Gemeinde Schwieberdingen Machbarkeitsuntersuchung Hochwasserschutz

Transkript

1 schutz Quelle: Präsentation der Ergebnisse Gemeinderatsitzung am

2 Vorgehensweise 1. Ortsbegehung und Auswertung Hochwasserereignis 4. Juli Plausibilisierung und Detaillierung des Hydraulischen Berechnungsmodells (Grundlage HWGK) 3. Untersuchung verschiedener Varianten zum Hochwasserschutz 4. Untersuchung der Wirtschaftlichkeit (Nutzen-Kosten-Untersuchung)

3 Hochwasser vom 4. Juli 2010 Hochwasser April 1986 Quelle:

4 Hochwasser vom 4. Juli 2010 Großflächige Ausuferungen in der Ortslage Einordnung zwischen HQ 100 und HQ Extrem Überflutung großer Teile des Ortszentrums durch die Glems (u. A. Rathaus. Bürgerzentrum. Tiefgarage. Bibliothek) Überlastung der Verdolung des Räuschelbachs (Maßnahmen am Räuschelbach sind nicht Bestandteil der vorliegenden Untersuchung) Hochwasser April 1986

5 Hydrologische Berechnungen im Rahmen der Erstellung der HWGK (Modellerstellung Büro Wald & Corbe) Abflusswerte in der Glems im Bereich von Schwieberdingen HQ 10 [m³/s] HQ 50 [m³/s] HQ 100 [m³/s] HQ [m³/s] HW 2010 [m³/s] Vor Einmündung Räuschelbach Nach Einmündung Räuschelbach Im Bereich Ortszentrum Nach Einmündung RÜB

6 Hydraulische Berechnungen Grundlage - Vermessung für die Erstellung der Hochwassergefahrenkarten

7 Hydraulische Berechnungen Erstellung des hydraulischen Modells Wasserspiegellagenprogramm HEC-RAS Version 4.0 des U. S. Army Corps of Engineers Berechnung der Wasserspiegel für Hochwasser unterschiedlicher Jährlichkeit (HQ 10. HQ 50. HQ 100. HQ Extrem )

8 Bewertung Prüfung Prüfung Ingenieurbüro Winkler und Partner GmbH Hochwasserschutzkonzept Grundsätzliche Überlegungen Schutz der Ortslagen Technischer Hochwasserschutz duch den Bau von Hochwasserrückhaltebecken Technischer Hochwasserschutz durch Wände. Deiche. Objektschutz Hydrologie Hydraulik Überörtliche Wirkung Ökologie Grunderwerb Baukosten Hochwasserschutzkonzept

9 Hochwasserschutzkonzept Zielsetzung Schutz vor einem HQ 100 in der Glems Einhaltung eines Freibords von mindestens 0.3 m Städtebauliche Einbindung der Maßnahmen (Landschaftsarchitekt Blank) Maßnahmen zum Schutz vor Schäden durch den Räuschelbach sind nicht Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.

10 Hydraulische Berechnungen - Ergebnisse Flächenausbreitung beim HQ 100 und HQ Extrem Ausuferungen entlang Talweg Brücke Holdergasse nicht überflutet Ausuferungen und Gefährdung von Gebäuden entlang der Hirschstraße

11 Hydraulische Berechnungen - Ergebnisse Flächenausbreitung beim HQ 100 und HQ Extrem Gefährdung durch Fließweg unterstrom Vaihinger Straße Brücke Vaihinger Straße wird eingestaut jedoch nicht überströmt Vaihinger Straße wird bereits bei kleineren Hochwasserereignissen durch Rückstau in der Kanalisation überflutet Gefährdung der ehem. Bruckmühle (Volkshochschule)

12 Hydraulische Berechnungen - Ergebnisse Flächenausbreitung beim HQ 100 und HQ Extrem Überflutung und Gefährdung des gesamten Ortskerns (u.a. Rathaus. Bürgerzentrum. Tiefgarage) Überströmung Fußgängersteg Gefährdung entlang der Bahnhofstraße Turnhalle gerade nicht betroffen (HW 2010 )

