Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen Hochwasserschutzkonzept Nr. 1 / Elbe Regierungsbezirk Dresden Strom-km 0,0 (Landesgrenze) bis Strom-km 123,8 Gefahrenkarte der Gemeinde Niederau aufgestellt: Dresden, 31.12.2006 1 von 10
Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines... 4 1.1 Zielstellung...4 1.2 Grundlagen...4 1.3 Vorgehensweise...5 2 Prozessanalyse... 6 2.1 Hydrologie...6 2.2 Gefahrenprozesse...6 3 Gefahrenkarten... 7 4 Schlussfolgerungen, Empfehlungen... 9 5 Literatur- und Quellenverzeichnis... 10 Anlagenverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Anlagenverzeichnis Karte 14.17 Gefahrenkarte für die Gemeinde Niederau, IST-Zustand Karte 14.17.1 Hochwasserereignis Elbe HQ 20...M 1 : 10. 000 in 1 Blatt Karte 14.17.2 Hochwasserereignis Elbe HQ 50...M 1 : 10. 000 in 1 Blatt Karte 14.17.3 Hochwasserereignis Elbe HQ 100...M 1 : 10. 000 in 1 Blatt Karte 14.17.4 Hochwasserereignis Elbe HQ 200...M 1 : 10. 000 in 1 Blatt Allgemeine Hinweise zur Verwendung der Gefahrenkarten der Elbe Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Kriterien zur Intensität der Wassertiefe...5 Tabelle 2: Tabelle 3: Tabelle 4: HQT-Werte der Elbe für die drei Bezugspegel im Gebiet...6 HQT-Werte der Elbe für den Untersuchungsabschnitt in der Gemeinde Niederau...6 HQT-Werte der Elbe für die drei Hochwassermeldepegel und Hochwasseralarmstufen...9 2 von 10
Abkürzungsverzeichnis DGM... Digitales Geländemodell EHQ... Extremhochwasser HWSK... Hochwasserschutzkonzept NHN... Normalhöhennull (Pegel Amsterdam) NN... Normalnull (Pegel Amsterdam) LfUG... Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie LRA... Landratsamt LTV... Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen HN... Höhennull (Pegel Amsterdam) PN... Pegelnull SMUL... Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft W-Q-Beziehung... Wasserstands-Abfluss-Beziehung 3 von 10
1 Allgemeines 1.1 Zielstellung Die Gefahrenkarte stellt von Hochwasser ausgehende Gefahren für Menschen und Sachwerte in ihrer räumlichen Ausdehnung dar. Es werden damit Gebiete gezeigt, deren Nutzung wegen Naturgefahren eingeschränkt ist. Die Gefahrenkarte ist fachliche Planungsgrundlage - der Flächennutzung, - des Objektschutzes, - der Konstruktion von Bauwerken im Gefahrenbereich, - von wasserbaulichen Schutzmaßnahmen, - von Maßnahmen zur Schadensverminderung, - der Alarmierung, Katastrophenabwehr und Evakuierung im Ereignisfall. Die in der Gefahrenkarte verzeichneten Flächen sind nicht Gegenstand einer gesetzlich vorgeschriebenen Regelung, sie sind vielmehr fachliche Handlungsgrundlage für Behörden sowie private Eigentümer und Nutzer. In der Gefahrenkarte der Elbe, Gemeinde Niederau, wird die Ausdehnung und Intensität der Gefahrenart Überschwemmung für mehrere Wahrscheinlichkeiten abgebildet. 1.2 Grundlagen Die Gefahrenkarte ist Bestandteil des Hochwasserschutzkonzeptes der Elbe [1]. Grundlagen sind die Ausgangsdaten und Ergebnisse dieses Konzeptes, die entsprechend der nachfolgenden Ausführungen seit Aufstellung und Bestätigung des Hochwasserschutzkonzeptes einer Aktualisierung unterlagen. Das im HWSK [1] verwendete Digitale Geländemodell wurde durch Zusammenführung unterschiedlich genauer Ausgangsdaten erarbeitet, so dass die in [1] dokumentierten Ü- berschwemmungsflächen insbesondere in Randbereichen mit Unsicherheiten behaftet waren. Deshalb erfolgte im Auftrag der Verwaltung