1 Übersicht über die Stauhaltung Mühlendamm / Kleinmachnow (Spree, Dahme, Teltowkanal, Gosener Kanal u.a.m.)

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1 Bestimmung der Hochwassergefahr für staugeregelte und verzweigte Gewässersysteme unter Berücksichtigung verschiedener Steuerungsszenarien am Beispiel der Stauhaltung Mühlendamm/Kleinmachnow in Berlin Dr. Benjamin Creutzfeldt Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin Referat Wasserwirtschaft, Wasserrecht und Geologie und Dr. Frank Schumacher Ingenieurbüro für Wasser und Umwelt

2 Bestimmung von HWT bei staugeregelten Gewässern Gliederung 1 Übersicht über die Stauhaltung Mühlendamm / Kleinmachnow (Spree, Dahme, Teltowkanal, Gosener Kanal u.a.m.) 2 Beschreibung des Istzustands anhand dreier Hochwasserereignisse 3 Problemstellung 4 Steuerungsvorgaben 5 Hydronumerische Modellierung 6 Ergebnisse und Schlussfolgerungen Folie 2

3 Bestimmung von HWT bei staugeregelten Gewässern 1. Übersicht über die Stauhaltung Mühlendamm / Kleinmachnow Wehr Mühlendamm Wehr Kupfergraben Oberschleuse Schleuse Neukölln BVK SOW Wuhle Erpe Fredersdorfer Fließ Wehr Kleinmachnow Teltowkanal Teltowkanal Spree OP Schleuse Mühlendamm Dahme Müggelsee Gosener Kanal Woltersdorf Rüdersdorfer Gewässer Löcknitz Große Tränke Müggelspree Pegel Köpenick Wernsdorf Oder-Spree-Kanal Nottekanal Neue Mühle Dahme Folie 3

4 Übersicht über die Stauhaltung Mühlendamm / Kleinmachnow Wehranlagen Hochwassergefährdete Gebiete Wehr Mühlendamm (Q max = 110 m³/s) Wehr Kupfergraben (Q max = 54 m³/s) Neu Venedig Folie 4

5 Bestimmung von HWT bei staugeregelten Gewässern 3. Beschreibung des Istzustands anhand dreier Hochwasserereignisse Wasserstandsganglinien während der Hochwasserereignisse 2011, 1994 und 1975 am Pegel Köpenick 32,80 BWu BWo Wasserstand in m NN / NHN 32,70 32,60 32,50 32, ,30 32, Tage BWu / BWo: Unterer / Oberer Betriebswasserstand Folie 5

6 Istzustand anhand ausgewählter Hochwasserereignisse Zuflussganglinien (Summe) während der Hochwasserereignisse 1975, 1994 und Durchfluss in m³/s Tage Summe Zuflüsse: Oder-Spree-Kanal (Wernsdorf) + Müggelspree (Hohenbinde) + Dahme (Neue Mühle) Folie 6

7 Istzustand ausgewählter Hochwasserereignisse Steuerung während der Hochwasserereignisse 2011, 1994 und 1975 am OP Schleuse Mühlendamm 32,50 BWu BWo Wasserstand in m NN / NHN 32,40 32,30 32,20 32,10 32, , Tage Folie 7

8 Bestimmung von HWT bei staugeregelten Gewässern 3. Problemstellung Zusammenhang zwischen HQT und HWT bei staugeregelten Gewässer.. nach HWRM-RL bzw. LAWA 2010 w,q-beziehung am OP Schleuse Mühlendamm 32,50 W in m NHN 32,40 32,30 32,20 32,10 32,00 W (bei Q = konstant) 31,90 31, Q in m³/s Q (bei W = konstant).. HHW bei MNQ Folie 8

9 Istzustand für ausgewählte Hochwasserereignisse 4. Steuerungsvorgaben Nr. Aufgabe Wasserstand Bezugspegel 1. Möglichst lange Aufrechterhaltung der W > BWu (32,10 m NHN) OP Schleuse Mühlendamm Schifffahrt 2. Keine Freilegung der historischen Hohlspundwände im Bereich Mühlendammschleuse und Spreekanal min W > OK Spundwand (32,00 m NHN) OP Schleuse Mühlendamm 2011 (ca. 30 Tage) 3. Möglichst geringe, schadensfreie Hochwasserstände W < BWo (32,56 m NHN) Pegel Köpenick Folie 9

