Erläuterung zur Abflussermittlung für das Extremereignis für den Emscherhauptlauf

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Mona Hafner
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1 Erläuterung zur Abflussermittlung für das Extremereignis für den Emscherhauptlauf Zur Beurteilung extremer Hochwasserabflüsse an der Emscher wurde ein Bemessungsabfluss ermittelt. Ausgangssituation: Für den HW-Schutz werden zur Zeit vom MURL (jetzt MUNLV) genehmigte HQ-Werte (200jährlich/100jährlich) verwendet (basierend auf einer HW-Statistik aus 1993 [1]). Unter der Annahme, dass Düker und Pumpwerke abflusslimitierend wirken, wurden für die Abflussmengen je Stützstelle die maximalen Dükerbzw. Pumpwerksleistungen angesetzt. Die Nebenläufe mit freier Vorflut im Oberlauf der Emscher bis zur Mündung des Hellbachs wurden mit einem Faktor von 1,3 bzw. 1,4 auf das HQ100 beaufschlagt. Die sich aus diesem Ansatz ergebenden Abflussmengen erreichen an der Mündung in den Rhein eine Höhe von ca. 700 m³/s und liegen damit um mehr als das 2-fache über den HQ100-Abflüssen. Der Ansatz, Abflüsse maximaler Düker- bzw. Pumpwerksleistungen anzusetzen, zeigt, dass Düker und Pumpwerke in der Summe nicht begrenzend wirken (vgl. Spalten 19a bis 21a). Zusätzlich wurde eine Ermittlung der Abflüsse über eine häufig verwendet zur Ermittlung eines Extremereignisses durchgeführt. Dabei wurde ein Faktor von 1,3 auf die HQ100-Abflüsse (Startwert Pegel Dorstfeld) aufgeschlagen. Die Jährlichkeit eines so ermittelten Extremereignisses kann mit Tn >= 500 eingeordnet werden. Aufgrund der besonderen Gefährdungssituation der Emscher in den flussabwärts liegenden Bereichen (Anhäufung von großen Werten hinter den Deichen) wurde der Faktor auf 1,4 (zwischen Nettebach und Hüllerbach) bzw. 1,5 (ab Schwarzbach bis zur Mündung in den Rhein) erhöht. Mit dieser Berechnung steigt der Abfluss bis auf 476 m³/s im Mündungsbereich an. Die so ermittelten, nach einer einheitlichen Systematik aufgestellten Abflussmengen werden für die Berechnungen des Extremereignisses verwendet. Datenquellen [1]: Wasserwirtschaftsbericht 93/30 - Hochwasserstatistik Emscher, Überprüfung 1993; Emschergenossenschaft (Dr.-Ing. Hommel) - Basis für MURL-Erlass Bemessungs-HW Emscher [2]: Auswertung N-A-Modelle (Grob-/Feinmodelle) 2001, Excel-Tabelle, Hr. Pfeiffer, EG, Mail vom [3]: Gsk25, 2. Auflage, Teilgebiete u. Stationierung, LUA ; Shape "pegel_nrw" (N:/NRW/Pegel), Hydrotec (B. Stark: aus einer excel-datei und einer Datenbank vom LUA erstellt) [4]: Emscheroberlauf, Angaben des Büro's Fischer (N-A-Modell Ergebnisse) - siehe Blatt "NAM Ob. Emscher" in dieser Excel-Mappe, Mail Hr. Pfeiffer, EG, vom [5]: Pumpwerke an der Emscher - siehe Blatt "Koo-PW" in dieser Excel-Mappe - Mail Fr. Behrens, EG, vom [6]: Stationierung der Emscher - siehe Blatt "Stationierung" in dieser Excel-Mappe, (i.w. aus Hydraul. Modell, Hydrotec April 2001, Hr. Band) [7]: EZG für AK Emscher, daraus EZG Größe abgeleitet - siehe Blatt "fivugi_ezg1_54x" in dieser Excel-Mappe, Mail von Hrn. Ackermann, IB Fischer vom [8]: Pumpwerksdaten - siehe Blatt PW-Q in dieser Excel-Mappe, Mail von Hrn. Brauer, EG, [9]: Daten zu Dükerleistungen - Angaben von Hrn. Brauer, EG, , Verbleibende Diskussionspunkte - Berücksichtigung der Nicht-Gleichzeitigkeit der HW-Abfluss-Spitzen - Empfehlung: Neuaufstellung/Überarbeitung N-A-Modell Emscher Legende Farbhinterlegung Zellen: GEW PEG PW SAM KLG D Kopfzeilen Gewässer Pegel Pumpwerk Sammler Kläranlage Düker September 2004 Anlage 2.3: Abflussermittlung für das Extremereignis Seite 1

