Überschwemmungsgebiet der Lethe

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1 Überschwemmungsgebiet der Lethe von der Wardenburger Mühle bis zur L 871 (Station km 7,615 23,200) Projekt Nr Auftraggeber NLWKN Brake - Oldenburg Ratsherr-Schulze-Str Oldenburg Bearbeitung Dr. Michael Franke Dipl.-Geogr. Silke Isringhausen Dipl.-Geogr. Leander Vajen GEUM.tec GmbH Gesellschaft für Umweltplanung und -technik Sure Wisch Hannover Tel.: 0511 / Fax: 0511 / info@geum.de 22. Juli 2014

2 Inhaltsverzeichnis 1 Veranlassung Verwendete Daten Vorgehensweise Ermittlung des Überschwemmungsgebietes der Lethe Modellerstellung Abflussaufteilung Berechnung der Wasserspiegellagen Ermittlung des Überschwemmungsgebiets Literatur...9 Tabellenverzeichnis Tab. 1: Abflussaufteilung Lethe HQ Anlagen Anlage 1: Anlage Anlage Anlage 4: Übersichtskarte Lageplan Überschwemmungsgebiet Lageplan ÜSG-Tiefenkarte Wasserspiegellagen 1d-Berechnung Anlage Längsschnitt HQ 100 Anlage 6: Anlage 7 Anlage 8 Berechnungsergebnisse 1d-Berechnung Querprofile 1d-Berechnung Protokoll Abschlusspräsentation 1

3 1 Veranlassung Für die Lethe zwischen der Wardenburger Mühle und der L 871 soll das Überschwemmungsgebiet für das Bemessungshochwasser HQ 100 ermittelt werden. Die Wasserspiegellagen werden mittels hydraulischer 1d-Berechnung ermittelt und das zugehörige Überschwemmungsgebiet daraus abgeleitet. Als mathematisches Strömungsmodell für die hydraulischen Berechnungen (1d) ist das Programm WSPWIN zum Einsatz gekommen (KNAUF ). 2 Verwendete Daten Kartengrundlagen (LGLN 2014) Amtliche Karte und Orthofotos, Maßstab 1:5.000, digitale Ausgabe, für das Bearbeitungsgebiet. Topographische Karte Maßstab 1 : , digitale Ausgabe, für das Bearbeitungsgebiet. Topographische Karte Maßstab 1 : , digitale Ausgabe, für das Bearbeitungsgebiet. NLWKN Laser DGM für den Bearbeitungsbereich (Rasterweite 1 m). 1d-WSPWIN-Modell der Lethe für den Berechnungsabschnitt. Das Modell basiert auf Vermessungsdaten von GEUM tec von 2008 (oberh. der Wardenburger Mühle) und 2005 (unterh. Wardenburger Mühle). Es umfasst das Gewässer mit ca m Vorlandanschluss. Die Rauheiten wurden seitens des AG auf Basis von bei der Kalibrierung des ÜSG unterhalb der Wardenburger Mühle ermittelten Werten zugewiesen. Abflussdaten HQ 100. Kartenunterlagen zur Lage der Laufverlegung Beverbruch. Eigene Vermessung Nachvermessungen im Zuge des Projektes erfolgten im Frühjahr 2014 (Laufverlegung, Bothesche Mühle). 2

4 Die Vermessung erfolgte mit Trimble-GPS kombiniert mit der Tachymeter-Totalstation. Für die präzise Überführung in die amtlichen Lage- und Höhenbezugssysteme wird der Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessungen SAPOS genutzt. Mit dem SAPOS - HEPS (Hochpräziser Echtzeit-Positionierungs-Service) kann eine Echtzeit-Positionierungsgenauigkeit von 1-2 Zentimetern (Lage) bzw. 2-5 Zentimetern (Höhe) erreicht werden. 3 Vorgehensweise Folgende Arbeitsschritte wurden durchgeführt: Übernahme der 1d-WSPWIN-Modelldaten. Verlängerung der Vorlandanschlüsse für die Ausuferungsbereiche auf Basis des Laser- DGM. Parametrisierung analog zum vorhandenen Modell. Vermessung der Laufverlegung Beverbruch und Übernahme in das 1d-Modell. Berechnung der WSP-Lagen. Abgrenzung der Überschwemmungsgebiete auf Basis der berechneten WSP-Lagen, des Laser-DGM sowie der vorhandenen Vermessungsdaten. Prüfung auf Plausibilität. Erstellung der ÜSG-, Tiefen- und Gefahrenkarten, Bereitstellung der Daten. 3

