Neue Grenzen des ÜSG Este

Olaf Müller, Gabriele Gönnert und Edgar Nehlsen (TUHH), 06.10.2016

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

• Wasserwirtschaftliche Daten - Pegelaufzeichnungen und

Abflußmessungen – Niedersächsischer Landesbetrieb für

Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN)

• Digitales Geländemodell (DGM) - Landesamt für

Geoinformation und Landesvermessung Niedersachsen

(LGLN)

• Landnutzungsdaten – LGLN, Landesbetrieb Geoinformation

und Vermessung (LGV)

• Gebäudekataster – LGLN, LGV

• Digitale Karte 1 : 5000 – LGLN, LGV

• Gewässervermessung – Technische Universität Hamburg-

Harburg (TUHH)

• Rauheiten - LSBG mit der TUHH

• Pegelaufzeichnungen – NLWKN

• Bauwerksdaten – TUHH

• Sperrwerk-Betriebsordnungen – Wasser- und

Schifffahrtsamt Hamburg, Hamburg Port Authority

Hydrologie

Abflüsse

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 Este wurde mit einem instationären

1D/2D-Modell, nachfolgend als 1D-Modell bezeichnet, berechnet

• Die Überprüfung erfolgt mit einem instationären 2D-Modell, um den

besonderen Hinweisen der Stellungnahmen Rechnung zu tragen

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

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Vorläufig gesichertes ÜSG

2D-Modellierung

• Vollständiges Gitternetz aus Laserscanbefliegung DGM 2013

• 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)

• Computer-Server mit 36 Rechenkernen; 30 Stunden Rechenzeit

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Gitternetz 2D-Modell

• Gekrümmte Vierecke (0,9 – 3,5 m quer, 2,0 m – 15,0 m längs) im

Gewässer und Dreiecke im Vorland (Kantenlänge 0,25 - 70 m)

• 125.700 Netzelemente

• Gebäude werden „ausgestanzt“, d. h. Umströmung wird naturähnlich

berücksichtigt

Beispiel Fließwege

Neue Abb.

Beispiel Gitternetz Estebogen

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Anlagen

Äußeres Este-Sperrwerk, km 0+120,

Blickrichtung stromab

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

Wirksamkeit berücksichtigt

Inneres Este-Sperrwerk, km 1+280,

Blickrichtung stromab

Ergebnis 2D-Modellierung

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TU Video und neue Abflusskurve

einfügen –

Neue ÜSG-Grenzen im Vergleich

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Verkleinerung:

1 Linkes Vorland entlang der Straße Cranzer

Hauptdeich bis an die Straßenecke

Estedeich (Großteil)

2 Linkes Vorland im Bereich des Sportplatzes

an der Straße Estebogen 2 (km 1+500)

3 Rechtes Vorland im Bereich des

Neuenfelder Fährdeiches 152 (km 1+500)

Geringfügige Vergrößerung:

4 Bereich zwischen Sportplatz und der

Schule Cranz

5 Bereich der Grundstücksgrenze Estebogen

Nr. 39-45

Verkleinerung

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1 Linkes Vorland

entlang der

Straße Cranzer

Hauptdeich bis

an die

Straßenecke

Estedeich

(Großteil)

2 Linkes Vorland im Bereich des Sportplatzes

an der Straße Estebogen 2 (km 1+500)

3 Rechtes Vorland im Bereich des

Neuenfelder Fährdeiches 152 (km 1+500)

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Vergrößerung

4 Bereich zwischen Sportplatz und der Schule Cranz

5 Bereich der Grundstücksgrenze Estebogen Nr. 39-45

Vergleich der Berechnungsergebnisse

Naturwissenschaftliche

Verfahren

Überschwemmte

Fläche HW100

[ha]

Anzahl betroffener Gebäude

HW100

[Anzahl]

1D-Modell 30,03 34

2D-Modell 22,58 27

Die überschwemmte Fläche wird insgesamt 7,45 ha (= 24,8 %) geringer

Die Anzahl der betroffenen Gebäude verkleinert sich um 7 Gebäude

Zusammenfassung

• Die räumliche Ausdehnung des ÜSG verringert sich um 24,8 %

• Insgesamt sind 7 Gebäude weniger betroffen

• Differenzen erklären sich aus der vollkommenden Instationarität

(zeitlicher Verlauf des Abflusses) und die genauere

Strömungsmodellierung von Bauwerken sowie durch die Berechnung

der Strömung im Flussschlauch und des Fließweges im Gelände

• Berücksichtigung der neuen Betriebsordnung des inneren Este-

Sperrwerks vom 01.07.2015

• Stellungnahmen von Anwohnerinnen und Anwohnern wurden

ausgewertet

• Prüfung der örtlichen Verhältnisse wurde durchgeführt

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Vielen Dank

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