Gewässerentwicklung und Hochwasserschutz im Gleiberger Land. Dezentraler Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten

Transkript

1 Gewässerentwicklung und Hochwasserschutz im Gleiberger Land Dezentraler Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten

2 Hochwasser in der Presse Das Unwetter hat uns kalt erwischt Naturkatastrophen kosten Gemeinden Millionen / Ideen zum Schutz gibt es wenige. Marburg-Biedenkopf. Vier Stunden hing die Wolke über der Region. Der Bad Endbacher Bürgermeister Markus Schäfer(CDU) lässt zur Verdeutlichung eine Portionspackung Kaffeemilch über seinem Becher kreisen. Die Gewitterzelle sei so klein gewesen, dass der Radar des Deutschen Wetterdienstes sie nicht erfassen konnte. Im September 2006 sorgte diese Wolke dafür, dass Teile des Hinterlands unter Wasser standen. Die betroffenen Kommunen versuchen nun, sich für solche Unwetter zu rüsten, doch 100-prozentige Sicherheit gibt es nicht. Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 1

3 Klimaerwärmung und deren Folgen Große Schäden durch Hochwasser im Lahn-Dill-Kreis Wetzlar/Dillenburg, Im nördlichen Lahn-Dill-Kreis ist es am Abend durch starke Gewitter und damit verbundenem sintflutartigen Regen, der in relativ kurzer Zeit gefallen ist, zu Überschwemmungen in vielen Städten und Gemeinden gekommen. In allen Einsatzgebieten waren Feuerwehren, Rotes Kreuz, Technisches Hilfswerk, Polizei und DLRG im Einsatz. Außerdem waren vielerorts noch die Mitarbeiter der kommunalen Bauhöfe eingesetzt. Insgesamt dürften rd Personen gleichzeitig eingesetzt worden sein. Da diese inzwischen teilweise abgelöst worden sind, dürfte die Zahl der Helfer insgesamt noch höher gelegen haben. Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 2

4 Klimaerwärmung und deren Folgen aus Sicht eines betroffenen Bürgers Vor einem Jahr, am , bekamen wir hautnah die Folgen der Klimaerwärmung zu spüren. Durch starke Gewitter und damit verbundenem sintflutartigen Regen, der in relativ kurzer Zeit fiel, kam es zu Überschwemmungen in vielen Städten und Gemeinden an Lahn und Dill. Quelle: useibert Eibelshausen Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 3

5 Hochwasserschutz? Was können wir tun? Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 4

6 Abflussbildung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 5

7 Wirkung der Versiegelung auf die Abflussbildung Quelle: DWA Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 6

8 Handlungsfelder der Raumplanung Renaturierung von Gewässern und Auen Regenwasserbewirtschaftung Dezentrale Rückhaltung Quelle: Peter Heiland Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 7

9 Vorbeugender Hochwasserschutz, begriffliche Bestimmung Unter dem vorbeugenden Hochwasserschutz ist das Flächenmanagement für den Hochwasserschutz zu verstehen. Bestandteile dieses Managements sind die Verbesserung des Wasserrückhaltes in den Einzugsgebieten, die Zurückhaltung von Wasser am und im Gewässer (Renaturierungen) und die Begünstigung der Versickerung/Verdunstung in Siedlungen (dezentrale Regenwasserbewirtschaftung). Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 8

10 Hochwasserschutz durch Gewässerrenaturierung Renaturierung durch Gewässerentwicklung reduziert Fließgeschwindigkeiten, aktiviert Rückhalteraum, fördert Überschwemmung der Aue. Renaturierung durch Gewässerentwicklung dient immer auch dem Hochwasserschutz. Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 9

11 Maßnahmen zur Abflussdämpfung im und am Gewässer Belassen natürlicher Abflusshindernisse im Gewässerbett Laufverlängerung Bettverbreiterung durch Selbstentwicklung des Gewässers, Förderung von natürlicher Vegetation Reaktivierung von Überschwemmungsräumen Strukturverbesserung durch Totholz. Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 10

12 Hochwasserdämpfung durch Renaturierung: Fließwiderstände Niederschlag Abfluss Geringe Fließwiderstände Nieder schlag Kleine Konzentrationszeiten und große maßgebliche Niederschlagsintensitäten Ungünstige Überlagerungen Abfluss Zeit Große Fließwiderstände Niederschlag Abfluss Nieder schlag Speicherung der Hochwasserwelle längere Niederschlagsdauer geringere Intensität geringere Abflussspitzen Abfluss Zeit Mit Renaturierung: Größere Konzentrationszeiten und geringere maßgebliche Niederschlagsintensitäten Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 11