5 4 Ermittlung des Überschwemmungsgebietes der Lethe Die Lethe entspringt südwestlich von Ahlhorn, durchquert in nördlicher Richtung die Ems- Hunte-Geest und die Ostfriesisch-Oldenburgische Geest, bevor sie unterhalb von Wardenburg die Marschregion der Hunteniederung durchfließt. Sie unterquert bei Hundsmühlen die gehobene Hunte und mündet unterhalb in den Osternburger Kanal. Die Lethe hat eine Gesamtlänge von ca. 36 km und eine Einzugsgebietsgröße von ca. 183 km². Der Untersuchungsabschnitt beginnt an der Wardenburger Mühle (Station km 7,615) und endet oberhalb der L 871 (Station km 23,200). Die betrachtete Gewässer- bzw. Überschwemmungsgebietsfläche erstreckt sich - in Fließrichtung betrachtet - auf das Gebiet der Gemeinden Garrel (Landkreis Cloppenburg), Großenkneten und Wardenburg (beide Landkreis Oldenburg). Die Lethe verläuft im betrachteten Gewässerabschnitt überwiegend durch landwirtschaftlich genutzte Flächen (überwiegend Grünland) und nimmt einen leicht gestreckten bis leicht gewundenen Verlauf. Ufergehölze im Böschungsbereich sind nahezu nicht vorhanden. Die Gewässerbreite im unteren Abschnitt liegt bei ca. 10 m. Im oberen Abschnitt (etwa oberhalb der Botheschen Mühle) reduziert sich die Gewässerbreite auf ca. 7,0 m. Im betrachteten Gewässerabschnitt von ca. 15,6 km Länge überwindet die Lethe eine Höhendifferenz von ca. 17,1 m. Das Gefälle beträgt damit ca. 1,1 %0. Westlich von Halenhorst ist zwischen Station km 17,270 17,000 auf einer Strecke von ca. 340 m eine Laufverlegung der Lethe angelegt worden. Der Hauptstrang ist durch eine Schwelle abgetrennt, die Laufverlegung liegt linksseits der alten Lethe. Im Hochwasserfall dient der alte Hauptstrang als Hochwasserentlaster. Zudem wurden in diesem Bereich sowie südlich der Halenhorster Straße einige Flutmulden angelegt. 4

6 4.1 Modellerstellung Der Berechnungsabschnitt reicht von der Wardenburger Mühle bis zur K 871 (Station km 7,615 23,200). Für diesen Abschnitt wurde ein 1d-WSPWIN-Modell vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt. Das Modell basiert auf Vermessungsdaten von GEUM tec von 2008 (oberh. der Wardenburger Mühle) und 2005 (unterh. Wardenburger Mühle). Es umfasst das Gewässer mit ca m Vorlandanschluss. Die Rauheiten wurden seitens des AG auf Basis von bei der Kalibrierung des ÜSG unterhalb der Wardenburger Mühle ermittelten Werten zugewiesen. Für die Laufverlängerung der Lethe zwischen Station km 17,270 17,000 wurden neue Profile vermessen und in das Modell übernommen. Die Vorländer wurden für die Ausuferungsbereiche aus dem Laser-DGM verlängert. Die Berechnung der Wasserspiegellagen erfolgte mit dem eindimensionalen Strömungsmodell WSPWIN (Knauf & Björnsen Beratende Ingenieure GmbH). Die Spiegellinienberechnung wurde mit dem Berechnungsansatz nach Prandtl/Colebrook durchgeführt. Während der Berechnung wurden weitere interpolierte Profile ergänzt, z.b. bei Abflussänderungen oder um Fließzustände (schießend/strömend) im Gewässer sinnvoll nachbilden zu können. Diese interpolierten Profile sind gesondert gekennzeichnet. Bei der Berechnung wurden hydraulisch relevante Bauwerke (Brücken, Durchlässe, Wehre) berücksichtigt. Nicht betrachtet wurden kleine Überwege und Brücken, die nicht abflussrelevant sind. 4.2 Abflussaufteilung Die für die hydraulische Berechnung notwendigen HQ100-Scheitelwerte wurden vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt. Die Berechnung wurde mit den Abflüssen nach Tab. 1 Vorgenommen. Die Abflussermittlung erfolgte auf Grundlage der Hochwasserbemessungswerte für Fließgewässer in Niedersachsen (NLÖ 2003). Die Lethe liegt in der hydrologischen Landschaft Dwergter Geest in der Untereinheit Lethe. 5

