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Neue Grenzen des ÜSG Kollau

Olaf Müller, Gabriele Gönnert und Peter Fröhle (TUHH), 01.03.2016

Untersuchungsumfang

2 Übersichtskarte und Lageplan

Die Überprüfung des vorläufig gesicherten ÜSG umfasst die hydraulische Berechnung der ÜSG-Flächen mit einer genaueren Methode unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse

Daten zur Ermittlung von ÜSG

• Meteorologische Daten (z.B. Niederschlag, Sonnenscheindauer) - Deutscher Wetterdienst

• Topografische Daten (z.B. Höhendaten, Luftbilder) - Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV)

• Landnutzung/Versiegelung - LGV, LSBG mit der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH)

• Sielnetzdaten - Hamburg Wasser • Geologie/Bodenarten - Behörde Umwelt und Energie (BUE) • Gewässervermessung - LSBG mit der TUHH • Pegelaufzeichnungen - BUE • Bauwerksdaten – Bezirksamt Eimsbüttel (BA)

• Digitales Geländemodell (DGM 1) - LGV • Landnutzungsdaten - LGV • Gebäudekataster - LGV • Digitale Karte 1 : 5000 - LGV • Gewässervermessung - LSBG mit der TUHH • Rauheiten - LSBG mit der TUHH • Pegelaufzeichnungen - BUE • Bauwerksdaten – BA

Hydrologie

Niederschlag- Abfluss- Modell

Hydraulik

Hydrodynamisches- numerisches

Modell

ÜSG

Darstellung in Kartenform

• Gebäudekataster - LGV • Digitale Stadtgrundkarte 1 : 1000 - LGV

Naturwissenschaftliche Verfahren

• Hydronumerische Modelle ermitteln Fließverhältnisse in Gewässern

• Zur Ermittlung von Fließverhältnissen werden ein-, zwei- und dreidimensionale Modelle (1D-, 2D-, 3D-Modelle) unterschieden

• Auswahl ist von der Fragestellung abhängig

• ÜSG wirken in der horizontalen Strömungsebene

• Bei ÜSG werden hinreichend genau 1D-Modelle eingesetzt. Das vorläufig gesicherte ÜSG Kollau wurde mit einem stationären 1D-Modell berechnet, d.h. Abfluss = abschnittsweise konstant

• Die Überprüfung erfolgt mit einem instationären 2D-Modell, um den besonderen Hinweisen (z. B. lokale Geländeveränderungen) der Stellungnahmen Rechnung zu tragen

• 3D-Modelle werden z.B. beim Sedimenttransport eingesetzt

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Vorläufig gesichertes ÜSG

2D-Modellierung

• Gitternetz aus Laserscanbefliegung DGM 2010 (Vorgänger 2001) und örtlicher Vermessung gemäß Stellungnahmen

• Genauere Berücksichtigung der Gewässergeometrie mit Bauwerken und der Topographie der Vorländer bzw. Stadtfläche

• Berechnung der Strömungskomponenten in zwei Raumrichtungen, d. h. Strömungsrichtung muss nicht bekannt sein

• Je Netzknoten Berechnung der Strömungskomponenten (Geschwindigkeit und Wasserstand)

• Instationäre Modellierung, d.h. Abfluss ≠ konstant

• Software ist im Internet seit 2015 verfügbar: Delft3D Flexible Mesh Suite (Forschungsinstitut Deltares, Niederlande)

• Rechenzeit: 55 h (= 2,3 Tage) - Realzeit des HQ100 rund 50 h Computer mit 40 Rechenkernen

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Gitternetz 2D-Modell

• Gekrümmte Vierecke (27 - 54 cm quer, 70 - 200 cm längs) im Gewässer und Dreiecke im Vorland (Kantenlänge 0,17 - 75,00 m)

• 451.265 Netzelemente mit 303.224 Gitternetzpunkte (Knoten) • Gebäude werden „ausgestanzt“, d. h. Umströmung wird naturähnlich

berücksichtigt

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Topographie und Stellungnahmen

Ergänzende Vermessungen

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Gewässertopographie

Ergänzende Vermessungen

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Anlagen

Querriegel Wehmerweg Brücke Niendorfer Straße

Anlagen im und am Gewässer wurden kontrolliert und im Modell mit ihrer Wirksamkeit berücksichtigt

Ergebnis 2D-Modellierung

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Ergebnis 2D-Modellierung

Neue ÜSG-Grenzen - 2D/1D-Vergleich

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Verkleinerung: 1. Im Niederungsgebiet

östlich „Am Ree“ 2. Holloswisch zwischen

„Amerkamp“ und „Niendorfer Gehege“

3. Kollauwanderweg zwischen „Fohrwisch“ und „Deelwisch“

4. Nordwestlich „Wehmerweg“ und

Bereich Alte Kollau Ost Vergrößerung: 5. Bereich „Liethwisch“ 4

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1

3

2 4

5

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Verkleinerung östlich „Am Ree“

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Verkleinerung Holloswisch

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Verkleinerung östlich Fohrwisch

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Verkleinerung/Vergrößerung Wehmerweg …

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Vergrößerung Bereich Liethwisch

2 zusätzliche Gebäude

Vergleich der Berechnungsergebnisse

Naturwissenschaftliche Verfahren

Fläche [ha]

Anzahl betroffener Gebäude/ HQ100 [Stück]

1D-Modell 39,06 286

2D-Modell 23,11 37

Die überschwemmte Fläche wird insgesamt 15,95 ha (= 41 %) geringer Die Anzahl der betroffenen Gebäude verringert sich um 249 (= 87 % weniger)

Zusammenfassung

• Die räumliche Ausdehnung des ÜSG ist um 41% geringer

• Geringe Flächenzunahmen ergeben sich am „Liethwisch“

• Insgesamt sind 249 Gebäude weniger betroffen • Differenzen erklären sich aus der Instationarität (zeitliche Verlauf des

Abflusses) und die genauere Strömungsmodellierung von Bauwerken sowie durch die Berechnung des Fliessweges im Gelände

• Weiterhin bedingt die Verwendung des DigitalenGeländeModells (DGM) aus dem Jahr 2010 (Vorgänger stammte aus dem Jahr 2001) genauere Höhenangaben

• Weitere Gründe basieren auf Hinweisen von Anwohnerinnen und

Anwohnern sowie einer betrieblichen Änderung eines Gewässer-Querriegels

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Vielen Dank

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