starkregengefährdeter Gebiete

Transkript

1 Hier könnte ein schmales Bild eingefügt werden Forschungsprojekt des Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig K. Stein, K. Förster, G. Riedel

2 Veranlassung Am 09./ setzte ein Starkregenereignis (137 mm in 4 h) die Innenstadt von Delbrück unter Wasser. Foto: Westfalen Blatt 2

3 Fotos S. Hartmann Delbrück am 09./

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5 Niederschlagsradarbilder von Nordrhein-Westfalen vom :00 bis 19:45. Die Lage des sgebiets ist gelb markiert. Quelle: WetterOnline 5

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8 Zu der Zeit wurden Hochwassergefahrenkarten nach dem Leitfaden NRW für den Kreis Paderborn erarbeitet. 8

9 Konsequenz Auftrag des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz an das Leichtweiß-Institut der Technischen Universität Braunschweig, Abteilung Hydrologie, Wasserwirtschaft und Gewässerschutz zur 9

10 Arbeitsschritte 1. Ermittlung aussagekräftiger Daten über die Starkregengefährdung 2. Gut erkennbare Darstellung in Karten 10

11 1.a) Rekonstruktion Aufgrund von Zeitungsberichten und Zeugenbefragungen wurde versucht, den Ablauf der Überflutungen während des Starkregenereignisses zu rekonstruieren 11

12 Informationsrecherche Ergebnis Auswertung von Presseberichten Befragung von Betroffenen Befragung der Feuerwehr Geländebegehung Zeitlicher Verlauf Schadensschwerpunkte Wassertiefen Abflusswege Ergänzung und Plausibilisierung durch Modellrechnungen 12

13 Abflusswege und Wasserstände Ahden 13

14 Abflusswege und Wasserstände Delbrück 14

15 Abflusswege und Wasserstände Henglarn 15

16 1.b) Hydrologisches Modell 16

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18 Hydrologische en (2 Modellsysteme) a) KINEROS2, ereignisbezogenes, verteiltes, physikalisches Modell b) HIRO2, verteiltes, physikalisch basiertes Niederschlags-Abfluss-Modell 18

19 Hydrologisches Modell KINEROS2 beschreibt die Prozesse der Interzeption, der dynamischen Infiltration, des Oberflächenabflusses und der Erosion in Einzugsgebieten, die durch den vorherrschenden Oberflächenabfluss charakterisiert sind 19

20 Niederschlag-Abfluss-Modell HIRO2 beschreibt das Fließwegsystem nach der Methode D, die Bodensättigungszeit, die Infiltration, den Ablauf des Oberflächenabflusses am Hang und Den Ablauf der Wasserwelle im Gerinne 20

21 Vergleich der mit KINEROS2 und HIRO2 ermittelten Gewässernetze 21

22 Synthetisches Gewässernetz Ahden mit D8-Algorithmus aus DGM generiert 22

23 Synthetisches Gewässernetz Delbrück mit D8-Algorithmus aus DGM generiert 23

24 Synthetisches Gewässernetz Henglarn mit D8-Algorithmus aus DGM generiert 24

25 Anordnung der Systemelemente des sgebiets Ahden in KINEROS2 25

26 Anordnung der Systemelemente des sgebiets Delbrück in KINEROS2 26

27 Anordnung der Systemelemente des sgebiets Henglarn in KINEROS2 27

28 Mit KINEROS2 simulierte Volumenanteile von Interzeption, Infiltration, Abfluss und Gebietsrückhalt am Gebietsniederschlag. 28

29 Bewertung der Modelle 29

30 1.c) Hydraulisches Modell 30

31 Hydraulische en (3 Modellsysteme) a) Hydro_as-2d, zweidimensionales Strömungsmodell b) CASC2D, N-A-Modell mit 2d-Oberflächenabfluss und 1d-Gerinneabfluss c) FloodArea eine ArcView-Erweiterung zur Ü-Gebietsberechnung 31

32 Datenaufbereitung (A) Ausschnitt DGK5 (C) Nachbildung des Straßenverlaufs 32 (B) zu Vierecken vermaschtes DGM5 (D) stark verfeinertes Berechnungsgitter mit undurchfließbaren Gebäuden

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34 Schlussfolgerungen für die hydraulische Simulation der Starkregenereignisse: - Je detaillierter die Prozessbeschreibung, desto umfangreicher ist der Arbeitsaufwand. - Eine detaillierte hydraulische Simulation setzt stets eine Detailbetrachtung voraus. - Auch mit Hilfe einfacher Ansätze können Überschwemmungsgebiete ermittelt werden. Die auf diese Weise berechneten Abflusstiefen können deutlich von den entsprechenden Werten einer Detailuntersuchung abweichen. - Ein Kalibrierung ist in den seltensten Fällen möglich. 34

35 2.c) Starkregenkarte 35

36 Starkregenkarte Delbrück A) Überflutungsgebiet B) Gefälle C) Historie 36

37 Karte A) Überflutungsgebiet bei HQ 20, HQ 100, HQ 200 und natürliche Fließwege 37

38 Karte B) Gefälle und Fließgeschwindigkeit bei HQ

39 Karte C) Historisches Ereignis 9. August

40 Starkregenkarte Büren-Ahden A) Überflutungsgebiet B) Gefälle C) Historie 40

41 Das Projekt ist Teil der Anpassungspolitik des Landes Nordrhein-Westfalen an den Klimawandel und wurde mit Mitteln des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen finanziert. Weitere Informationen zum Thema Anpassung an den Klimawandel sowie die Anpassungsstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen finden Sie im Internet unter: 41

42 Weitere Informationen finden Sie unter der Internetadresse 030_Wasserwirtschaft/040_Hochwasserschutz/Besonderes/index.php 42

43 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 43