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Vorstellung der Untersuchungsergebnisse 1 10.09.2008 – NVV AG, MG Gewässerverträglichkeit von Niederschlagswassereinleitungen der Stadt Mönchengladbach.

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1 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Gewässerverträglichkeit von Niederschlagswassereinleitungen der Stadt Mönchengladbach in die Niers und ihre Nebengewässer – Masterplan Ableitung von Maßnahmen für den Gewässerschutz

2 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Auftraggeber: Auftragnehmer: In Abstimmung mit: Bearbeitung durch

3 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I : Retentionsräume an der Niers - Ausgangssituation Block II : Vorgehen / Bearbeitungsphasen Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M7 Entwicklung von Strukturverbessernden Maßnahmen Prüfung der Maßnahmen Block III: Ergebnisse (Maßnahmen- und Umsetzungsplan) Gliederung

4 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I : Retentionsräume an der Niers 1.Ausgangssituation 2.Untersuchungen zur Gewässerverträglichkeit Gliederung

5 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG große Anzahl von Einleitstellen im Stadtgebiet von Mönchengladbach urbanes Einzugsgebiet führt zu stark erhöhten Abflüssen Hydraulische und stoffliche Belastungen aus Regen- und Niederschlagswassereinleitungen Bis 2001: Betrachtungen des Kanalnetzes und der Emissionen an der Einleitstelle Ab 2001: Betrachtung des Gewässers mit den Immissionen nach BWK M3/M7 in NRW notwendig Block I: Retentionsräume an der Niers 1. Ausgangssituation

6 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Randbedingungen geringe Flächenverfügbarkeit hoher Investitionsbedarf bei Standardlösungen in Stahlbetonbauweise Block I: Retentionsräume an der Niers 1. Ausgangssituation

7 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Städtisch geprägtes EZG Strukturgüte überwiegend stark bis vollständig verändert –zu 94% Klassen 5 bis 7 Gewässergütesituation Obere Niers: –Biol. Güteklasse II (2002) –Modul Saprobie: gut bis mäßig Ökologische Zustandsklassen nach EU-WRRL –Modul Allg. Degradation: schlecht bis unbefriedigend Block I: Retentionsräume an der Niers 1. Ausgangssituation

8 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I: Retentionsräume an der Niers 1. Ausgangssituation

9 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I: Retentionsräume an der Niers 1. Ausgangssituation

10 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Randbedingungen für die Gewässerentwicklung am Niersoberlauf: –großräumige Grundwasserabsenkung –gestörtes Temperaturregime durch Ersatzwasserbeschickung (Braunkohletagebau) –Einstufung als erheblich veränderte Wasserkörper nach EU- WRRL –Querbauwerke –Strukturarmut (s.o.) –Intensive Gewässerunterhaltung Block I: Retentionsräume an der Niers 1. Ausgangssituation

11 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I: Retentionsräume an der Niers 2. Untersuchungen zur Gewässerverträglichkeit der Einleitungen

12 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I : Retentionsräume an der Niers - Ausgangssituation Block II : Vorgehen / Bearbeitungsphasen Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3/M7 Entwicklung von Strukturverbessernden Maßnahmen Prüfung der Maßnahmen Block III: Ergebnisse (Maßnahmen- und Umsetzungsplan) Gliederung

13 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Gliederung Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3/M7 1. Untersuchungshorizonte / -zustände 2. Planungsgrundlagen 3. Vergleich der Abflussmengen für HQ1, HQ2, HQ1pnat, HQ2pnat 4. Ermittlung der erforderlichen Rückhaltevolumina 5. Ermittlung der kritischen Sohlschubspannung 6. Prüfung der Gewässerverträglichkeit / hydraulische Belastung 7. Schlussfolgerungen

14 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG (1)Ist-Zustand: Zustand, für den die Modelle kalibriert worden sind (ca. 2002) (2)Planungszustand: Zustand, in dem die im ABK der Stadt geplanten Maßnahmen umgesetzt sind (3)Prognosezustand: Zustand, der ergänzend zu den Maßnahmen des ABK die für den Gewässerschutz erforderlichen Maßnahmen umfasst (Gegenstand der hier geführten Untersuchungen) (4)Potenziell naturnaher Zustand: gemäß BWK M3 ein Zustand, der sich in einem unversiegelten Gebiet ohne verändernde Eingriffe einstellt Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 1. Untersuchungshorizonte / -zustände

