichhöhe HQ100 = 500 m³/s ca. 45 cm). Bei einer zusätzlichen Verklausung (z. Bsp. durch Treibholz) besteht die Gefahr, dass die Brücke überschwemmt wird. Laut Berechnung liegt die Anschlaglinie bei HQ300 ca cm unterhalb der Brückenunterkante. Folgende Abbildungen sollen dies verdeutlichen. Abbildung 21: Theaterbrücke Abbildung 22: Theaterbrücke Anschlaglinie HQ300 Seite 28

30 4.2.7 Neue Fußgängerbrücke Auch bei der neuen Fußgängerbrücke (unterhalb Theaterbrücke) erreichen bereits die Anschlaglinien eines 30 jährlichen Hochwassers die Brückenkonstruktion. Bei HQ300 liegt der Wasserspiegel ca. ca. 70 cm unter der Brückenunterkante. Es besteht wie bei der Theaterbrücke die Gefahr dass durch zusätzliche Verklausungen die Brücke überflutet wird. Anbei die Ergebnisse der Berechnung mit den errechneten mittleren Geschwindigkeiten. Abbildung 23: neue Fußgängerbrücke Abbildung 24:neue Fußgängerbrücke Anschlaglinie HQ300 Seite 29

31 4.2.8 Raetia Brücke Die nachfolgenden Brücken können bei den untersuchten Hochwasserereignissen als sicher eingestuft werden, sofern durch Verklausungen der Durchflußquerschnitt nicht wesentlich verkleinert wird (wir verweisen hierbei im besonderen auf die Raetiabrücke, welche über einen Mittelpfeiler verfügt). Die Ergebnisse der einzelnen Brücken werden in den folgenden Abbildungen dargestellt. Die Anschlaglinien für HQ300 liegen 1,10 m unterhalb der Brückenunterkante. Dies wird in den nächsten beiden Abbildungen verdeutlicht. Abbildung 25: Raetia Brücke Abbildung 26: Raetia Brücke Anschlaglinie HQ300 Seite 30

32 4.2.9 Eisenbahnbrücke Die verbleibende Stichhöhe an der Eisenbrücke beträgt 0,90 m. Aufgrund der Form der Brücke ist es ziemlich unwahrscheinlich, dass an der Brücke im Zuge eines Hochwasserereignisses eine Verklausung stattfindet. Abbildung 27: Eisenbahnbrücke Profil Abbildung 28: Eisenbahnbrücke Seite 31

33 Lido Brücke Die verbleibende Stichhöhe an der Eisenbrücke beträgt 1,85 m. Eine Verklausung im Hochwasserfall ist somit fast auszuschließen. Abbildung 29: Lidobrücke In der folgenden Abbildung wurde trotz der Perspektive versucht, den Wasserstand bei HQ300 einzuzeichnen. Abbildung 30: Lidobrücke Anschlaglinie HQ300 Seite 32

34 Mebo Brücke Die Hochwassersicherheit ist für die gegenständliche Brücke auch bei einem Hochwasserereignis von HQ300 gegeben. Die errechnete Stichhöhe vom Bemessungswasserstand bis zur Brückenunterkante beträgt dabei immer noch rund 3,50 m. Abbildung 31: Mebobrücke Seite 33