7 AEO AEO Name AEO Zufluss Zufluss Name Zufluss Abschnitt Station AEO Lethe 1 2 Zufluss 1 2 Hq100 HQ100 von oberh. Wardenburger Mühle bis unterh. Wardenburger Mühle von der Einmündung Benthuller Wzg bis oberh. Wardenburger Mühle von der Einmündung Korrbäke bis oberh. Benthuller Wzg von der Einmündung Litteler Fuhrkamp Wzg bis oberh. Korrbäke von unterhalb Helmskamp bis oberhalb Litteler Fuhrkamp Wzg von oberh. Garreler Straße bis unterhalb Helmskamp von der Einmündung Halenhorst Wzg bis oberh. Garreler Straße von unterhalb Lagerdamm bis oberh. Halenhorst Wzg von der Einmündung Nikolausdorf Wzg bis unterhalb Lagerdamm von der Einmündung Meerkanal bis oberh. Nikolausdorf Wzg Tab. 1: Abflussaufteilung Lethe HQ100 [km] [km²] [km²] [km²] [km²] [l/s*km²] [m³/s] 7,615 7,999 8,203 8,436 8,710 9,240 9,486 9,624 9,760 11,642 11,663 12,339 12,495 12,888 13,076 14,450 14,626 15,155 15,321 15,442 Zwischengebiet von unterh. Garreler und Großen Pool Wzg 15,590 bis oberh. Meerkanal 16,529 von der Einmündung Garreler Wzg und Großen Pool Wzg bis ca. 350 m unterhalb 16,634 16,974 von ca. 500 m unterh. Krumme Riede bis oberh. Garreler Wzg und Großen Pool 17,001 Wzg 20,093 von der Einmündung Krumme Riede bis ca. 500 m unterhalb von der L 871 bis oberh. Krumme Riede 20,252 20,755 20,782 23, ,37 0,69 112,62 16,93 Benthuller 149,68 0,58 6,27 Wzg 112,73 16,87 99,83 1,83 123,18 12,30 98,00 3,32 123,68 12,12 92,21 2,20 125,33 11,56 142,83 38,82 Korrbäke Litteler 113,89 16,27 Fuhrkamp 104,01 4,18 Wzg 122,08 12,70 Halenhorst 94,68 2,47 Wzg 124,61 11,80 Nikolausdorf 90,01 6,27 Wzg 126,00 11,34 Meerkanal 83,74 12,76 128,01 10,72 70,98 1,09 132,72 9,42 Großen Garreler Pool 69,89 5,56 0,85 Wzg Wzg 133,17 9,31 63,48 3,83 136,00 8,63 Krumme 59,65 3,68 Riede 137,87 8,22 55,97 55,97 139,80 7,82 6