2 delta - km m³/s m³/s m³/s m³/s m³/s m³/s - m³/s 1,3 1,5 Emscher Oberlauf - GEW vor Mündung Hörder Bach 0,185 GEW Hörder Bach 0,185 GEW vor Mündung Schondelle 65,630 GEW Schondelle 65,630 GEW vor Mündung Rüpingsbach 62,850 GEW Für Oberlauf wird Für Oberlauf wird Rüpingsbach 62,850 GEW kein HQ_extrem ausgewiesen. kein HQ_extrem ausgewiesen. Pegel Dorstfeld 60,430 PEG Startwert: HQ_100*1,3 1, Startwert: HQ_100*1, PW Do.-Dorstfeld 59,000 PW P 2,55 vor Mündung Roßbach 58,090 GEW , , Roßbach 58,090 GEW vor Mündung Aalbach 57,720 GEW Aalbach 57,720 GEW , PW Do.-Deusen 57,054 PW P 7,7 182 Hoesch-Deusen GEW Mattlackgraben 56,888 GEW Kreyenbach 55,836 GEW Ellinghorster Graben 55,382 GEW Nettebach 54,942 GEW , September 2004 Anlage 2.3: Abflussermittlung für das Extremereignis Seite 2

3 Nach Mündg. Nettebach delta 54,942 GEW , HolthauserGraben 54,186 GEW Holthauser Bach 53,942 GEW Herrentheyer B. 52,240 GEW Herrentheyer B. 52,240 GEW PW Do.-Mengede 51,591 PW P 0,9 Bodelschwinghgraben 51,263 GEW Oestricher Graben 50,955 GEW Pegel Mengede 50,390 PEG Heimanngraben 49,740 GEW Groppenbach 48,599 GEW Groppenbach 48,599 GEW Herdicksbach 46,483 GEW Herdicksbach 46,483 GEW Suderwicher B. 44,400 GEW Suderwicher B. 44,400 GEW Pöppinghausen GEW Quellbach 40,086 GEW Pegel König Ludwig 39,399 PEG Bärenbach 38,700 GEW, keine Bärenbach 38,700 GEW nennenswerten Einleitungen aus Landwehrbach 38,476 D D ,8 227 PW oder Dükern 1, September 2004 Anlage 2.3: Abflussermittlung für das Extremereignis Seite 3

4 delta Landwehrbach 38,476 D D ,2 245, das vorgelagerte HRB im Landwehrbach drosselt die max. Abflüsse unter die Leistungsfähigkeit des Dükers. 1, Hauptkanal Recklinghausen 38,062 SAM Hauptkanal limitiert nicht, da Überströmung in Helllbach 36,609 GEW ,4 246 die Emscher 1, , Hellbach 36,609 GEW KA Herne 36,523 KLG Pegel Herne 36,448 PEG Ostbach 36,226 D D - Ostbach 36,226 D D 13,2 Grullbach 35,700 GEW 6,0 bis Max. Zufluss Ostbach 13 m³/s Schmiedesbach 34,367 D D 7,0 plus max. Düker Schmiedesbach Schellenbruchgr. 32,656 GEW (7 m³/s) 1, Schellenbruchgr. 32,656 GEW ,4 282 Zufluss Schellenbr.Gr. (dhq100) *1,4 1, PW Herne Hpt.-Kanal Wanne 32,332 PW P 6 PW Herne Dannekamp 31,618 PW P 1,25 PW mit 7,25 m³/s plus Holzbach Holzbach 30,815 GEW abgeschätzt mit 11*1,4 m³/s Holzbach 30,815 GEW (Ansatz 50 % HQ100 Hüllerbach 30,088 D D , Hüllerbach) 1, September 2004 Anlage 2.3: Abflussermittlung für das Extremereignis Seite 4