15 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 2. Planungsgrundlagen hydrologisches Einzugsgebiets- modell NASIM für den Oberlauf der Niers Aktualisierung bzgl. ABK der Stadt Modellkalibrierung Abflussermittlung mittels Langzeitkontinuumssimulation über 34 Jahre Statistische Auswertung für T = 1 und 2 a Auswahl von Einzelereignissen HQ1/HQ2 Erstellung des pot.nat.Zustandes

16 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 3. Vergleich der Abflussmengen

17 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Modelltechnische Abbildung der erforderlichen Becken im Hauptschluss und mit linearen Drosselfunktionen Durchführung der Simulation mit HQ2 / HQ1 Vergleich der Abflussmengen mit HQ1potnat / HQ2potnat erforderlich: 455 Tm 3 vorhanden: 290 Tm 3 Neubau: 170 Tm 3 Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 4. Ermittlung der erforderlichen Retentionsvolumina

18 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3

19 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Leitbildbezogener Ansatz - Fließgewässertypen / LAWA – Leitbilder Bodenartbezogener Ansatz – gemäß DIN 19661* * Richtlinie für Wasserbauwerke – Sohlenbauwerke - Teil 2 Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 5. Ermittlung der kritischen Sohlschubspannung

20 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 5. Ermittlung der kritischen Sohlschubspannung - Leitbildbezogener Ansatz Organisch geprägter Fluss lößlehmgeprägter Bach kiesgeprägter Bach/Fluss Organisch geprägter Bach Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3

21 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Hydrologischer Nachweis – Prüfung der hydraul. Gewässerverträglichkeit 5. Ermittlung der kritischen Sohlschubspannung - Leitbildbezogener Ansatz / Bodenartbezogener Ansatz Vorschlag : kritische Sohlschubspannung : 3,5 N/m 2

22 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Zulässige Sohlschubspannung Staustufen/Wehre Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 Sohlschubspannungen mit Staustufen HQ1 und HQ2 im Prognosezustand/ pot.nat.Zustand

23 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 Sohlschubspannungen ohne Staustufen HQ1 und HQ2 im Prognosezustand/ pot. nat. Zustand

24 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 7. Schlussfolgerungen Auch bei einer Reduktion des Abflusses in der Niers auf den potenziell naturnahen Abfluss kann die kritische Sohlschubspannung nicht eingehalten werden. Deshalb ist zu untersuchen, ob die Verbesserung der Gewässerstruktur Zielführend sein kann. Block II: Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3

25 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I : Retentionsräume an der Niers - Ausgangssituation Block II : Vorgehen / Bearbeitungsphasen Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 Entwicklung von Strukturverbessernden Maßnahmen Prüfung der Maßnahmen Block III: Ergebnisse (Maßnahmen- und Umsetzungsplan) Gliederung

26 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Entwicklung von Strukturverbessernden Maßnahmen 1.Maßnahmenableitung 2.Maßnahmenplanung und -modellierung 3.Aufwertungspotenziale Gliederung

27 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Ziele: –Verminderung der Sohlschubspannung durch Laufverlängerung Gerinneaufweitung –Erhöhung des Wiederbesiedlungspotenzials Basis: –Gewässerleitbild –Niersauenkonzept Vorgaben: –Sohlhöhe darf nicht angehoben werden –Sonstige Restriktionen Berücksichtigung des Niersauenkonzeptes und weitere Detaillierung Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 1. Maßnahmenableitung

28 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 2. Maßnahmenplanung Abschnitt 1/Typ 1 (Grunewaldstraße)

29 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Beispielabschnitt Lackbenden Profilaufweitung mit Anlage einer Ersatzaue –Schaffung einer Ersatzaue durch Profilaufweitung –breiteres, flaches Mittelwasserbett -Totholzeinbau -Verbesserung der Strömungs-, Tiefenvarianz, Sohlenstruktur -Entwicklung eines Ufergehölzsaumes -Sukzession in der Ersatzaue -Ergebnis: -Schaffung von Retentionsraum -Verringerung der Sohlschubspannung -Verbesserung des Wiederbesiedlungspotenzials um 1 bis zu 2 Stufen Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 2. Maßnahmenplanung Abschnitt 2/Typ 2 (Lackbenden)