35 5. Schlussfolgerungen Hochwassersimulation Meran Basierend auf die gemessenen Abflüsse des Pegels Saltaus und Extrapolation der gemessenen Werte auf das gesamte Einzugsgebiet der Passer wurden in Zusammenarbeit mit dem Hydrographischen Amt und der Abteilung Wasserschutzbauten die Bemessungsabflüsse festgelegt. Anhand dieser Daten erfolgte die eindimensionale Simulation mit Hilfe der Programmes HEC RAS. Die dadurch ermittelten Anschlaglinien und Wasserstände basieren auf der eindimensionalen Berechnung des Normalabflusses von Reinwasser. Die Ergebnisse zeigen, dass es im Oberwasserbereich an verschiedenen Stellen zu Ausuferungen kommen kann, wobei jedoch für die Bevölkerung und Infrastrukturen keine besonderen Vorkehrungen zu treffen sind. Trotzdem wäre es ratsam die Böschungen in den gefährdeten Bereichen entsprechend zu erhöhen. Im Stadtbereich sind die Fließquerschnitte ausreichend groß bemessen um die veranschlagten Wassermengen ohne Gefahr abführen zu können. Im Kapitel 4 wurden die kritischen Profile im Stadtbereich detaillierter dargestellt, wobei es sich fast ausnahmslos um die Brückenquerschnitte handelt. Durch die Brückenkonstruktionen werden die Fließquerschnitte vermindert und es besteht die Gefahr, dass diese bei Hochwasser überflutet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass bis auf die Theaterbrücke und die Fußgängerbrücke nahe Leopardistrasse, die angesetzten Hochwasserabflüsse sicher abgeführt werden können, sofern es nicht zu Verklausungen im Brückenbereich (bei Brücken mit Mittelpfeilern) kommt. Die Situation an der Theaterbrücke ist als kritisch einzustufen, da es beinahe zu einem vollkommenen Zuschlagen des Fließquerschnittes kommt (HQ300). Auch die Ergebnisse an der Fußgängerbrücke nahe Leopardistrasse sind als relativ kritisch einzustufen, da bei dem Bemessungsabfluss HQ300 nur mehr eine Stichhöhe von 45 cm verbleibt und somit eine erhöhte Gefahr besteht, dass Treibholz an der Brückenunterkante hängen bleibt und es somit zu einem vollkommenen Zuschlagen des Fließquerschnittes kommen kann. In den genannten Profilen wäre es ratsam den Fließquerschnitt zu erhöhen, damit die simulierten Hochwassermengen sicher abgeführt werden können. Seite 34

36 6. Literatur Schneider Bautabellen Hydrographisches Amt Dipl. Ing. Dieter Stolz USACE (2002) Bautabellen für Ingenieure 16. Auflage Werner Verlag 2004 Hydrologisches Jahrbuch Autonome Provinz Bozen, Hydrographisches Amt, Bozen. Diplomarbeit Hochwasserabschätzung in unbeobachteten Einzugsgebieten unter Zuhilfenahme von regionalen Extremwertstatistiken HEC RAS River Analysis System, Version 4.0 Software zur 1D Abflussmodellierung. Homepage der United States Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center ras/ (1) (2) (3) (4) 7. Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Ergebnisse der Hochwasserstatistik Meran... 8 Tabelle 2: Parameter, Trendanalyse, Anpassungstests Meran... 9 Tabelle 3: Hydrologische Datengrundlage Tabelle 4: Anschlaglinien Profil Tabelle 5: Anschlaglinien Profil Tabelle 6: Anschlaglinien Profil Tabelle 7: Anschlaglinien Profil Tabelle 8: Anschlaglinien Profil Seite 35

37 8. Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Einzugsgebiet der Passer 414 km²... 4 Abbildung 2: Maximale jährliche Abflüsse am Pegel Saltaus... 6 Abbildung 3: Maximale jährliche Abflüsse am Pegel Meran... 7 Abbildung 4: Hochwasserabflüsse HQ100 Pegel Meran... 8 Abbildung 5: Simulationsbereich Passer Stadtbereich Meran (Auszug HEC RAS) Abbildung 6: Längsprofil Abbildung 7: Übersicht wahrscheinliche Überflutungen nördlicher Bereich Abbildung 8: Überflutung ab HQ Abbildung 9: Steinerner Steg Abbildung 10: Steinerner Steg Anschlaglinie HQ Abbildung 11: Fußgängerbrücke Abbildung 12: Postbrücke Abbildung 13: Postbrücke Anschlaglinie HQ Abbildung 14: Fußgängerbrücke Therme Abbildung 15: Fußgängerbrücke Therme Anschlaglinie HQ Abbildung 16: Theaterbrücke Abbildung 17: Theaterbrücke Anschlaglinie HQ Abbildung 18: neue Fußgängerbrücke Abbildung 19:neue Fußgängerbrücke Anschlaglinie HQ Abbildung 20: Raetia Brücke Abbildung 21: Raetia Brücke Anschlaglinie HQ Abbildung 22: Eisenbahnbrücke Profil Abbildung 23: Eisenbahnbrücke Abbildung 24: Lidobrücke Abbildung 25: Lidobrücke Anschlaglinie HQ Abbildung 26: Mebobrücke Seite 36