des Freistaates Sachsen im Jahre 2005 eine komplette Neubefliegung des potenziellen Überschwemmungsbereiches bei einem maximalen Wasserstand am Pegel Dresden von 1.100 cm, verbunden mit einem flächendeckenden, hochauflösenden Laserscanning und zusätzlich der detaillierten Vermessung von Deichen, Straßen, Wegen und Bahndämmen mittels GPS. Aufbauend auf diesen Grundlagen wurde ein einheitlich genaues DGM für den gesamten Untersuchungsabschnitt in unterschiedlicher Rasterweite aufgebaut (Höhengenauigkeit ± 0,2 m, Lagegenauigkeit ± 0,5m). Dieses DGM mit einem Raster von 2x2 m wurde für die Erstellung der Gefahrenkarten verwendet, so dass die in den Gefahrenkarten dargestellten Ü- berschwemmungsflächen von den in [1] dokumentierten abweichen können. Eine weitere maßgebliche Grundlage stellten die im HWSK [1] aufgebauten hydronumerischen bzw. hydraulischen Modelle dar. Die berücksichtigten zweidimensionalen Strömungsmodelle (Elbabschnitt km 30-80 bzw. 100 bis 124) wurden im Jahre 2006 auf der Basis aktueller Datengrundlagen und Informationen (u.a. neues DGM) aktualisiert, so 4 von 10
dass auch für die eindimensionalen Modelle (km 0 bis 32,3 bzw. km 70,9 bis km 100,5) Neuberechnungen mit definierten neuen unteren Randbedingungen durchgeführt wurden. Für die Erarbeitung der Gefahrenkarten im Regierungsbezirk Dresden wurden in den Elbabschnitten von km 0,0 bis km 32,3 sowie km 70,9 bis km 100,5 die Ergebnisse der eindimensionalen Wasserspiegellagenberechnungen (WSPWIN), für die Abschnitte von km 32,3 bis km 70,9 bzw. km 100,5 bis km 123,8 die der zweidimensionalen hydronumerischen Strömungsberechnung (Hydro_AS-2d) berücksichtigt. Die Gefahrenkarten wurden für den IST-Zustand einschließlich der aktuell vorhanden Hochwasserschutzeinrichtungen erarbeitet. 1.3 Vorgehensweise Die Gefahrenkarte umfasst vier Einzelkarten für unterschiedliche mittlere Wiederkehrintervalle im Bereich von häufigen (alle 20 Jahre) bis sehr seltenen (alle 200 Jahre) Ereignissen. Das im Hochwasserschutzkonzept ausgewiesene Schutzziel für die zusammenhängenden Siedlungsbereiche liegt bei einem Wiederkehrintervall von 100 Jahren. Ausgehend von den aktuell berechneten Wasserspiegellagen für Hochwasserereignisse mit 20-, 50-, 100- und 200-jährlichem Wiederkehrintervall (Kap. 1.2) wurden Schwachstellen, von denen eine besondere Gefährdung ausgeht, identifiziert (Ausbruchsstellen bei niedrigem Ufer und unzureichendem Querschnitt, Versagen unterbemessener Hochwasserschutzeinrichtungen u. a.). Anhand dieser Betrachtung und der Vermessung des Geländes wurden Überschwemmungskarten erstellt. Innerhalb der überschwemmten Flächen wurden fünf Intensitäten der Wassertiefe abgegrenzt. In der Tabelle 1 sind die Klassengrenzen für die fünf Intensitätsstufen aufgeführt. Unter Berücksichtigung dieser Grenzen werden die Überflutungsflächen abgegrenzt. In den Karten wird ausschließlich die statische Überschwemmung dargestellt. Bereiche, welche maßgeblich durch hohe Fließgeschwindigkeiten gefährdet sind, werden in Abschnitt 2.2 benannt. Tabelle 1: Kriterien zur Intensität der Wassertiefe Intensität Wassertiefe h w 3,0 m 3,0 h w > 2,0 m 2,0 h w > 1,0 m 1,0 h w > 0,5 m h w 0,5 m In den Karten sind weiterhin die überschwemmungsgefährdeten Gebiete, welche sich durch ein Deichversagen ergeben können, gesondert ohne Angabe einer Intensität darzustellen. Die Ermittlung dieser Überschwemmungsgebiete erfolgt durch Verschnitt der Wasserspiegellage aus der Gewässerachse mit den luftseitigen Deichvorländern. Da auf dem Gebiet der Gemeinde Niederau keine derartigen Anlagen existieren, entspricht für jedes Wiederkehrintervall das potenzielle dem aktuellen Überschwemmungsgebiet. 5 von 10
