Zwischen Hochwasserschutz und WRRL: Instrumente und ...elise.bafg.de/servlet/is/7220/18_Buechele-Nestmann_Leipzig2005f22… · Vortrag Büchele / Nestmann Integriertes Flussgebietsmanagement

Integriertes Flussgebietsmanagement - Beispiel Elbe, Leipzig 8.-9. November 2005

Zwischen Hochwasserschutz und WRRL:Zwischen Hochwasserschutz und WRRL:Instrumente und HandlungsempfehlungenInstrumente und Handlungsempfehlungen

der Hydromorphologieder Hydromorphologie

Bruno Büchele, Franz Nestmann

Kontakt: [email protected]

Universität Karlsruhe (TH)Institut für Wasser und Gewässerentwicklung

Bereich Wasserwirtschaft und Kulturtechnik

Vortrag Büchele / Nestmann Integriertes Flussgebietsmanagement - Beispiel Elbe Leipzig 09.11.2005

In Richtung EG-WRRL (schrittweise sich konkretisierend seit 2000)

„Signifikante Abflussregulierungen“

- abflussregulierende Speicher (relevant für Elbe: Talsperren mit Einzugsgebiet > 60 km²)

- weitere Stauanlagen (z.B. Wehre)

„Signifikante morphologische Veränderungen“

- Ausbau der Gewässer, Begradigung, Vertiefung, Querschnittsänderungen, Eingriffe

in den Feststoffhaushalt, Verrohrungen, Querbauwerke, Verbau von Ufer und Sohle

In Richtung Hochwasserschutz (besonders seit dem Extremereignis 2002)

„Hochwasserwirksame Abflussveränderungen“

- Einfluss großer Talsperren im Einzugsgebiet auf die Hochwasserabflüsse

- Schaffung / Entzug von Retentionsflächen am Flusslauf

„Hochwasserwirksame morphologische Veränderungen“

- Verengung / Aufweitung des Hochwasserprofils (z.B. Auflandung, Deichrückverlegung)

- Veränderung der Rauheitsstrukturen (z.B. Vorlandbewuchs)

Fragen zur Hydromorphologie (bezogen auf den Flusslauf Elbe)


BMBF-Verbundprojekt „Morphodynamik der Elbe“ (1996 - 2001)

„Gesamtschau dt. Binnenelbe“ Ist-Zustand abiotischer Parameter & Prozesse Grundlagen zur Bewertung zukünftiger Entwicklungen

Integrierter Ansatz: Hydrologie - Hydraulik - Morphologie - Grundwasser „Schnittstelle Abiotik-Biotik“

Vorland, Aue Hauptgerinne (Fluss) Vorland, Aue

Überflutungsbereich (Oberflächenwassermodelle)

Grundwassermodelle

HW

MWWechselwirkungGW - Vorflut GWGrundwasserleiter

(GW)

HW-Deich

Wechselwirkung Strömung - Geometrie/Morphologie

NW

Änderung Bettgeometrie

Grafik: Nestmann, Büchele (2001)

alle folgenden Darstellungen sind gemäß Jahresangabe Ergebnissedieses Projekts (Schlussbericht siehe: http://elise.bafg.de/?3804)


... an den Pegelstellen

- Konsistenz- und Stationaritätsanalyse

- Definition „Ist-Zustand“ ...

> Repräsentative Teilzeiträume des 20. Jhdt.

- Zeitreihenanalyse, u.a.:

> Gew. Hauptwerte MNQ, MQ, MHQ

> Dauerlinien (Abflussjahr, Vegetationszeit)

> Extremwertstatistik HQ-T für T = 2, 3, 5, ..., 100 Jahre

> HQ(X)-T für kontinuierliche Überschreitungsdauern X = 5, 10, 20, 30, 50 Tage

... im Längsschnitt der Elbe

- Regionalisierung der Abflusskennwerte

> Längsschnitte der Hochwasserstatistiken des 20. Jahrhunderts ...

- Simulation von Abflussprozessen entlang der Elbe

> Wirksamkeit von Retentionsmaßnahmen auf Hochwasserabflüsse ...

Gaussnetz

Jährl. Maxima HQ(X) [m³/s]1000 2000 3000 4000 5000

95.0

50.0

20.0

5.0

2.01.00.5

2

5

10

20

50100200

Übe

rsch

reitu

ngsw

ahrs

chei

nlic

hkei

t [%

]

Jähr

lichk

eit T

n [a

]

101

Überschreitungsdauer X [d]

2050

0

99.0

Hydrologische Analyse

Grafik: eigene Darstellung


Frage der Definition des Ist-Zustands

1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000

1936-1995

1904-1954

1904-1995

1853-1904

1853-1995

1964-1995

ausklingende Kleine Eiszeit

Retentionsflächenentzug

Talsperrenbau

Einfluss auf das Abflussverhalten

Untersuchte Zeiträume

Bedeutende Einflüsse und untersuchte Zeiträume Spezifische Probleme imAbflussprozess der Elbe:- Inkonsistenz- Fehlende historische Reihen- Instationarität- Komplexität der Prozesse

Schrittweise Entwicklungerfasst Abflussprozesszunehmend- verlässlich- repräsentativ- umfassend- fundiert- weiter in die Vergangenheit- gezielt



Schrittweise Entwicklung einer regionalisierten Hochwasserstatistik

1850 1900 1950 2000

1904/95 1936/951964/95

19. Jahrhundert

Jahr

essc

heite

labf

lüss

e (m

³/s)

AbflusssituationEnde 20. Jhdt.

Variable HW-Situationim 20. Jahrhundert

Langfristvariabilität(seltene Extremereignisse)

1853-1995 1904/95 1936/95 1964/95 .

Anz. Abflusspegel: bisher 1 3 7 8

räumliche Dichte: - (+) + ++

Datenkonsistenz: ? (+?) + (?) ++



0500

100015002000250030003500400045005000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550E l b e - k m

Q

( m 3 /

s )

Längsschnitte 1964-1995 Pegelwerte 1936-1995H Q - 2 H Q - 2H Q - 5 H Q - 5H Q - 2 0 H Q - 2 0H Q - 1 0 0 H Q - 1 0 0

Dresden Torgau

Wittenberg Aken

Barby

Magdeburg

Tangermünde

Havel-Mündung- oberstrom- unterstrom

Wittenberge

Karthane- Mündung

Neu Darchau

Hochwasserstatistiken HQ-T des 20. Jahrhunderts

Helms, Ihringer, Nestmann (2001)


Repräsentativität der Hochwasserstatistik 1936-1995 für das20. Jahrhundert (Überprüfung nach dem Hochwasser 2002)

HQ Aug. 2002

99.50

99.00

95.00

90.00

80.00

70.00

60.00

50.00

40.00

30.00

20.00

10.00

5.00

2.00

1.00

0.50

Übe

rsch

reitu

ngsw

ahrs

chei

nlic

hkei

t [%

]

2

5

10

20

50

100

200

Jähr

lichk

eit

Tn [

a]

10 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4

Abfluss Q [ m³/s ]

Nov 1903 - Okt 2003; 100 Werte

PLOTTING POSGUMBEL MLH

(c) IWK, Abt. HydrologieUniversität Karlsruhe (TH)Stand: Okt. 2003

Log-Gaussnetz

ELBE / PEGEL DRESDEN - HQ TerminwerteVergleich 1903-2003 (mit Jan'02 statt Aug'02) vs. 1936-1995

Nov 1935 - Okt 1995; 60 Werte

PLOTTING POSGUMBEL MLH

HQ Aug. 2002

Nestmann, Büchele, Helms (2004)


Hydraulisch-numerische Modellierung im Längsschnitt

Datengrundlagen:- Fluss: Peilungen der WSÄ- Vorland: Querprofile, TK 10, u.a.

Digitale Geländemodelle (GIS) Querprofile (1D-Berechnung)

Im Projekt: Querprofilergänzung Vorland ~160 km, Modellerstellung ~220 km

Otte-Witte et al. (2001)


Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 0-25,84 (Bereich Sächsische Schweiz)

106

108

110

112

114

116

118

120

122

124

126

128

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Elbe-km

Höhe [m+NN]

Wasserspiegellagenfür Q =3423 m³/s

2706 m³/s

2204 m³/s

1695 m³/s

1311 m³/s

672 m³/s

336 m³/s

120 m³/s

Sohlhöhen bez. auf:115 m Breitehöchster Punkt

mittl. Sohlhöhe

tiefster Punkt (Talweg)

Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 25,84-52,05 (Bereich Pirna - Dresden)

100

102

104

106

108

110

112

114

116

118

120

122

25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2706 m³/s

2204 m³/s

1695 m³/s

1311 m³/s

672 m³/s

336 m³/s

120 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 52,05-78,97 (Bereich Dresden)

92

94

96

98

100

102

104

106

108

110

112

114

52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2706 m³/s

2204 m³/s

1695 m³/s

1311 m³/s

672 m³/s

336 m³/s

120 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Pegel Dresden (km 55,6)

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 78,97-108,4 (Bereich Meissen - Riesa)

86

88

90

92

94

96

98

100

102

104

106

108

78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2706 m³/s

2204 m³/s

1695 m³/s

1311 m³/s

672 m³/s

336 m³/s

120 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 121-145 (Bereich Mühlberg - Belgern)

72

74

76

78

80

82

84

86

88

90

92

94

121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143 145

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2241 m³/s

1738 m³/s

1294 m³/s

698 m³/s

349 m³/s

121 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 145-171 (Bereich Torgau)

66

68

70

72

74

76

78

80

82

84

86

88

145 147 149 151 153 155 157 159 161 163 165 167 169 171

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2241 m³/s

1738 m³/s

1294 m³/s

698 m³/s

349 m³/s

121 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Pegel Torgau (km 154.6)

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 171-198,6 (Bereich Prettin - Klöden)

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

82

171 173 175 177 179 181 183 185 187 189 191 193 195 197 199

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2241 m³/s

1738 m³/s

1294 m³/s

698 m³/s

349 m³/s

121 m³/s


mittl. Sohlhöhe


ZuflussSchwarze Elster Wasserspiegellagen und Sohlhöhen

Elbe-km 198,6-226 (Bereich Wittenberg)

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

76

198 200 202 204 206 208 210 212 214 216 218 220 222 224 226

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2417 m³/s

1883 m³/s

1385 m³/s

778 m³/s

389 m³/s

132 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Pegel Wittenberg (km 214.1)Zufluss Schwarze Elster

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 226-250,4 (Bereich Coswig - Vockerode)

52

54

56

58

60

62

64

66

68

226 228 230 232 234 236 238 240 242 244 246 248 250

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2417 m³/s

1883 m³/s

1385 m³/s

778 m³/s

389 m³/s

132 m³/s

Sohlhöhen bez. auf:110 m / 120 m Breitehöchster Punkt

mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 252-271,7 (Bereich Dessau)

46

48

50

52

54

56

58

60

62

252 254 256 258 260 262 264 266 268 270 272

Elbe-km

Höhe [m+NN]


2617 m³/s

2049 m³/s

1460 m³/s

874 m³/s

394 m³/s / 437 m³/s

133 m³/s / 167 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Mod

ellg

renz

e

ZuflussMulde

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 271,7-299,2 (Bereich Biosphärenreservat - Saalemündung)

42

44

46

48

50

52

54

56

58

271 273 275 277 279 281 283 285 287 289 291 293 295 297 299

Elbe-km

Höhe [m+NN]

Wasserspiegellagenfür Q =3151 m³/s / 3836 m³/s

2617 m³/s / 3204 m³/s

2049 m³/s / 2478 m³/s

1496 m³/s / 1846 m³/s

874 m³/s / 1154 m³/s

437 m³/s / 577 m³/s

167 m³/s / 214 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Pegel Barby (km 295.5)Pegel Aken (km 274.7)

Mod

ellg

renz

e

Mod

ellg

renz

e

Mod

ellg

renz

e

ZuflussSaale

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 331,9-354 (Bereich Hohenwarthe - Rogätz)

30

32

34

36

38

40

42

44

46

331 333 335 337 339 341 343 345 347 349 351 353

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3168 m³/s / 3149 m³/s

2395 m³/s / 2350 m³/s

1796 m³/s / 1768 m³/s

1158 m³/s / 1164 m³/s

579 m³/s / 582 m³/s

226 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 354-374 (Bereich Blumenthal - Parey)

26

28

30

32

34

36

38

40

42

354 356 358 360 362 364 366 368 370 372 374

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3149 m³/s

2350 m³/s

1768 m³/s

1164 m³/s

582 m³/s

226 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 374-400 (Bereich Tangermünde)

22

24

26

28

30

32

34

36

38

374 376 378 380 382 384 386 388 390 392 394 396 398 400

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3139 m³/s / 3125 m³/s

2328 m³/s / 2298 m³/s

1755 m³/s / 1736 m³/s

1168 m³/s / 1166 m³/s

584 m³/s / 583 m³/s

226 m³/s / 231 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Pegel Tangermünde (km 388.2)

Mod

ellg

renz

e

Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 400-425,7 (Bereich Sandau-Havelberg)

18

20

22

24

26

28

30

32

34

400 402 404 406 408 410 412 414 416 418 420 422 424 426

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3125 m³/s / 3126 m³/s

2298 m³/s / 2299 m³/s

1736 m³/s / 1737 m³/s

1166 m³/s

583 m³/s

231 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 438-464 (Bereich Gnevsdorf - Wittenberge)

12

14

16

18

20

22

24

26

28

438 440 442 444 446 448 450 452 454 456 458 460 462 464

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3233 m³/s

2437 m³/s

1822 m³/s

1411 m³/s

706 m³/s

288 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Pegel Wittenberge (km 454.6)

Mod

ellg

renz

e

ZuflussHavel

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 464-490,5 (Bereich Wahrenberg - Lenzen)

8

10

12

14

16

18

20

22

24

464 466 468 470 472 474 476 478 480 482 484 486 488 490

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3233 m³/s

2437 m³/s

1822 m³/s

1411 m³/s

706 m³/s

288 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 490,5-509 (Bereich Gorleben - Dömitz)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

490 492 494 496 498 500 502 504 506 508

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3196 m³/s

2426 m³/s

1803 m³/s

1460 m³/s

730 m³/s

282 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 509-528 (Bereich Hitzacker)

2

4

6

8

10

12

14

16

18

509 511 513 515 517 519 521 523 525 527

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3196 m³/s

2426 m³/s

1803 m³/s

1460 m³/s

730 m³/s

282 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 528-548 (Bereich Neu Darchau - Bleckede)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

528 530 532 534 536 538 540 542 544 546 548

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3196 m³/s

2426 m³/s

1803 m³/s

1460 m³/s

730 m³/s

282 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Pegel Neu Darchau (km 536.5)

Wasserspiegellagen und SohlhöhenElbe-km 548-568,86 (Bereich Bleckede - Hohnsdorf)

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

548 550 552 554 556 558 560 562 564 566 568

Elbe-km

Höhe [m+NN]


3196 m³/s

2426 m³/s

1803 m³/s

1460 m³/s

730 m³/s

282 m³/s


mittl. Sohlhöhe


Mod

ellg

renz

e

Digitale Ergebnisse für ca. 507 km auf Daten-CD (Schlussbericht)

Gesamtlängsschnitt Hydraulik nach hydrologischen Vorgaben

Einzelgrafiken: Otte-Witte et. al. (2001)


Parameter ökologische Relevanz

- Wasserspiegelbreite B = f(Q) Breitenvarianz

- mittlere/maximale Fließtiefen h = f(Q) Tiefenvarianz

- Breite-Tiefe-Verhältnis B/h = f(Q) Profilform

- Breite der Ufer „MQ-MNQ“ ∆ b „Wasserwechselzone“

- Uferneigung β „Prall-, Gleitufer“

- Querschnittsanteil Buhnen Abuhnen „Strömungsberuhigte Zone“

- Ausuferungshöhen bzw. -häufigkeiten

- u.a.

MQ

MNQ

Höhe [m]

Breite [m]

Uferpunkte

β

Böschungsneigung

Talwegshöhe

∆ h

∆ b

hmax

mittl. Sohlhöhe

Buhne

Beispiele weiterer hydromorphologischer Datensätze

Büchele et al. (2001)


3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

0.1 1.0 10.0Verhältnis Q / MQ (= Abfluss Q bezogen auf Mittelwasser der Teilstrecke)

ln (B/h)(Werte logarithmiert)

B/h

20

304050

100

200

300400500

1000

Breite/Tiefe-Verhältnis (Profilform)

Obere ElbeMittelgebirgstal

km 34 - 96

km 3 - 34km 155 - 198

Erosionsstrecke

Obere Mittelelbe Auental

km 271 - 288

Untere Mittelelbe Niederungstal

km 521 - 555

Bereich: Niedrigwasserbett Mittelwasserbett Hochwasserbett

Profilform in ausgewählten Elbestrecken



Bewertungsansatz

Parameter für große natürliche Fließgewässer:

- Profilform (Breite-Tiefe-Verhältnis) B/h = f(Q)

- Änderung vom Oberlauf zum Unterlauf



Bewertungsansatz(große natürl. Fließgewässer)

Leitbild (pot. nat. Zustand) ?

- hydromorphologische

Referenzbedingungen ???

Entwicklungsziele

- „guter ökologischer

Zustand (vorh. Potential)“

- wirtschaftliche, sichere

Nutzung (Fluss, Aue)

Ist-Zustand ?

Auswirkungen (Änderung B/h)

- Aufweitung, Rückbau- Verengung, Sohlerosion


0.1 1.0 10.0

Leitbild

Ist-Zustand

Profilform ln(B/h)

Sohle Ufer rezente Aue

Abfluss Q / MQ

Quantitative Leitbilddefinition ?Ansatz: „B/h flussabschnittsweise“- im historischen Zustand (wann) ?- getrennt nach Sohle / Ufer / Aue?- im heutigen pot. nat. Zustand mit irreversiblen Veränderungen ?


„Generalkarte von Lütkenwische bis Dömitz“ (1724)(Quelle: Niedersächs. Hauptstaatsarchiv Hannover)444 x 133 cm, Elbe-km 471-505, Maßstab: ~ 1:6250

Ableitung hydraulisch-morphologischer Referenzbedingungen

Torgau

Magdeburg

Dresden

Wittenberge

GeeshachtHamburg

Berlin

CR

...

Büchele, Träbing (2001)


Durchgängige Deichlinien (etwaheutiger Verlauf)

GewässerstrukturenInseln, Breitenvarianz,

Seitengewässer, ehem. Deichbrüche etc.

Einzelne Einbauten(Ufer-, Deichschutz)

Besonderheit: WassertiefenprofileTalweg und 17 Querschnitte

Detailausschnitt - Karte 1724

Karte: Nieders. Hauptstaatsarchiv


3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

0.10 1.00 10.00Q / MQ

ln(B/h)

MittelwertIst-Zustand

St.abweichung

MittelwertHistorischerZustand

St.abweichung

Parameter: Profilform (B/h)

Niedrig- Mittel- Hochwasserbereich

Vergleich historischer - heutiger Zustand (Bereich MNQ-MQ)



Daraus ableitbar (qualitative / quantitative Änderungen von Habitateigenschaften):- historisch höhere Wasserspiegel in Fluss und Grundwasser (Aue), häufigere Ausuferung- historisch geringere mittlere Sohlschubspannung- biologische Bedeutung: Arteninventar im historischen Zustand ???

hist

act

act

histacthist B

BAA

3

3

λλ =

hist

act

act

hist

hist

actacthist B

BAAvv

λλ

⋅= ca. 0.4 - 0.6 m/s 0.7 - 0.9 m/s

Widerstandsbeiwert (Darcy-Weisbach)

Strömungsgeschwindigkeit

ca. 0.05 - 0.12 0.037 - 0.046

Vergleich historischer - heutiger Zustand (Bereich MNQ-MQ)

Wasserspiegelbreite (B) ca. 425 m 190 - 260 m (zw. Buhnen)Mittelwertca. 80 - 115 m 11 - 30 mSt.abw.

Historisch Heute (MNQ-MQ)

ca. 250 87 - 90

Parameter

Profilform (B/h) Mittelwert

ca. 1.7 m 2.1 - 3.0 mFließtiefe (h = A/B) Mittelwert



Überflutungsflächen (GIS-basierte Ermittlung)

Flächensumme entlang der Mittleren Elbe

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Elbe-km

Summe F [ha]

Potential Ü-flächen (Ist-Zustand +Pot. Deichrückverlegungen)Modellierte Flächen (DRV-Untersuchung)Überflutungsflächen Ist-Zustand(Vorland + Fluss)Vorland links

Vorland rechts

Flussschlauch

Vorland linksVorland rechts

Flussschlauch

Ist-Zustand(Fluss + Vorland)

Gesamtpotential allerDeichrückverlegungen

ModelluntersuchungDeichrückverlegungen

Büchele et al. (2001)


time

waterlevel h

time

Dike shifting (natural retention)

∆h reduction of peak water level storage

volume S(filling)

storagevolume S(emptying)

Polder (controlled retention) waterlevel h

∆h reduction of peak water level

storagevolume S(filling)

storagevolume S(emptying)

additionalstorage volume

(former dike)

newdike

S

opening orremoval

additionalstorage volume

existing dike

second dike

S

flooding byinlet system

Wirksamkeit von potentiellen Deichrückverlegungen/Poldern



Hochwasserstatistik und Scheitelabflüsse 2002 im Längsschnitt

Helms, Büchele, Ihringer, Nestmann (2004)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550E l b e - k m

peak

flow

[m³/s

] (H

Q-T

with

T [a

] and

HQ

200

2)

Longitudinal sections 1964-1995 Gauge values 1936-1995 Specific Event August 2002H Q - 2 H Q - 2 HQ observed at gauges (rating curves)H Q - 5 H Q - 5 HQ reconstructed (flood-routing model*)H Q - 2 0 H Q - 2 0 HQ without dike failures (fictive)H Q - 1 0 0 H Q - 1 0 0 HQ without retention measure (fictive)

Dresden Torgau Wittenberg AkenBarby

Magdeburg Wittenberge Neu Darchau

dike failures

retention measureat Havel mouth

Mulde tributarySaale tributary

Tangermünde

* input data: observed hydrograph Dresden with addition of observed tributary hydrographs, the latter with uncertainties due to backwater effects

Vockerode


Hydrologische Studie 2003 im Auftrag des LHW Sachsen-AnhaltMögliche Polderstandorte zur Notentlastung bei Extremereignissen (> BHQ)

Ihringer, Büchele, Mikovec, Friedrich (2004)


Habitatmodellierung in Abhängigkeit der langfristigen Fluss-Grundwasser-Dynamik

Beispiel: Vegetationstyp Flutrasen

Kooperation 2005 von ehemaligen Elbe-Ökologie-Beteiligten

Büchele, Burek, Baufeld, Leyer (2005)


SchlussbemerkungenBMBF-Verbundprojekt im Rahmen der Elbe-Ökologie-Forschung

- integrierter Ansatz von Ökologie bis HW-Schutz im Flusslängsschnitt

- Schaffung umfangreicher Grundlagen (Datenbasis, Modelle) nach kohärentem Prinzip

(Abschluss vor Konkretisierung der Anforderungen der WRRL und vor Hochwasser 2002)

- Konstruktive Zusammenarbeit mit Behörden und parallelen Forschungsprojekten

(Informationsaustausch über Fach-, Länder-, Zuständigkeits- und Projektgrenzen hinweg)

Ergebnisverwertung

- Schlussbericht mit Daten-CD (vielfache Nutzung im Elberaum)

- Weitergabe von Modellen an BfG & BAW (u.a. für Elbe-DSS)

- Grundlagen für Aktionsplan HW-Schutz Elbe (IKSE 2003)

- Grundsatzstudie zu möglichen Notpoldern im Land Sachsen-Anhalt (2003)

- Ansatzpunkte für Hochwasserforschung: BMBF-Förderaktivität RIMAX (seit 2005)

Besonderes Lob und Dank für Kooperation + Koordination

- Elbe-Ökologie-Koordination und Projekte

- Fachlicher Austausch und Zusammenarbeit mit IKSE, BfG, BAW, Landesämter

- BMBF / Projektträger für die langjährige Unterstützung

Documents

Zwischen Hochwasserschutz und WRRL: Instrumente und ...elise.bafg.de/servlet/is/7220/18_Buechele-Nestmann_Leipzig2005f22… · Vortrag Büchele / Nestmann Integriertes Flussgebietsmanagement