8 4.3 Berechnung der Wasserspiegellagen Als untere Randbedingung wurde vom AG ein Anfangswasserspiegel geliefert (5,88 m NHN an Station km 7,544). Die Lethe ufert abschnittsweise weit in das Vorland aus mit zum Teil nur geringen Wassertiefen im Vorland. Der Abschnitt der Laufverlegung (Station km 17,270 17,000) wird komplett überströmt und es bildet sich ein gemeinsamer Wasserspiegel zwischen neuer Lethe und Hochwasserentlaster. Eine Verzweigungsberechnung erfolgte nicht. Die Botheschen Mühle (Station km 18,800) stellt eine Engstelle dar, an der über eine Sohlgleite ein Höhenunterschied von ca. 2,0 m überwunden wird. Ein Weg quert hier das Überschwemmungsgebiet. Im linksseitigen Wegabschnitt wird der hier verlaufende Umfluter über einen Rohrdurchlass durchgeführt. Der Umfluter knickt unterhalb des Weges nach rechts ab und passiert vor der Einmündung in die Lethe einen weiteren Rohrdurchlass Oberhalb der Mühle kommt es zum Aufstau der WSP-Lagen und damit verbundenen Ausuferungen in das rechte und linke Vorland. Bei der Berechnung wurde davon ausgegangen, dass sich in der Lethe sowie im linken und rechten Vorland oberhalb der Botheschen Mühle ähnliche Wasserspiegellagen einstellen. Damit erfolgt keine Überströmung des rechts der Lethe gelegenen Wegabschnitts. Der links gelegene Wegabschnitt kann überströmt werden. Der Umfluter wurde rechnerisch nicht in Ansatz gebracht, da der untere Abschnitt des Umfluters von unten eingestaut wird und aufgrund der Rohrdurchlässe eine herabgesetzte Leistungsfähigkeit aufweist. Er kann das über den linken Wegabschnitt strömende Wasser nicht aufnehmen. Das Wasser strömt über das linke Vorland und wird über die Fischteiche zur Lethe zurückgeführt. Die berechneten Wasserspiegellagen für das HQ100 der Lethe zeigt Anlage 4. Der Spiegellinien-Längsschnitt ist in Anlage 5 dargestellt. 7

9 4.4 Ermittlung des Überschwemmungsgebiets Die im Modell ermittelten Überschwemmungsbereiche und Wasserspiegellagen wurden auf die im GIS vorgehaltenen Profilspuren übertragen. Über Triangulationsverfahren wird ein flächendeckendes WSP-Grid erstellt. Die Ermittlung der Überschwemmungsgebietsgrenzen erfolgt durch Verschneidung mit dem Laser-DGM unter Einbeziehung der terrestrischen Vermessung. Die hohe Genauigkeit des Laser-DGM ermöglicht eine präzise Abgrenzung des Überschwemmungsgebiets. Die Lage der bei HQ100 überschwemmten Flächen ist in Anlage 2, der Tiefenplan in Anlage 3 dargestellt. Im Oberlauf (Station km 23,200 20,200) ufert die Lethe nur abschnittsweise und kleinräumig in das Vorland aus. Unterhalb davon tritt die Lethe fast auf dem gesamten restlichen Fließabschnitt über die Ufer und überschwemmt das Vorland in einer Breite von bis zu 300 m. Ein größerer Ausuferungsbereich liegt oberhalb der Botheschen Mühle (Station km 18,800 20,000) und resultiert aus dem WSP-Einstau oberhalb der Mühle. Zwischen Station km 16,700 15,000 tritt die Lethe beiderseits z.t. bis ca. 300 m in das flache Vorland über. Auch unterhalb davon, bis etwa Station km 9,700 ufert die Lethe kontinuierlich aus und füllt den Talraum in einer Breite von insgesamt ca m. Querende Straßen werden nicht überströmt. Bebaute Bereiche sind nicht betroffen. 8

10 5 Literatur BWK (2000): Hydraulische Berechnung von naturnahen Fließgewässern. Grundlagen für stationäre, eindimensionale Wasserspiegellagenberechnungen. BWK-Berichte 1/2000. BWK (1999): Hydraulische Berechnung von naturnahen Fließgewässern. Stationäre Berechnung der Wasserspiegellinie unter besonderer Berücksichtigung von Bewuchs- und Bauwerkseinflüssen. BWK-Merkblatt 1 DVWK (1991): Hydraulische Berechnung von Fließgewässern. Merkblätter zur Wasserwirtschaft, Heft 220/ S. KNAUF & BJÖRNSEN ( ): Anwenderbeschreibung WSPWIN - Wasserspiegellagenberechnung für gegliederte Flussprofile unter besonderer Berücksichtigung von Bewuchs- und Bauwerkseinflüssen. NIEDERSÄCHSISCHES LANDESAMT FÜR ÖKOLOGIE (2003): Hochwasserbemessungswerte für Fließgewässer in Niedersachsen. Schriftenreihe Oberirdische Gewässer 18/2003. RÖSSERT, R. (1999): Hydraulik im Wasserbau. 10. Auflage. München, 183 Seiten. TRIMBLE NAVIGATION LIMITED (Hrsg.) ( ): Trimble Survey Controller. Reference Manual. 9