Schutz vor Hochwasser und Sturzfluten: Möglichkeiten und Grenzen am Beispiel Kall-Scheven

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1 Schutz vor Hochwasser und Sturzfluten: Möglichkeiten und Grenzen am Beispiel Kall-Scheven Dipl.-Ing. Horst Werner, Erftverband, Abt. Flussgebietsbewirtschaftung / Hydrologie

2 Hochwasser - Sturzflut Definition Hochwasser: Die Überschwemmung geht vom Fluss aus, es sind immer wieder die gleichen Orte betroffen. Kein abruptes Auftreten, i. d. R. geht die Sättigung des Bodens einher. U. U. kurze Anlaufzeiten, oft ist aber eine Warnung möglich. Definition Sturzflut: Die Überschwemmung geht von der Fläche aus. Auslöser: i. d. R. unabhängige, einzelne, nur lokal bedeutsame Starkniederschläge mit höherer N- Intensität als Infiltrationsrate des Bodens, zufällig gestreut in Raum und Zeit. Vorbedingungen: keine, jeder Ort ist gefährdet, eine Vorwarnung nicht möglich. Dr.-Ing. Wolfgang Kron, Münchener Rückversicherung

3 Hochwasser - Sturzflut In kleinen Einzugsgebieten / Kopfgebieten verwischen oft die Unterschiede zwischen Hochwasser und Sturzflut grundsätzlich: kurze Anlaufzeiten der Hochwasserwellen im Gewässer bei hängigem Gelände, ähnlich kurz wie bei Sturzfluten Beispiel: Kall Scheven, Starkniederschlagsereignis vom

4 Lage im Erft-Einzugsgebiet Bleibach Kall-Scheven

5 Einzugsgebiet des Bleibachs in Kall - Scheven Bleibach

6 Modell-Teilgebiete im Bereich Kall - Scheven Scheven Beestental Quellgebiet Bleibach Bruchgraben Dotteler Graben Gewerbe Kall III Dottel

7 Flächennutzung im Bereich Kall - Scheven

8 Gefährdung der Ortslage durch Hochwasser des Bleibachs Hochwassergefährdung durch den Bleibach

9 Hochwassergefährdung in Scheven durch den Bleibach Begrenzung der Leistungsfähigkeit des Bleibachs durch Brückenbauwerke / Verrohrungen im Ort Ziel: Reduzierung des Bleibach-Abflusses in der Ortslage auf maximal 1,40 m³/s bei einem HQ100 (zurzeit 1,77 m³/s ohne Gewerbe Kall III) Zielerreichung durch Errichtung eines Hochwasserrückhaltebeckens (HRB) oberhalb der Ortslage für den Bleibach und den Dotteler Graben

10 Hochwasserschutz Scheven durch ein geplantes HRB HRB/RRB Scheven

11 HRB Scheven: Bemessung durch den EV / EAT Grundlage der Berechnungen: Niederschlag-Abfluss- Modell (NAM) für den Rot- und Bleibach Nutzung der digitalen Datenressourcen des Landes NRW (Höhenmodell aus hochaufgelösten Laserscan- Daten, Bodenkarten, Flächennutzungsdaten) Zeitreihen (Niederschlags-, Temperatur- und Verdunstungsdaten) des Erftverbands, Bemessungsniederschläge des DWD

12 HRB Scheven: Bemessung durch den EV / EAT Ergebnis der Modelluntersuchungen: erforderliches HRB-Volumen zum Schutz vor einem HQ100 im Bleibach: ca m³, zusätzliches Volumen für das RRB Gewerbegebiet Kall III: ca m³

13 In der Planungsphase: Starkniederschlagsereignis am

14 In der Planungsphase des HRB Scheven: Starkniederschlagsereignis am Station Mechernich: ca. 7 mm/30 min Station Mechernich-Glehn: ca. 3 mm/30 min Station Mechernich Deponie Station Harzheim: ca. 22 mm/15 min nach KOSTRA 2000: ca jährlich Station Zingsheim: ca. 2 mm/30 min

15 In der Planungsphase: Starkniederschlagsereignis am Niederschlagssummen [mm / 10 Minuten] Mechernich-Deponie, :30-14:30 MEZ 35 31,8 Niederschlag [mm] ,2 3, Uhrzeit [MEZ]

16 Auswirkungen in Scheven: Ausuferung des Bleibachs

17 Auswirkungen in Scheven: Ausuferung des Bleibachs Ausuferung Schmiedgasse

18 Gefährdung der Ortslage durch Sturzfluten Beestental - Fliederweg Bruchgraben oh. Bahnlinie

19 Gefährdung der Ortslage durch Sturzfluten

20 Gefährdung der Ortslage durch Sturzfluten Aufräumen und Reinigen nach dem Ereignis

21 Modellsimulation EV / EAT Ermittlung der HQ100-Abflüsse Beestental / Bruchgraben: Beestental: 0,284 m³/s Bruchgraben: 0,408 m³/s Abflussspende ca. 750 l/skm²

22 Modellsimulation EV / EAT Berechnung von Szenarios zur Abschätzung der Abflussmengen Beestental / Bruchgraben beim Starkniederschlagsereignis vom : Berücksichtigung von Verschlämmung des Oberbodens und mangelnde Oberflächenstruktur der großen Mais-Schläge Beestental: 0,533 m³/s Bruchgraben: 0,756 m³/s Abflussspende ca l/skm²

23 Modellsimulation EV / EAT erforderliche Rückhaltungen Beestental / Bruchgraben beim Starkniederschlagsereignis vom für unterschiedliche Drosselwassermengen Beestental: Qzu = 0,533 m³/s Qdro = 0,173 m³/s, Vol. = m³ Qdro = 0,245 m³/s, Vol. = m³

24 Modellsimulation EV / EAT erforderliche Rückhaltungen Beestental / Bruchgraben beim Starkniederschlagsereignis vom für unterschiedliche Drosselwassermengen Bruchgraben: Qzu = 0,756 m³/s Qdro = 0,200 m³/s, Vol. = m³ Qdro = 0,400 m³/s, Vol. = m³ Qdro = 0,520 m³/s, Vol. = m³

25 Modellsimulation EV / EAT maximaler Abfluss Bleibach in Scheven mit Annahmen zu Verschlämmung des Oberbodens und mangelnde Oberflächenstruktur und ungehindertem Zufluss zum Gewässer: Q = 3,22 m³/s maximaler Abfluss Bleibach in Scheven mit Annahmen zu Verschlämmung des Oberbodens und mangelnde Oberflächenstruktur und ungehindertem Zufluss zum Gewässer, mit HRB Scheven: Q = 1,96 m³/s

26 Fazit Schutz vor Hochwasser bis zu einem definierten Schutzziel ist möglich (i.d.r. HQ100) Schutz vor Sturzfluten ist äußerst schwierig Durch Modellsimulationen ist eine Analyse des Abflussgeschehens möglich, Abflusswege (inner- und außerörtlich) können aufgezeigt werden Eine Schadensbegrenzung ist möglich, wenn die Abflusswege dauerhaft frei gehalten werden Einzelobjektschutz vorgenommen wird die Landwirtschaft für Maßnahmen gewonnen werden kann...

27 Danke für die Aufmerksamkeit!