30 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 2. Maßnahmenplanung Abschnitt 2/Typ 2 (Lackbenden)

31 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 2. Maßnahmenplanung Abschnitt 2/Typ 2 (Lackbenden)

32 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 2. Maßnahmenplanung Abschnitt 3/Typ 3 (Bresgespark)

33 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Beispielabschnitt Bresgespark Laufverlängerung und –verlegung, verzweigter Gewässerlauf –Neutrassierung des Gewässerlaufes, Laufverlängerung –Abschnittsweise Nebengerinne, Hochflutrinnen –Totholzeinbau –Entwicklung von Ufergehölzen, Bruch-/Auwäldern –Verbesserung der Selbstreinigungskraft durch Laufverlängerung Ergebnis: -Schaffung von Retentionsraum -Verringerung der Sohlschubspannung -Verbesserung des Wiederbesiedlungspotenzials um bis zu 2 Stufen Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 2. Maßnahmenplanung Abschnitt 3/Typ 3 (Bresgespark)

34 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block II: Strukturverbessernde Maßnahmen 3. Aufwertungspotenziale

35 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block I : Retentionsräume an der Niers - Ausgangssituation Block II : Vorgehen / Bearbeitungsphasen Detaillierte Nachweise in Anlehnung an BWK M3 Entwicklung von Strukturverbessernden Maßnahmen Prüfung der Maßnahmen Block III: Ergebnisse (Maßnahmen- und Umsetzungsplan) Gliederung

36 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Gliederung Block II: Prüfung der Maßnahmen 1.Vorgehen 2.Ergebnisse und Vergleich 1D/ 2D – Berechnung 3.Schlussfolgerungen

37 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Vorbemessung und Erstellung von Beispielprofilen für diese Gewässerabschnitte, Festlegung des Bewuchses Zusammenfügen der Profile zu den hydraulischen 1D- und 2D- Modellen für die Beispielabschnitte Abschätzung von Abflüssen und Anfangswasserständen und Rauheiten Durchführung der hydraulischen Berechnungen Auswertung bzgl. Sohlschubspannungen und Fließ- geschwindigkeiten Block II: Prüfung der Maßnahmen 1.Vorgehen

38 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 1D-Modell Berechnung der Sohlschub- spannung pro Profilabschnitt 2D-Modell Berechnung der Sohlschubspan- nung pro Gitterpunkt des DGM Block II: Prüfung der Maßnahmen

39 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Beispiel Grunewaldstrasse – Strukturverbesserung im bestehenden Profil Block II: Prüfung der Maßnahmen

40 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Beispiel Lackbenden – Gewässerabschnitt uh. HRB Geneicken Block II: Prüfung der Maßnahmen

41 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 2D-Modell: 94% < τ krit HQ 2 (Q = 9,67 m³/s) 1D-Modell Niers - Bereich Grunewaldstraße Block II: Prüfung der Maßnahmen

42 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 2D-Modell: 99,7% < τ krit HQ 2 (Q = 13,62 m³/s) 1D-Modell Niers - Bereich Lackbenden Block II: Prüfung der Maßnahmen

43 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 2D-Modell: 98% < τ krit HQ 2 (Q = 4,57 m³/s) 1D-Modell Niers - Bereich Bresgespark Block II: Prüfung der Maßnahmen

44 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 1D-Modell -Sohlschubspannung (SSS) in zwei von vier Bereichen > 3,5 N/m 2 (= τ krit) (Grunewaldstraße und Bresges Park) -Erklärung: modelltechnische Abbildung nicht hinreichend 2D-Modell -SSS in allen Beispielabscnnitten 90% der Fläche Block II: Prüfung der Maßnahmen 3. Schlussfolgerungen

45 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Vergleich 1D/2D -2D-Modell genauer -SSS 2D ungefähr 1/3 SSS 1D Abschluss des hydraulischen Nachweises -1D- Berechnung für gesamten Untersuchungsraum der Niers -Umrechnung SSS 1D auf 1/3 -Integrale Betrachtung von Regenrückhaltung und Strukturverbesserung Block II: Prüfung der Maßnahmen 3. Schlussfolgerungen