Neben den Überschwemmungsflächen und Intensitäten für die oben erwähnten Wiederkehrintervalle ist auf allen Kartenblättern die maximale Ausdehnung des potenziellen Ü- berschwemmungsgebietes des Hochwasserereignisses mit einem statistischen Wiederkehrintervall von 200 Jahren (EHQ) mit einer Anschlaglinie (ohne Intensitäten) dargestellt. Entsprechend den Ausführungen im vorherigen Absatz handelt es sich hierbei um das Überschwemmungsgebiet bei einem EHQ. 2 Prozessanalyse 2.1 Hydrologie Für die Erstellung der Gefahrenkarten wurden nachfolgenden Hochwasserscheitelwerte [1; 2] zugrunde gelegt: Tabelle 2: HQT-Werte der Elbe für die drei Bezugspegel im Gebiet Bezugspegel Elb-km HQ 20 HQ 50 HQ 100 HQ 200 m 3 /s Schöna 2,050 3.290 3.980 4.530 5.100 Dresden 55,626 3.130 3.820 4.370 4.930 Torgau 154,150 3.020 3.690 4.220 4.760 Als EHQ wurde in Abstimmung mit der Verwaltung des Freistaates Sachsen ein Hochwasser gewählt, das einem HQ 200 entspricht (vgl. Anlage Allgemeine Hinweise ). Der Bearbeitungsabschnitt für die Erstellung der Gefahrenkarten erstreckt sich vom Elb- Kilometer 77,000 bis zum Elb-Kilometer 80,500. Dabei handelt es sich etwa um den Elbabschnitt, der in rechtwinkliger Verlängerung von der Elbachse aus mit der Gemeindegrenze zusammenfällt. Ein direkten Kontakt zwischen der Elbe bzw. dem unmittelbaren Elbvorland und den Flächen der Gemeinde ist nicht gegeben. Für diesen Abschnitt wurden in [1] entsprechend die nachfolgenden HQT-Werte durch Interpolationsbetrachtungen ermittelt: Tabelle 3: HQT-Werte der Elbe für den Untersuchungsabschnitt in der Gemeinde Niederau von km bis km HQ 20 HQ 50 HQ 100 HQ 200 m 3 /s 77,000 80,000 3.108 3.794 4.340 4.896 80,000 80,500 3.097 3.781 4.325 4.879 2.2 Gefahrenprozesse Wie bereits in Kapitel 2.1 erwähnt, besteht zwischen den Flächen der Gemeinde und dem unmittelbaren Elbvorland kein direkter Kontakt. Die geringste Entfernung zwischen Elbachse und der Gemeindegrenze zur südlich angrenzenden Stadt Meißen beträgt ca. 2,6 km. Dennoch sind auch Flächen auf dem Territorium der Gemeinde Niederau von Überschwemmungen der Elbe betroffen. 6 von 10
Die Analyse der Berechnungen sowohl mit dem 1d-HN- als auch dem 2d-HN Modell (beide Modelle überlappen sich in diesem Abschnitt) ergab, dass bei einem Hochwasserereignis mit zwanzig- bzw. fünfzigjährigem Wiederkehrintervall von der Elbe her keine Überschwemmungen auf dem Territorium der Gemeinde Niederau auftreten werden, da im Bereich Sörnewitz nur einige Flächen nördlich der S 82 betroffen sind, der Geländehochpunkt jedoch noch nicht überschritten wird. Im Falle dieser beiden Hochwasserereignisse kommt es auch in der Nassau noch nicht zu Überschwemmungen durch Rückstau im Fürstengraben und seinen Nebengräben (beim Verschnitt der bei Elb-km 83,1/Mündung des Fürstengrabens in die Elbe/ ermittelten Wasserspiegellagen bei HQ 20 und HQ 50 mit dem Gelände ergeben sich noch keine Überschwemmungsbereiche auf dem Gebiet der Gemeinde Niederau). Grundlegend ändert sich jedoch das Bild bei einem HQ 100. Es werden dann Wasserspiegellagen ermittelt, bei denen die am höchsten liegenden Geländestellen