10 Bestimmung von HWT bei staugeregelten Gewässern 5. Hydronumerische Modellierung: Verwendetes Programmsystem: BIBER/GERRIS/HYDRAX (BfG Referat U2) Instationäre, hydronumerische 1D-Modellierung Berliner Senat hält Modelle für die insgesamt 5 Berliner Stauhaltungen vor ,8 Mühlendamm < < S05-SO W Oberschleuse < - (km 21,20) < - MHGG (km 23,30) ,09 24,00 24,21 1,495 S20-RuS 1.05 S04-SO W Schleuse Neukölln < - KW Ruhleben -> (km 17,50) 31,74 S06-BVK 28, > WW Wuhlheide ,37 26,50 S07-TeK Kleinmachnow < S03-SO W -> (km 30,25) 28,30 28,30 8,34 S12-TeK < - Wuhle (km 32,00) < - WW Königsheide (km 34,00) Rudower Graben -> (km 32,20) Ableiter Schönefeld -> (km 34,66) 33,0 S11-SOW 35, ,85 0,0 37,83 35, < - Neuenhagener Fließ (km 1,540) S10-SO W S02-M gs > WW Friedrichshagen (km 5,10) < - Fredersdorfer Fließ (km 7,120) S09-DaW ,2 0,07 43,65 S19-GKr 4,50 0,00 4,50 43,65 6,14 S13-GoK 3,01 S15-SedS ,7 0,0 3,0 S16-GoGr 44,90 45,00 0,0 2,81 S14-Sed 0,00 S18-Kro S08-DaW < - Löcknitz (km 2,63) S01-RueG < - Große Tränke -> WW Erkner 0, S17- O SK 6,10 < - Woltersdorf 3,78 < - Notte < - Neue Mühle 8, < - Wernsdorf 47, Modellskizze Folie 10

11 Hydronumerische Modellierung Arbeitsschritte: 1. Modellerweiterungen: Sperrung des Teltowkanals bis zum Jahr 2000 Berücksichtung der Retention von Überschwemmungsgebieten (Gosener Wiesen). 2. Modellkalibrierung: Anpassung w,q berechnet an gemessen 3. HQT-Skalierung (T = 10, 100, 200 Jahre): Jährlichkeit der Zuflüsse aus NA-Modellierung Jährlichkeit der Abflüsse aus Extremwert- Statistik Berücksichtigung der max. Leistungsfähigkeit der einzelnen Wehre 4. Instationärer Bilanzausgleich: Berücksichtigung der Retention 5. Szenarienberechnung: mit Modell des Istzustand (ohne Sperrung Tek) S0: Steuerung wie im Istzustand S1: S0 + Steuerung auf BWu S2: S1 + Steuerung auf max W Pegel Köpenick und min W OP Mühlendamm S3: Geänderte Durchflussaufteilung MgS / OSK maxq = 20 m³/s über OSK Folie 11

12 Bestimmung von HWT bei staugeregelten Gewässern 6. Ergebnisse und Schlussfolgerungen Wasserstandsganglinien für die unterschiedlichen Steuerungsszenarien am Bespiel des HW100 (1975) am Pegel Köpenick 32,80 HW 1975 BWu BWo HW100,S0 S1 S2 Wasserstand in m NN / NHN 32,70 32,60 32,50 32,40 32,30 32, Tage W = - 14 cm bei aktuellem Gewässerzustand und neuer Steuerungsvorgabe Folie 12

13 Ergebnisse und Schlussfolgerungen Wasserstandsganglinien für die unterschiedlichen Steuerungsszenarien am Bespiel des HW100 (2011) am Pegel Köpenick 32,70 HW 2011 BWu BWo HW100,S0 S2 S3 Wasserstand in m NHN 32,60 32,50 32,40 32,30 32,20 Pegel Köpenick: Dämeritzsee: (Zufluss MgS) 32, S2: W = +2 cm S3: W = +0 cm Tage S3: W = +5 cm bei geänderter Durchflussaufteilung (zum Schutz OSK) Folie 13

14 Bestimmung von HWT bei staugeregelten Gewässern Fazit: Durch Vorgabe einer einheitlichen, die Belange von Schifffahrt, Hochwasserschutz und Schäden an Bauwerken abwägenden Steuerung konnten gegenüber einer rein extremwert-statistischen Betrachtung die Überschwemmungsgebiete (HW 100 ) in Berlin für um 15 cm (1975/2011) niedrigere Wasserstände ausgewiesen werden. Folie 14

15 Diskussion DR. SCHUMACHER Ingenieurbüro für Wasser und Umwelt Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit... Folie 15