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Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Gutachten zur Berechnung der Überflutungsflächen.

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1 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Gutachten zur Berechnung der Überflutungsflächen für ein 100jährliches Hochwasser Prof. Dr. Jörg Höttges Lehrgebiet Wasserwirtschaft und Bauinformatik FH Aachen Prof. Dr. Jörg Höttges FH Aachen

2 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Fragestellungen Wurden die Berechnungen nach dem Stand der Technik ausgeführt? Sind die Ergebnisse plausibel? Können sich durch neue Berechnungen kleinere Überflutungsflächen ergeben?

3 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Unterlagen erhalten am Mo., 21. April 2013 Erläuterungsbericht des Ingenieurbüros Geometrie Querprofildaten des Gewässers Geländehöhen Hydraulik/Hydrologie N-A-Modell Durchflussdaten Ergebnisse Wasserspiegellagen Karten

4 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Veranlassung EU-HWRM-RL: Bewertung und Management von Hochwasserrisiken Ende 2011: Vorläufige Bewertung Ende 2013: Karten zu Hochwassergefahren und –risiken Ende 2015: Risikomanagementpläne

5 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Berechnungsverfahren Kombination aus mehreren Computermodellen Niederschlagsvorhersage wieviel Regen? N-A-Simulation wieviel Wasser fließt im Pulheimer Bach? 1-D-Gewässerberechnung wie hoch steht das Wasser? 2-D-Oberflächenabfluss wohin fließt das Wasser?

6 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Berechnungsverfahren Kombination aus mehreren Computermodellen Niederschlagsvorhersage wieviel Regen? N-A-Simulation wieviel Wasser fließt im Pulheimer Bach? 1-D-Gewässerberechnung wie hoch steht das Wasser? 2-D-Oberflächenabfluss wohin fließt das Wasser? Kombinierte Berechnung wohin fließt das Wasser, wenn das Kanalnetz be- rücksichtigt wird?

7 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Qualität der Berechnungsverfahren Niederschlagsvorhersagea.a.R.d.T. N-A-Simulationa.a.R.d.T. 1-D-Gewässerberechnunga.a.R.d.T. 2-D-OberflächenabflussS.d.T. Kombinierte BerechnungS.v.W.u.T.* Standard erweitert *) Stand von Wissenschaft und Technik

8 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Qualität der Berechnungsverfahren Niederschlagsvorhersagea.a.R.d.T. N-A-Simulationa.a.R.d.T. 1-D-Gewässerberechnunga.a.R.d.T. 2-D-OberflächenabflussS.d.T. Kombinierte BerechnungS.v.W.u.T. Standard erweitert KOSTRA (DWD) NASIM (Hydrotec) MIKE 11 (DHI-Wasy) MIKE 21 (DHI-Wasy) MIKE Flood (DHI-Wasy) Berechnungsprogramme*: *) jeweils aktuelle Version

9 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Grundlagen Entwicklungsstand vor einigen Jahren Niederschlagsvorhersagea.a.R.d.T. N-A-Simulationa.a.R.d.T. 1-D-Gewässerberechnunga.a.R.d.T. 2-D-OberflächenabflussS.v.W.u.T. Kombinierte BerechnungS.v.W.u.T. Standard

10 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Datenaufbereitung Begehung

11 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Datenaufbereitung Hydrologische Darstellung des Einzugsgebietes

12 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Datenaufbereitung Niederschläge nach KOSTRA KOSTRA-Werte für Rasterfeld Spalte 9, Zeile 55

13 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Datenaufbereitung Reduktionsfaktoren für große Gebiete Gebietsgröße: 18,6 km² Richtlinie DWA-A 531: Abminderung ab 25 km² Fachliteratur: aus: Schröder et. al.: Grundlagen des Wasserbaus 3. Auflage, Werner-Verlag

14 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Datenaufbereitung Reduktionsfaktoren für große Gebiete Gebietsgröße: 18,6 km² Richtlinie DWA-A 531: Abminderung ab 25 km² Fachliteratur: keine Abminderung empfehlenswert aus: Schröder et. al.: Grundlagen des Wasserbaus 3. Auflage, Werner-Verlag

15 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Datenaufbereitung Weitere Arbeitsschritte Erfassung der Geländehöhen und Gewässerquerschnitte Aufbereitung der Modelldaten Übernahme des N-A-Modells aus früheren Projekten Rauheiten für die Gewässerberechnung Modellparameter Durchführung der Berechnungen Auswertung der Wasserspiegelhöhen Kartendarstellung

16 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Ergebnisse Ursachen der Überflutung Ableitung durch das Stadtgebiet Pulheim Überschreitung der Leistungsfähigkeit der Verrohrung mit anschließendem offenem Bachlauf:Q max = 4,35 m³/s Auswirkung bei Überlastung Begrenzung des Abflusses Plötzlicher Anstieg des Wasserspiegels vor dem Eintritt in die Verrohrung (Widdersdorfer Straße) Überflutung bei 100jährlichem Hochwasser:V Ü,100 = m³ Geländeverlauf…

17 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Ergebnisse Geländeverlauf Verrohrung

18 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Ergebnisse Geländeverlauf Verrohrung

19 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Ergebnisse Abfluss folgt dem Geländeverlauf Verrohrung

20 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Ergebnisse Abfluss folgt dem Geländeverlauf Verrohrung

21 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Fazit Durchführung der Berechnungen Verwendete Berechnungsprogramme entsprechen Stand der Technik Grundlagenermittlung, Modellierung und Auswertung enthalten keine offensichtlichen Fehler Ergebnisse sind plausibel

22 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Fazit Bewertung Es ist mit einer seltenen Überflutung zu rechnen Bei Überflutungen treten erhebliche Wassermengen aus Aus wasserwirtschaftlicher Sicht ist langfristig eine Berücksichtigung des Überschwemmungsrisikos notwendig Hochwasserangepasstes Bauen Erhöhung des Hochwasserschutzes ist nicht zwingend (Kosten- /Nutzenabwägung) Eine kombinierte Berechnung von Oberflächenabfluss und Kanalnetz wird möglicherweise kleinere Überflutungsflächen ergeben

23 Überflutungsrisiko Pulheim Sitzung des Umwelt- und Planungsausschusses der Stadt Pulheim, 24. April 2013 Prof. Dr. Jörg HöttgesFH Aachen Zum Schluss Töte nicht den Boten der schlechten Nachricht nach Sophokles, ca. 420 v. Chr.


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