Nutzbare dezentrale Wasserrückhaltepotenziale in Bayern
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- Karlheinz Albrecht
- vor 5 Jahren
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1 Nutzbare dezentrale Wasserrückhaltepotenziale in Bayern Dr.-Ing. Wolfgang Rieger Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement
2 Zielstellung und Grundlagen Windachstudie Entwicklung einer Methodik zur Erstellung von Hochwasserrückhaltekonzepten unter Berücksichtigung des Klimawandels am Beispiel der Windach ProNaHo - Prozessbasierte Modellierung Natürlicher sowie Dezentraler Hochwasserrückhaltemaßnahmen zur Analyse der ereignis- und gebietsabhängigen Wirksamkeit Wirkungsweise und Wirksamkeit Dezentraler Hochwasserschutzmaßnahmen (Dez. HWSM) BayernAtlas (2015)
3 Zielstellung und Grundlagen Unterscheidung advektives/konvektives Ereignis HQ100_advektiv (Pfingsthochwasser 99) (Dauerregen) HQ60_konvektiv (Szenario) (Schauer/Starkregen)
4 Arten dezentraler Hochwasserschutzmaßnahmen Landwirtschaft Forstwirtschaft Renaturierung Kleinrückhalte Konservierende Bodenbearbeitung Rückbau von Dränmaßnahmen Renat. v. Mooren Aufforstung Ökologischer Waldumbau Geländemulden Fließwegverlängerung Auwaldaufforstung Feldabflussspeicher Ungesteuerte Becken Landnutzungsänderungen (flächenhaft) Maßnahmen am Gewässer (linienförmig und punktuell)
5 Wirkungsweise und Wirksamkeit Landnutzungsänderungen (flächenhaft) Maßnahmen am Gewässer (linienförmig und punktuell)
6 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Interzeption Forstwirtschaft Aufforstung Ökologischer Waldumbau Interzeption = Rückhalt auf Pflanzenoberflächen
7 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Interzeption Forstwirtschaft Aufforstung Ökologischer Waldumbau Interzeption = Rückhalt auf Pflanzenoberflächen
8 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Interzeption Forstwirtschaft Maniak (1992) Aufforstung Ökologischer Waldumbau Interzeption = Rückhalt auf Pflanzenoberflächen
9 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Landwirtschaft Interzeption Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Infiltration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Infiltration = Versickerung in obere und tiefere Bodenschichten
10 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Landwirtschaft Interzeption Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Bronstert (1994) Infitration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Infiltration = Versickerung in obere und tiefere Bodenschichten
11 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Landwirtschaft Interzeption Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Oberflächenabfluss Infiltration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Oberflächenabfluss
12 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Landwirtschaft Infiltrationsüberschuss Interzeption (Starkregen, konvektiv) Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Oberflächenabfluss Infitration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Oberflächenabfluss
13 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Landwirtschaft Interzeption Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Oberflächenabfluss Sättigungsüberschuss (Dauerregen, advektiv) Infitration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Oberflächenabfluss
14 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Landwirtschaft Interzeption Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Oberflächenabfluss Infitration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Landnutzungsänderungen (flächenhaft) Advektiver Sättigungsüberschuss
15 Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung Konvektiv HQ60 (6% SA) Advektiv HQ100 (0% SA) Landwirtschaft Interzeption Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Advektiv HQ10: < 1% SA Landnutzungsänderungen (flächenhaft) Oberflächenabfluss Infitration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Advektiver Sättigungsüberschuss SA = Scheitelabminderung