13 Hochwasserschutz durch Gewässerrenaturierung Ein wesentlicher Beitrag ist die Renaturierung, d.h. die Rückführung von ausgebauten Gewässern in einen naturnahen Zustand. Die Rückführung ausgebauter und veränderter Auen und Gewässer in einen naturnahen Zustand hat positiven Einfluss auf das Abflussverhalten der Gewässer und damit auf das Auftreten von Schadenshochwasserereignissen. Niederschlag Niederschlag, Abfluss Abflussminderung durch vergrößerte Gerinnefließwiderstände Zeit Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 12

14 Abflussdämpfung durch Gewässerrenaturierung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 13

15 Beispiele von Gewässerentwicklungsmaßnahmen Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 14

16 Totholz in der Urff oberhalb von Oberurff Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 15

17 Wirkung von Totholz im Gewässerbett Schnelles Ausufern des Gewässers in das Vorland Aufstau des Gewässers mit Auflandung der Gewässersohle im Oberwasser Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 16

18 Wirkung von Totholz auf die Gewässermorphologie Blick vom Oberwasser Gewässerverzweigung bei höheren Wasserständen Blick vom Unterwasser Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 17

19 Retentionsflächen durch Sohlanhebung des Lückenbaches im Bereich Linden - Leihgestern Vor der Renaturierung Nach der Renaturierung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 18

20 Beispiel - Totholzeinbau und aktive Sohlerhöhung am Bauerbach in Marburg Abflussverschärfung durch Tiefenerosion Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 19

21 Bieberbach nach der Renaturierung Bieberbach bei einem Hochwasser Bieberbach nach der Renaturierung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 20

22 Gewässeraufweitung am Lohrbach in Wettenberg - Wißmar Drosselblende Drosselblende Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 21

23 Durchflussmenge bei bestimmten Rauhigkeitsbeiwerten Die Manning-Strickler-Formel v Hydraulisch günstiges Profil Q= 20 m²/s kst = 35 v= 2,35m/s A= 8,57m² t =1,63 m = k m st bh + mh 2 b + 2h 1+ m 2 h b + mh b + r 2 b 2/ 3 hy I = mittleres Längsgefälle I = Fläche m 2 + 2h 1 m = benetzter Umfang r e h = hydraulischer Radius Hydraulisch ungünstiges Profil Q= 20m²/s kst =12 v=1,05m/s A=19,10m² t = 2,63 m Rauhigkeitsbeiwerte nach Strickler Flussbett mit fester Sohle 40 Flussbett mit Geröll Wildbach Erdkanal in festem Material glatt 60 Mauerwerk 60 Zementglattstrich 100 Grobe Betonauskleidung 55 Geschliffener Zementputz 100 Glatte Gerinne weisen grosse, rauhe Gerinne kleine kst auf Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 22

24 Dämpfungsbecken Der Bau von Dämpfungsbecken gemäß des ATV Merkblattes 117 bewirkt, dass die Regelabgabe nicht größer ist als der natürliche Abfluss aus dem Einzugsgebiet der Entlastungsanlage. Abfluss Zu speichernde Wassermenge Abfluss infolge der Flächenversiegelung Natürlicher Abfluss bei einem Niederschlag Basisabfluss Zeit Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 23

25 Hochwasserschutz durch Niederschlagsspeicherung in urbanen Gebieten Versieglung durch Siedlung, Gewerbe und Verkehr hat den Bewuchsspeicher vernichtet sowie den Flächenrückhalt und den Bodenspeicher neutralisiert. Über die Regenwasserkanalisation und die Mischwasserentlastung wird der Mehrabfluss direkt in die Gewässer eingeleitet. Die Folgen sind: 1.Erhöhung des hydraulischen Stresses für die Fließgewässer. 2.Eine Abflussverschärfung mit lokalen, teilweise erheblichen Hochwasserschäden. 3.Gewässermorphologische Schäden mit weit reichenden Folgen für Flora und Fauna. Es sind daher alle Möglichkeiten der Rückhaltung zu nutzen. Der Abfluss aus den Siedlungsgebieten sollte durch geeignete Maßnahmen wie Versickerung und dezentrale Rückhaltung auf den natürlichen Abfluss reduziert werden. Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 24