in Sörnewitz ü- berschritten werden, das Wasser kann von hier aus (S 82 zwischen Brockwitz und Sörnewitz, etwa zwischen Elb-km 76,5 und 76,9) in Richtung Nassau abfließen, da nordöstlich des Wasserwerkes Sörnewitz ein Abflussgeschehen und eine minimale Überströmung der Straße (1-20 cm) auf einem ca. 30 m langen Abschnitt nachgewiesen wird. Für detaillierte Aussagen, welche Wasserspiegellagen sich dann im Hinterland einstellen, lagen allerdings keine Modellergebnisse vor. Es wurden deshalb die für das 1d-Modell erstellten Querprofile bis zur potenziellen Grenze des Überschwemmungsgebietes verlängert und der mittels 1d-HN-Modell berechnete Wasserspiegel mit den Geländehöhen entlang dieser Profilspuren verschnitten, d.h. vereinfachend wurde von einem identischen Wasserspiegel bzw. Wasserspiegelgefälle in Elbe und im Hinterland bis zur Mündung des Fürstengrabens ausgegangen. Über die K 8015 ( Köhlerstraße ) kann das Wasser weiter Richtung Norden bzw. Nordwesten abfließen. Der Bahndamm der S-Bahn Dresden-Meißen wird nicht überströmt. Durch den Durchlass des Gabenreichbaches durch den Bahndamm bzw. über den Niederauer Dorfbach weiter westlich kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, das Wasser auch Flächen nördlich des Bahndammes überstaut, die teilweise auf dem Territorium der Gemeinde Niederau liegen (Karte 14.15.3). Betroffen von diesen Überschwemmungen sind jedoch fast ausschließlich landwirtschaftlich genutzte Flächen, für die gemäß HWSK Elbe kein bzw. maximal bis zu einem HQ 20 ein Hochwasserschutzziel besteht. Beim EHQ=HQ 200 kommt es zur Ausdehnung der Überschwemmungen Richtung Norden. Weiterhin sind aber ausschließlich landwirtschaftliche Nutzflächen betroffen. 3 Gefahrenkarten Gefahrenkarten werden für alle Gemeinden entlang der Elbe erstellt, bei denen für die in Tabelle 2 bzw. 3 benannten Wiederkehrintervalle eine Überschwemmung zu verzeichnen ist. In den Gefahrenkarten werden die Intensitäten der Gefahrenart Überschwemmung dargestellt. Die Überschwemmungsgefahr ist durch die Wassertiefe und Fließgeschwindigkeit beziehungsweise dem spezifischen Durchfluss gekennzeichnet. Für die Kartendarstellung ist gemäß Kapitel 1.3 das maßgebende Kriterium die Wassertiefe. Ausgehend von den Ergebnissen der Wasserspiegellagenberechnungen wurden durch Verschnitt mit den Geländeinformationen die Überschwemmungsgebietskarten erstellt. 7 von 10
Die Karten für jedes statistische Wiederkehrintervall (20, 50, 100 und 200 Jahre) des Eintretens eines Hochwasserereignisses enthalten folgende Informationen: die Stationierung der Elbe die Überschwemmungsflächen beim jeweiligen Hochwasserereignis mit Abstufung der Wassertiefen gemäß Tabelle 1 den Verlauf und die Art vorhandener Deiche und Deichbauwerke die maximale Ausdehnung des potenziellen Überschwemmungsgebietes des Hochwasserereignisses mit einem statistischen Wiederkehrintervall von 200 Jahren (EHQ) die überschwemmungsgefährdeten Gebiete, welche sich durch ein Deichversagen ergeben (vgl. Kapitel 1.3) Ausdehnung mobiler Hochwasserschutzsysteme, bei denen ein Baubeginn bei der Unteren Wasserbehörde angezeigt wurde, der Bau läuft oder die Maßnahme abgeschlossen ist. Neben den bereits aus dem HWSK [1] vorliegenden Informationen zu nach dem Hochwasser 2002 eingerichteten Systemen erfolgte eine nochmalige schriftliche Anfrage bei der zuständigen Unteren Wasserbehörde. Auf dem Territorium