46 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG –Übertragung der Querprofil- und Maßnahmentypen aus den 4 Beispielabschnitten auf alle betrachteten Gewässerabschnitte –Beachtung von Restriktionen (Bebauung, Straßen, Leitungsverläufe, Altlasten, Bodendenkmäler etc.) –Beachtung der Höhenlage von Einleitungen –Beibehaltung der heutigen Sohllage –Flächenverfügbarkeit für die einzelnen Maßnahmen ist planerisch zu sichern (u.a. durch FNP) Block III: Ergebnisse 1. Konzept zur Strukturverbesserung

47 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Kernpunkte für hydraulischen Nachweis -Beseitigung der Wehranlagen -Ggf. Ersatz durch Sohlgleiten Reduzierung des Abflusses in HRB -Mitnutzung der HW-Schutzanlagen zum Gewässerschutz -Retention in der Gewässeraue Block III: Ergebnisse 2. Hydraulische, hydrologische und stoffliche Nachweise

48 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 2. Hydraulische, hydrologische und stoffliche Nachweise - Niers Block III: Ergebnisse

49 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG 2. Hydraulische, hydrologische und stoffliche Nachweise - Niers Block III: Ergebnisse

50 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block III: Ergebnisse 2. Hydraulische, hydrologische und stoffliche Nachweise - Gladbach

51 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG vereinfachte stoffliche Nachweise für die Nebengewässer (Bungtbach, Gladbach, Papierbach, Bottbach) –Einhaltung der Zielvorgaben im Allgemeinen keine Maßnahmen erforderlich –Lediglich im Gladbach erhöhte abfiltrierbare Stoffe Empfehlung: Bau eines RKB Block III: Ergebnisse 2. Hydraulische, hydrologische und stoffliche Nachweise

52 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block III: Ergebnisse 1.Konzept für die Strukturverbesserung 2.Hydraulische, hydrologische und stoffliche Nachweise 3.Erstellung des Masterplans Maßnahmenplan Umsetzungsplan (Phasen) Kostenannahme Block III: Ergebnisse

53 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Maßnahmenplan -Ableitung unter Berücksich- tigung des Handbuches zur naturnahen Entwicklung von Fließgewässern (MUNLV 2003) -Beitrag zur Zielerreichung des guten ökologischen Zustandes bzw. guten ökologischen Potenzials nach EU-WRRL Block III: Ergebnisse

54 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block III: Ergebnisse Umsetzungsplan Ausführung: Phase I überwiegend Maßnahmen im vorhandenen Gewässerraum; Parallel zu HRB Genieken, Bresgespark Phase II2012 – 2018 Zwischen HRB Genieken und Neuwerk, Bellerpark, Wetscheweller und Güdderather Bruch, Beseitigung der Wehranlagen Odenkirchen Phase III dicht bebaute Abschnitt in Odenkirchen und Mülfort Begleitend gewässerökologisches Monitoring

55 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Bsp. für Zeitstufe I: –Wehrrückbau/Ersatz durch Sohlgleiten –Niersabschnitt unterhalb A44 und Bresgespark, Geneiken –Trittsteinkonzept –Bungtbach wg. kritischer Belastungssituation durch Einleitungen Block III: Ergebnisse

56 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Block III: Ergebnisse Kostenannahme Basis: – Niers von HRB Odenkirchen bis Nierssee 16 km – Maßnahmenplan - spezifische Kostenspanne entsprechend niedriger Palnungsstufe - Bruttobaukosten, Grunderwerb, Planungskosten Kostenrahmen: 15 – 45 Mio.

57 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Masterplan Obere Niers naturnahe Umgestaltung der Niers - gemäß Gewässerleitbild NW - gemäß Niersauenkonzept Ausgleich der Wasserführung durch Stauanlage Gewässerverträglichkeit der Regenwassereinleitungen nachgewiesen gemäß BWK M3 und M7 Block III: Ergebnisse

58 Vorstellung der Untersuchungsergebnisse – NVV AG, MG Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


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