Gewässerausbau

Hochwasserschutz

Wir werden immer häufiger mit Extremniederschlagsereignissen und den daraus entstehenden Hochwasserabflüssen konfrontiert. Die Intensität der Ereignisse nimmt zu, das Hochwasserrisiko steigt. Außerdem gewinnt die Erhaltung von fließgewässer- und auetypischer Lebensräume an Bedeutung. Seit Jahren stehen deshalb auch die Bemühungen um naturnahe Unterhaltung und Ausbau im Vordergrund. Allerdings bleibt weiterhin das Hauptziel der Schutz von Leib und Leben gegen die Auswirkungen von Hochwasserereignissen.

Die Anforderungen an den Planungsingenieur steigen. Die Simulationsmodelle mit denen Schutzmaßnahmen und deren Wirksamkeit überprüft werden können, werden anspruchsvoller.

Die hydrologischen Niederschlag-Abflussmodelle, welche die Eingangsgrößen für die Fließgewässermodelle liefern müssen infolge der Extremniederschläge i.d.R. neu gerechnet, Scheitelabflüsse und Abflussganglinien neu bestimmt werden.

Hydraulisches Fließgewässermodell (1D)

Um die Leistungsfähigkeit von Gewässern bestimmen, Überflutungshöhen berechnen oder die Wirkung von Eingriffen am Gewässer aufzeigen zu können, benötigt man ein hydraulisches Fließgewässermodell, mit dem die Abflussvorgänge im Gewässer selbst unter Berücksichtigung sämtlicher Bauwerke und der vorhandenen Abflussquerschnitte simuliert werden können. Die Beschreibung des Gewässers/Bauwerke erfolgt beim 1D-Modell (Manning Strickler/Darcy-Weisbach) anhand von Querprofilen. Eingangsgrößen für das Fließgewässermodell sind Hochwasserscheitelwerte.

Hydraulisches Fließgewässermodell (2D)

Bei komplexen Strömungsverhältnissen und bei zu erwartenden Retentionseffekten sind instationäre Berechnungen notwendig. Insbesondere bei starken Abweichungen der Fließrichtung von der Hauptströmungsrichtung, z.B. bei Ausuferungen, ist ein 2D-HN-Modell unumgänglich. Die Anwendung von 1D-Modellen ist in diesem Fall nicht zielführend.

Der Einsatz eines 2D-HN-Modells verlangt eine detaillierte Beschreibung der vorhandenen Gewässergeometrie (DGM). Eingangsgrößen des hydraulischen Fließgewässermodells sind berechnete Hochwasserganglinien aus dem hydrologischen Modell bzw. aus der Hochwasserregionalisierung, die an den entsprechenden Stellen entlang des Fließgewässers angesetzt werden können. Alternativ kann auch das Strömungsgebiet beregnet werden. Das ist insbesondere bei der Untersuchung der Fließwege in Außengebieten von besonderem Nutzen.

Unsere Software-Empfehlung

Unsere Programme LUNA (N-A-Modelle, Flussgebietsmodelle) und FLUSS (Fließgewässermodelle 1D und 2D) decken den gesamten oben thematisierten Bereich ab.