der Gemeinde Niederau existieren nach derzeitigem Kenntnisstand keine derartigen Systeme, welche die o.g. Bedingungen erfüllen. Im Bereich der Elbbrücken (Stadtgebiet Meißen) werden Wassertiefen und eine Überschwemmungsgebietsgrenze ausgewiesen. Diese Wassertiefendarstellung bezieht sich auf das Gelände unterhalb der Brücken. In der Realität sind die Bauwerke jedoch entsprechend der Darstellung in den hydraulischen Längsschnitten des HWSK Elbe [1] nicht ü- berstaut bzw. überströmt. Im Untersuchungsabschnitt der Elbe existieren die in Kapitel 2, Tabelle 2 benannten drei Hochwassermeldepegel Schöna, Dresden und Torgau. Auf den Karten ist der für die einzelnen Hochwasserereignisse jeweils maßgebliche Durchfluss und hierzu sich aus der Wasserstands-Durchfluss-Beziehung ableitende Wasserstand angegeben. Für die Erstellung der Gefahrenkarten wurden die im Rahmen des HWSK Elbe verwendeten Durchflusstafeln Nr. 5 (Pegel Schöna), Nr. 8 (Pegel Dresden) bzw. Nr. 16 (Pegel Torgau) verwendet, die mit Datum vom 31.12.2002 erarbeitet wurden und die ab dem 01.08.2002 gültig waren/sind. Die ausgewiesenen Durchflüsse bzw. Wasserstände ordnen sich in die für die Pegel aktuellen Hochwasseralarmstufen wie folgt ein, wobei hier ausschließlich die Wasserstände über Pegelnull angegeben sind. 8 von 10
Tabelle 4: HQT-Werte der Elbe für die drei Hochwassermeldepegel und Hochwasseralarmstufen Pegel Schöna [cm über PN] Pegel Dresden [cm über PN] Pegel Torgau [cm über PN] HQ 2 576 Alarmstufe 1 400 350 580 Alarmstufe 2 500 500 660 HQ 2 560 HQ 5 715 Alarmstufe 3 600 600 720 HQ 2 677 HQ 5 685 HQ 10 788 Alarmstufe 4 750 700 800 HQ 5 810 HQ 10 901 754 HQ 20 986 811 838 HQ 50 1.092 878 896 HQ 100 1.169 924 935 HQ 200 1.244 965 972 An allen drei Pegeln und somit auch an den Elbabschnitten zwischen diesen treten die in den Gefahrenkarten dargestellten Überschwemmungen erst deutlich nach Erreichen der Alarmstufe 4 ein. Für die ereignisbezogene vorbeugende Gefahrenabwehr können durch regelmäßigen Abruf aktueller Wasserstandsinformationen bzw. der Wasserstandsprognosen an den Meldepegeln zum Beispiel auf der Internetseite des Landeshochwasserzentrums (http://www.lfug.smul.sachsen.de/de/wu/umwelt/lfug/lfug-internet/wasser_hwz.html) und unter Berücksichtigung der Informationen in den Karten 11.1 bis 11.7 des HWSK Elbe sowie der hier vorliegenden Gefahrenkarten die zu erwartenden Wasserstände und Überschwemmungsbereiche rechtzeitig abgeleitet werden, um entsprechende Hochwasserabwehrmaßnahmen zu organisieren. 4 Schlussfolgerungen, Empfehlungen Gemäß Kapitel 2.2. besteht für die Flächen der Gemeinde Niederau erst ab einem HQ 100 eine Überschwemmungsgefährdung. Dabei sind jedoch ausschließlich Flächen mit einem deutlich geringeren Schutzziel betroffen. Es sind demnach keine Hochwasserschutzmaßnahmen in Bezug auf die Flächen der Gemeinde erforderlich. 9 von 10
5 Literatur- und Quellenverzeichnis [1] MODER, M.; VICTOR, N.; BESSER, H.U. U.A.: Studie zur Hochwasserschutzkonzeption für die Elbe auf sächsischem Territorium hier: Regierungsbezirk Dresden Strom-km 0,0 (Landesgrenze) bis Strom-km 123,8.- HGN Hydrogeologie GmbH; Dresden; 2004 [2] KLAUSCH, F.; ECKERT, P. U.A.: Studie zur Hochwasserschutzkonzeption für die Elbe auf sächsischem Territorium hier: Regierungsbezirk Leipzig Strom-km 123,8 bis Strom-km 180,0 (Landesgrenze).- HP HYDRO-Planungsgesellschaft mbh; Wandlitz; 2004 10 von 10