16 auf Grünland auf Acker Änderung von Landnutzung o. Bewirtschaftung HQ50(konvektiv) HQ10(advektiv) HQ60(konvektiv) HQ100(advektiv) Landwirtschaft Interzeption Forstwirtschaft Konservierende Bodenbearbeitung Oberflächenabfluss Infitration Aufforstung Ökologischer Waldumbau Realistische Landnutzungsänderungen Aufforstung (um ca. 10 %) (flächenhaft) Advektiver Sättigungsüberschuss
17 Maßnahmen am Gewässer Renaturierung Fließwegverlängerung Auwaldaufforstung
18 Maßnahmen am Gewässer Renaturierung Fließwegverlängerung Auwaldaufforstung
19 Maßnahmen am Gewässer Renaturierung Schwaller (2005) Fließwegverlängerung Auwaldaufforstung Fließende Retention = Scheitelabminderung, -verzögerung
20 Maßnahmen am Gewässer Scheitelabminderung bei kleinen EZG (< 10 km²): : Renaturierung - Ohne Auwald: max. 6 % (HQ 10 / Fließgefälle < 1 %) - Mit Auwald: zwischen 5 % (advektiv) und 16 % (konvektiv) Im Gesamtgebiet (65 km²): advektiv: Fließwegverlängerung Auwaldaufforstung konvektiv: HQ 10 HQ 100 HQ 50 HQ 60 Ohne Auwald: 5,9 % 0,9 % 3,5 % 2,4 % Mit Auwald: 6,4 % 5,0 % 11,1 % 11,0 %
21 Maßnahmen am Gewässer HQ10 Scheitelabminderung bei kleinen EZG (< 10 km²): : Renaturierung - Ohne Auwald: max. 6 % (HQ 10 / Fließgefälle < 1 %) - Mit Auwald: zwischen 5 % (advektiv) und 16 % (konvektiv) Im Gesamtgebiet (65 km²): advektiv: Fließwegverlängerung Auwaldaufforstung konvektiv: HQ 10 HQ 100 HQ 50 HQ 60 Ohne Auwald: 5,9 % 0,9 % 3,5 % 2,4 % Mit Auwald: 6,4 % 5,0 % 11,1 % 11,0 %
22 Maßnahmen am Gewässer HQ100 Scheitelabminderung bei kleinen EZG (< 10 km²): : Renaturierung - Ohne Auwald: max. 6 % (HQ 10 / Fließgefälle < 1 %) - Mit Auwald: zwischen 5 % (advektiv) und 16 % (konvektiv) Im Gesamtgebiet (65 km²): advektiv: Fließwegverlängerung Auwaldaufforstung konvektiv: HQ 10 HQ 100 HQ 50 HQ 60 Ohne Auwald: 5,9 % 0,9 % 3,5 % 2,4 % Mit Auwald: 6,4 % 5,0 % 11,1 % 11,0 %
23 Maßnahmen am Gewässer Kleinrückhalte Ungesteuerte Becken (< m³)
24 Maßnahmen am Gewässer Vischer et al. (1992) Kreiter (2007) Kleinrückhalte Ungesteuerte Becken (< m³) Stehende Retention = Scheitelabminderung
![Maßnahmen am Gewässer HQ 10 _a SA: 24 % HQ 50 _k SA: 28 % ohne Becken [m³/s] mit Becken [m³/s] HQ 100 _a SA: 16 % HQ 60 _k](/docs-images/97/132376932/images/25-7.jpg "SA: 30 % 3 4 2 Beispiel Fischbach (8,3 km²): 4 Rückhaltebecken mit V ges = 53 888 m³ und sv = 6,5 mm 1 SA =")
25 Maßnahmen am Gewässer HQ 10 _a SA: 24 % HQ 50 _k SA: 28 % ohne Becken [m³/s] mit Becken [m³/s] HQ 100 _a SA: 16 % HQ 60 _k SA: 30 % Beispiel Fischbach (8,3 km²): 4 Rückhaltebecken mit V ges = m³ und sv = 6,5 mm 1 SA = Scheitelabminderung
26 Maßnahmen am Gewässer Kleinrückhalte Ungesteuerte Becken (< m³) Auswertung: Windachgebiet (65 km²) inkl. Teilgebiete (< 10 km²) Wirksamste dezentrale HWSM Bemessung entscheidend! Regionale und überregionale Wirkung!
27 Regionale und überregionale Wirkung Regionale Bemessung (HQ % Klimafaktor) Wirksamste dezentrale HWSM Bemessung entscheidend! Regionale und überregionale Wirkung!
28 Regionale und überregionale Wirkung
29 Regionale und überregionale Wirkung HQ? (überregional) HQ100 (regional) - Optimale Wirkung der Becken
30 Regionale und überregionale Wirkung HQ100 (überregional) HQ? (regional) - Wirksamkeit der Becken? Regionale Wirksamkeit der Becken in Abhängigkeit der Bemessung und des Ereignisses (Beispiel Windachgebiet, 65 km²): Ereignis Abflussscheitel Scheitelabminderung in % m³/s Optimiert auf HQ10 Optimiert auf HQ100 HQ10_a 20,7 13,8 2,5 HQ100_a 42,9 6,2 9,5
31 Regionale und überregionale Wirkung 2005! Beispiel Mangfall (Pegel Valley, 387 km²) Teschemacher (2015)!
32 Regionale und überregionale Wirkung 2013!! Beispiel Mangfall (Pegel Valley, 387 km²) Teschemacher (2015)
33 Regionale und überregionale Wirkung: Donau Regionale und überregionale Wirkung!
34 Zusammenfassung Dezentrale Hochwasserschutzmaßnahmen: Synergieeffekte und breites Einsatzspektrum (Regionale) Wirksamkeit dezentraler Hochwasserschutzmaßnahmen: Abflussvolumen, Ereignis, Gebietseigenschaften entscheidend Maßnahmenspezifisch Effekte auch bei größeren Ereignissen Summeneffekte nutzen Standortanalyse empfehlenswert Überregionale Wirkung begrenzt Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement
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