26 Vereinfachte Bemessung für ein Speicherbecken im urbanen Bereich Beispiel einer Beckenbemessung nach A 117 alt Einzugsgebietsgröße 100 ha Versiegelungsgrad 0,60 Natürlicher Versiegelungsgrad 0.08 Regenspende r15, n = 1 Fließzeit 20 min Beckenbemessung für n = 1 Qzu 120 l/s l/s Qab zul. (120 l/s x 100 ha x 0,08) 960 l/s Erforderlicher Beckeninhalt m³ Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 25

27 Beispiel zur Herstellung eines Parallelgewässers im Anschluss an eine Entlastungsanlage der Ortsentwässerung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 26

28 Beispiel Langensteiner Graben in Kirchhain Langensteiner Graben unterhalb der Entlastungs- und oberhalb der Entlastungsanlage Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 27

29 Beispiel Langensteiner Graben in Kirchhain Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 28

30 Beispiele dezentraler Rückhaltung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 29

31 Niederschlagswasserrückhaltung in Siedlungsgebieten und in der Forstwirtschaft Regenwassernutzung in Siedlungsgebieten führt zur Entlastung der Ortsentwässerung und trägt zur Schonung des Grundwassers bei. Kleinstrückhaltung im Wald in der Gemarkung Gemünden (Wohra) Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 30

32 Dezentrale Rückhaltung in Siedlungsgebieten Rückhaltebecken am Springbach mit Rückhaltung für ein Siedlungsgebiet Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 31

33 Einfache Rückhaltung vor Talquerungen Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 32

34 Niederschlagsrückhaltung in Siedlungsgebieten Rückhaltebecken für Niederschlagswasser aus der Regenwasserentwässerung in Marburg Marbach RRB Auf der Eich Rückhaltebecken im Anschluss an ein Gewerbegebiet in Pohlheim mit anschließender Versickerung Rückhaltebecken in Lich Langsdorf im Zuge der Ortsumgehung, in Kombination mit Maßnahmen der Ortsentwässerung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 33

35 HRB Fohnbach beim Probestau Inhalt m³ Regelabgabe 1,6 m³/s HQ 100 8,7 m³/s Einstauhöhe 4,90 m 3,60 m Dammlänge 300 m Einstaufläche 55,3 ha Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 34

36 Hochwasserschutz durch Renaturierung und Kleinstrückhalteräume Drosselblende am Bieberbach in Heuchelheim vor einem Brückenbauwerk im Zusammenhang mit einer Sohlanhebung im Unterlauf Vor der Renaturierung Nach der Renaturierung Bei einem Hochwasser Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 35

37 Dezentrale Hochwasserrückhaltemaßnahmen Pohlheim Cleeberg Drosselblenden mit Notentlastung Pohlheim Linden Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 36

38 Gewässer im Gleiberger Land - Maßnahmenübersicht Fellingshäuser Bach Gewässerentwicklungs plan mit HW - Schutz HRB Fellingshausen Wißmar Bach Fohnbach Kropbach Gewässerentwicklungsplan mit HW - Schutzkonzept RRB L 3047 Hammersbach HRB A 480 Rückhalteraum Lohrbach Lohrbach mit HW - Schutz Bieberbach Gewässerentwicklungs plan und Hochwasserschutzkonzept mit NA-Modell HRB Kinzenbacher Straße Kropbach Teilverfüllung von Kiesgruben Gleibach Gewässerentwicklungsplan zentrale Regenwasserbewirtschaftung Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 37

39 Dämpfungsbecken im Anschluss an ein Gewerbegebiet in Heuchelheim Entwässerung des Gebietes im Trennsystem Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 38

40 Dämpfungsbecken im Zuge der Straßenentwässerung der L 3047 Vorbecken Hauptbecken Zulauf Drosselbauwerk Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 39

41 Gewässerrenaturierung und zentrale Regenwasserbewirtschaftung Verlegung des Gleibaches in Taltiefpunkt Speicherbecken Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 40

42 Hochwasser am Bieberbach in Heuchelheim Hochwasserschutz mit einem Quickdamm der Fa. Schneider Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 41

43 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 42

44 Durchlass unten Durchlass oben Durchlass Unterwasser Exkursion Hochwasserschutz in kleinen Einzugsgebieten Titel des Vortrages 43