13 Hydraulische Berechnungen - Ergebnisse Flächenausbreitung beim HQ 100 und HQ Extrem Realschule gerade nicht betroffen (HW 2010 ) Gefährdung durch Glems und durch Räuschelbach Überflutungen durch Räuschelbach

14 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Gewässerausbau Rückbau Gewässerschwelle und Uferaufweitung Großflächige Flutmulde (Flächenverfügbarkeit. RÜB04!) Verringerung der Wasserspiegel um nur ca. 0.1 m beim HQ 100 Grobe Kostenannahme Flutmulde: (ohne Maßnahmen an der Kanalisation) => Gewässerausbau ist nicht Wirtschaftlich

15 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Gewässerausbau Brücke Holdergasse Wehr Steg - Schulen Steg - Herrenwiesenweg Steg - Rathaus Brücke Vaihinger Straße

16 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Hochwasserrückhaltebecken - Grobe Abschätzung der Randbedingungen HQ 100 in der Ortslage ca. 50 m³/s Schadfreier Abfluss in der Ortslage (mit Freibord 0.3 m) ca. 35 m³/s HQ 100 am HRB-Standort ca. 45 m³/s Mögliche Regelabgabe ca. 30 m³/s Abminderung um ca. 15 m³/s Dauer ca h Rückhaltevolumen ca m³ Beispielhafte Ganglinie: Regelabgabe 10 h

17 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Hochwasserrückhaltebecken Standort großes HRB Begrenzung Einstauhöhe: Hagmühle Stauhöhe max m über Talsohle Rückhaltevolumen ca m³ Grobe Baukosten: 2.6 Mio. (Brutto) Standort kleines HRB Stauhöhe max m über Talsohle Rückhaltevolumen ca m³ Grobe Baukosten: 1.4 Mio. (Brutto) Dammachse Einstaulinie bei Vollstau => Trotz hoher Investitionskosten kein HQ 100 Schutz möglich

18 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Örtliche Maßnahmen (HWS-Wände. Blocksteine. Deiche. Geländemodellierung) Maßnahme 1: HWS Deich Länge ca. 57 m Höhe ca. 0.9 m HWS-Wand Länge ca. 86 m Höhe ca. 0.5 m Baukosten: ca (brutto) Maßnahme 2: HWS Deiche Gesamtlänge ca. 200 m Höhe ca m HWS-Wände / Blocksteine Gesamtlänge ca. 15 m Höhe ca m Baukosten: ca (brutto)

19 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Örtliche Maßnahmen (HWS-Wände. Blocksteine. Deiche. Geländemodellierung) Maßnahme 3: Erhöhung Uferwand Länge ca. 33 m Höhe ca. 0.7 m Baukosten: ca (brutto) Maßnahme 4: HWS-Wände bzw. Weganhebung Gesamtlänge ca. 100 m Höhe ca m Blocksteine und Geländemodellierung Gesamtlänge ca. 50 m Höhe ca m Baukosten: ca (brutto) (Weganhebung ca Mehrkosten)

20 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Örtliche Maßnahmen (HWS-Wände. Blocksteine. Deiche. Geländemodellierung) Maßnahme 5: HWS-Deich / Geländemodellierung Länge ca. 37 m Höhe ca. 0.6 m Baukosten: ca (brutto)

21 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Möglichkeit Örtliche Maßnahmen Auswirkungen auf den Hochwasserabfluss Veränderung Abflussquerschnitt Linkes Vorland: Q = 0.4 m³/s Flussschlauch: Q = 48.4 m³/s Rechtes Vorland: Q = 1.0 m³/s

22 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Örtliche Maßnahmen - Auswirkungen auf den Hochwasserabfluss Vergleichsrechnung Abflussvolumina bei HQ 100 Scheitelwert HQ 100 : ca. 50 m³/s Überflutungen ab: ca. 42 m³/s Abgeschätzte Dauer Hochwasserwelle: ca. 10 h Abgeschätztes Volumen der Hochwasserwelle über 42 m³/s: ca m³ Retentionsraumverlust durch örtliche Maßnahmen: ca m³