5 delta Hüllerbach mit Ansatz Dükerleistung 81, nach Münd, Hüllerbach 30,088 D D ,6 81,6 386 m³/s 1,4 311 PWGe.- Springbach 28,837 PW P 13 PW Ge.-Berger Feld 27,815 PW P 9 Sellmannsbach 27,031 D D - Sellmannsbach 27,031 D D 13,5 PW Ge.-Sutum 26,936 PW P 6 Pegel Sutum 26,903 PEG PW Ge.-Lanferbach 25,082 PW P 12,5 Lanferbach 25,082 GEW Lanferbach 25,082 GEW Anschlußleistung PW Ge.-Hessler 24,231 PW P 6,8 der Pumpwerke PW Ge.-Horst 23,509 PW P 10 (57,3 m³/s); Sellmannsbach Schwarzbach 22,802 D D , ,5 m³/s 1, Schwarzbach 22,802 D D ,95 39, Schwarzbach mit Dükerleistung 39,95 m³/s angesetzt 1, PW Ge.-Horstermark 22,612 PW P 3,6 PW Essen-Karnap 21,254 PW P 3 PW Essen- Rahmdörne 21,169 PW P 2 PW Leistung mit Boye 20,369 GEW , ,6 m³/s angesetzt 1, Boye 20,369 GEW P PW Leistung mit 41 m³/s angesetzt 1, PW Boye A - PW P 9 PW Boye B - PW P 32 KA Bottrop von rechts 20,117 KLG Emscherfluß-KA v. r. 19,871 KLG PW Bot.-Sturmshof 19,268 PW P 2, September 2004 Anlage 2.3: Abflussermittlung für das Extremereignis Seite 5

6 delta PW Bot.-Welheimer Mark 18,742 PW P 0,65 PW Bot.- Piepenbrocks Bach 17,740 PW P 13 Pumpmengen mit Pegel Bottrop Süd 17,267 PEG install. Leistung KA Bottrop 16,825 KLG (16,15 m³/s) Berne 16,744 D D , angesetzt 1, Berne 16,744 D D bzw. 67,5 abgem Ansatz Dükerlestung max. (aktuelle Schätzung Leistung Düker) 1, PW Bot.-Lehmkule 16,480 PW P 1,6 Sammler Bottrop- Vonderort 15,783 SAM Pausmühlenbach 15,446 D D - KA Läppkes Mühlbach 14,032 KLG Nur Ansatz PW Läppkes Leistung Bot.- Mb. 13,412 D D ,6 654 Lehmkuhle 1, Läppkes Mühlenb. 13,412 D D Ansatz Dükerleistung 15 m³/s 1, Düsselbach 13,100 GEW PW Oberh.-Nordbeek 12,934 PW P 5 Entwässerung Stadt Oberh. 12,773 SAM Entwässerung GHH 12,692 SAM PW Oberh.- Buschhausen 12,459 PW P 3,6 Entwässerung Stadt Oberh. 12,209 SAM KA Zeche Osterfeld 11,879 KLG Pumpwerk Stadt Oberhausen 11,082 PW P - Ansatz max September 2004 Anlage 2.3: Abflussermittlung für das Extremereignis Seite 6

7 delta Leistung PW abgeschätzt lt. [1] Handbach 10,802 GEW , , Handbach 10,802 GEW ,5 auf dhq_100 1,5 465 lt. [1] Pegel Königstraße 10,593 PEG Druckrohrl. PW Oberh Waldteichgraben 8,801 PW P 8,4 Nassenkamp 7,809 PW P 6,6 KA Dinslaken 7,101 KLG Pegel Dinslaken 7,071 PEG Landwehrgraben 6,704 GEW Pegel rechts 0,190 PEG lt. [1] PW Leistung 15 Münd. in den Rhein 0 GEW m³/s angestzt 1, September 2004 Anlage 2.3: Abflussermittlung für das Extremereignis Seite 7

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