Aus der Wolke bis in das Grundwasser wasserwirtschaftliche Untersuchungen und Planungen an einem Beispiel im Dresdener Raum

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Nikolas Meyer
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1 Aus der Wolke bis in das Grundwasser wasserwirtschaftliche Untersuchungen und Planungen an einem Beispiel im Dresdener Raum Dipl.-Ing. Bettina Knab BAUGRUND DRESDEN Ingenieurgesellschaft mbh

2 Inhaltsübersicht Der schöne Wachwitzer Elbhang Hydrologie für Quereinsteiger Regenreiche Zeiten und verschiedene Abflüsse Maßnahmekonzept

3 Ereignisse im Herbst / Winter 2010 / 2011

4 Lage im Dresdener Stadtgebiet Quelle:

5 Das Untersuchungsgebiet Steckbrief : Der Ohlschegrund ein Einzugsgebiet ohne Gewässer: steile bewaldete Hänge, mit Gebietsgefälle um ca. 30 % flachgründige Böden, gering mächtige Lockergesteinsschichten (Schmelzwassersande) über dem zersetzten Granodiorit Hauptabflussrichtung Schadensbereich Altes Quellhaus Ohlsche Quelle Quelle: Landeshauptstadt Dresden, Liegenschaftsamt

6 Hydrologische Grundlagen Verdunstung N = A + V Interzeption Grundwasserneubildung Oberflächenabfluss Muldenrückhalt Granitzersatz Zwischenabfluss Infiltration

7 Niederschlags-Abfluss-Beziehung Anfangsverluste Interzeption Interzepzion ist der Prozess, bei dem ein Teil des Niederschlags von der Pflanzendecke aufgefangen und verdunstet wird 7 6 Interzeption in mm Fichte Buche 90 Jahre alte Fichte Foto von Bäumen Niederschlag in mm Quelle Bilder:

8 Niederschlags-Abfluss-Beziehung Anfangsverluste Muldenrückhalt Muldenrückhalt ist der Anteil des Niederschlags, der in kleinen, natürlichen Unebenheiten der Geländeoberfläche zurückgehalten wird und entweder verdunstet oder zeitverzögert versickert. Einige Beispiele für den maximalen Muldenrückhalt: Wiese bis 5 mm Wald bis 8 mm Brache 1 2 mm Befestigte Flächen 0,5 0,9 mm

9 Niederschlags-Abfluss-Beziehung Infiltration Nach Überwindung der Anfangsverluste setzt der Infiltrationsvorgang ein falls die Regenintensität die Infiltrationskapazität überschreitet, treten Oberflächenabflüsse auf Summe der Infiltration in mm Die Infiltrationsrate ist abhängig von: der Regenintensität, der Bodenbedeckung, der Bodennutzung und der Vorfeuchte des Bodens Die Infiltrationsrate kann ermittelt werden nach: physikalischen Ansätzen oder funktionalen Zusammenhängen auf der Basis von Beobachtungen oder einfachen linearen Ansätzen Zeit in h

10 Niederschlags-Abfluss-Beziehung Abfluss Bei den Abflüssen wird unterschieden in Oberirdischen Abfluss entsteht bei schneller Sättigung des Bodens Sättigungsabfluss entsteht nach Sättigung des Bodens durch Anhebung des Grund- und Stauwasserhorizontes Zwischenabfluss ist der oberflächennahe Abfluss in der ungesättigten Bodenzone auf Stauenden Horizonten (z. B. Festgestein) und Basis- oder Grundwasserzufluss entsteht aus der Versickerung des Niederschlagswassers in die Grundwasser führenden Schichten

11 Niederschlagsereignisse Quelle: Stadtentwässerung Dresden Niederschlagsereignis September ,5 Tagesneiderschlag in mm Niederschlag Starkregen 33,8 21,6 12,2 6,9 9,9 3,1 0,9 0,6 0,2 2,4 0,9 0, Tag

12 Meteorologische Einordnung Niederschlag in mm bzw. l/qm Regensummen über 3 aufeinander folgende Monate Jul Sep 2010 Okt Dez 1974 Jun Aug 1987 Aug Okt 2002 Jul Sep 1998 Aug Okt 1987 Quelle: Umweltamt Dresden

13 Zusammenfassung der Niederschlags-Abfluss-Betrachtung Gesamtniederschlagssumme N = 105 mm 50 mm des Gesamtniederschlages infiltrieren, erst dann entsteht nach einem Tag Oberflächenabfluss Oberflächenabfluss mit einem Scheitel von 70 l/s

14 Maßnahmekonzept 1. Zielstellung: keine Wasseraustritte an der Stützmauer Drainage am Mauerfuß 2. Zielstellung: keine Überflutungen durch Wildwasserabflüsse Wiederherstellung des alten Fassungssystems Kanalisierung der Oberflächenabflüsse Ertüchtigung der ehemaligen Wasserbecken als Rückhaltebecken

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