23 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Rückstau in den Stauraumkanal unter der Vaihinger Straße HQ Extrem HQ 100 HQ 10 Schwelle

24 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Rückstau in den Stauraumkanal unter der Vaihinger Straße Druckdichte Ausführung der Kanalisation technisch und wirtschaftlich sehr schwierig Rückstau aus Glems muss verhindert werden (z.b. Einbau einer Pendelklappe oder Spantenklappe) Es verbleibt ein Überflutungsrisiko bei gleichzeitigem Auftreten eines Hochwassers in der Glems und hohen Abflüssen in der Kanalisation Nicht Bestandteil der MBKU

25 Untersuchungen zum Hochwasserschutzkonzept Grobe Kostenabschätzung, Baukosten (brutto, ohne Baunebenkosten) (ohne Gestaltungsmaßnahmen) Gewässerausbau Hochwasserrückhaltebecken Örtliche Maßnahmen Flutmulde (o. Umbau Gewässerrampe) HRB (kleiner Standort) HRB (großer Standort) Örtliche Maßnahme 1 (Talweg) Örtliche Maßnahme 2 (Holdergasse,Hirschstr.) Örtliche Maßnahme 3 (Bruckmühle) Örtliche Maßnahme 4 (Ortszentrum) Örtliche Maßnahme 5 (Bahnhofstraße) (kein HQ 100 -Schutz) (kein HQ 100 -Schutz) (HQ m Freibord) * Summe * Mit Weganhebung ca Mehrkosten

26 Nutzen-Kosten-Untersuchung Das Verhältnis von Projektnutzenbarwert (PNBW) zu Projektkostenbarwert (PKBW) wird als Nutzen-Kosten-Verhältnis (NKV) bezeichnet: Abschätzung der durch den HWS vermiedenen Schäden Wasserstands-Schadens-Funktion Auftretenswahrscheinlichkeit Finanzmathematische Berechnung Ermittlung der Kosten für den Hochwasserschutz Baukosten. Investitionskosten Laufende Kosten Finanzmathematische Berechnung PNBW PKBW Nutzen - Kosten Verhältnis (NKV)

27 Nutzen-Kosten-Untersuchung Wasserstands-Schadens-Funktion Berechnung der Schäden anhand der Wasserstände an den Gebäuden (in Anlehnung an HOWAS) S B EH Mit: S = Schaden [Tsd. ] B = Gebäudeparameter in Abhängigkeit des Gebäudetyps/Schadensklasse [-] EH = Wasserstand am Gebäude

28 Schäden [Tsd ] Ingenieurbüro Winkler und Partner GmbH Nutzen-Kosten-Untersuchung Hochwasserschadensdatenbank (HOWAS)-Datenbank Wasserstand [m]

29 Nutzen-Kosten-Untersuchung Überflutungsschäden an den betroffenen Gebäuden Betroffene Gebäude beim HQ 100 : rund 60

30 Nutzen-Kosten-Untersuchung Bestimmung des Projektnutzenbarwerts (PNBW)

31 Nutzen-Kosten-Untersuchung Bestimmung des Projektkostenbarwerts (PKBW) für die örtlichen Maßnahmen (ohne Gestaltungsmaßnahmen)

32 Nutzen-Kosten-Untersuchung Ergebnis Projektnutzenbarwerts (PNBW): 816 T Projektkostenbarwerts (PKBW): 759 T Nutzen-Kosten-Verhältnis (NKV): ~ 1.1 => Die Wirtschaftlichkeit der örtlichen Maßnahmen kann nachgewiesen werden

33 Lastfall Klimaänderung

34 Lastfall Klimaänderung

35 Ausführungsbeispiel örtlicher Hochwasserschutz Morsbach am Kocher

36 Ausführungsbeispiel Blocksteinmauer

37 Ausführungsbeispiel Blocksteinmauer

38 Ausführungsbeispiel Mauerscheibe mit Vorschüttung

39 Ausführungsbeispiel Winkelstützwand

40 Ausführungsbeispiel

41 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT