Neue Grenzen der ÜSG Gose-Elbe, Dove-Elbe und Brookwetterung. Olaf Müller, Gabriele Gönnert und Peter Fröhle (TUHH),

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1 Neue Grenzen der ÜSG Gose-Elbe, Dove-Elbe und Brookwetterung Olaf Müller, Gabriele Gönnert und Peter Fröhle (TUHH),

2 Binnenentwässerung Vier- und Marschlande 2

3 Daten zur Ermittlung von ÜSG Hydrologie Niederschlag- Abfluss- Modell Hydraulik Hydrodynamischesnumerisches Modell 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 : LGV Gewässervermessung - LSBG, BA Rauheiten - LSBG mit der TUHH Pegelaufzeichnungen -BUE Bauwerksdaten BA ÜSG Darstellung in Kartenform Gebäudekataster -LGV Digitale Stadtgrundkarte 1 : LGV 3

4 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

5 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

6 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, m) Gitternetz Modell Gose-Elbe besteht aus Vierecks- und Dreieckselementen sowie Gitternetzpunkten Gitternetz Modell Dove-Elbe/Brookwetterung besteht aus Vierecks- und Dreieckselementen sowie Gitternetzpunkten Gebäude werden ausgestanzt, d. h. Umströmung wird naturähnlich berücksichtigt 6

7 Vorläufig gesichertes ÜSG Gose-Elbe 7

8 Vorläufig gesichertes ÜSG Dove-Elbe 8

9 Vorläufig gesichertes ÜSG Brookwetterung 9

10 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

11 Ergebnis Gose-Elbe 2D-Modellierung 11

12 Ergebnis Gose-Elbe 2D-Modellierung Video S. Kraatz gesamt einfügen 12

13 Ergebnis 2D-Modellierung Gose-Elbe 13

14 Veränderung 2D-Ergebnis Gose-Elbe Verkleinerung des ÜSG Vergrößerung des ÜSG Verkleinerung und Vergrößerung des ÜSG 14

15 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

16 Ergebnis Dove-Elbe 2D-Modellierung

17 Ergebnis Dove-Elbe 2D-Modellierung 17

18 Ergebnis Dove-Elbe 2D-Modellierung 18

19 Ergebnis 2D-Modellierung Dove-Elbe 19

20 Verkleinerung 2D-Ergebnis Dove-Elbe Verkleinerung des ÜSG 20

21 Veränderung 2D-Ergebnis Dove-Elbe Verkleinerung des ÜSG Vergrößerung des ÜSG 21

22 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

23 Ergebnis 2D-Modellierung Brookwetterung Film von TU wenn da

24 Ergebnis 2D-Modellierung Brookwetterung 24

25 Verkleinerung 2D-Modellierung Brookwetterung Verkleinerung des ÜSG 25

26 Vergleich Berechnungsergebnisse Naturwissenschaftliche Verfahren Überschwemmte Fläche [ha] Betroffene Gebäude [Anzahl] Gose- Elbe 1D-Modell 100, D-Modell 88,44 44 Veränderung - 12,0 % D-Modell 48,39 83 Dove-Elbe 2D-Modell 26,59 32 Veränderung - 45,1 % - 51 Brookwetterung 1D-Modell 28, D-Modell 25,83 2 Veränderung - 10,0 %

27 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

28 Vielen Dank Bild 28

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