Neue Grenzen des ÜSG Falkengraben

Olaf Müller, Gabriele Gönnert und Yohannis Tadesse (TUHH), 21.09.2016

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, Temperatur, Luftfeuchte, Wind) - Deutscher Wetterdienst

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

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

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

• Digitales Geländemodell (DGM 1) - LGV • Landnutzungsdaten - LGV • Gebäudekataster - LGV • Digitale Karte 1 : 5000 - LGV • Gewässervermessung - LSBG mit Dritten • 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 Falkengraben 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 und örtlicher Vermessung

• 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)

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Gitternetz 2D-Modell

• Gekrümmte Vierecke (15 - 60 cm quer, 40 - 170 cm längs) im Gewässer und Dreiecke im Vorland (Kantenlänge 0,25 - 25,00 m)

• 121.772 Netzelemente mit 75.697 Gitternetzpunkte (Knoten) • Gebäude werden „ausgestanzt“, d. h. Umströmung wird naturähnlich

berücksichtigt

Rechengitter Flussschlauch Scheidebach und HRB „In de Krümm Süd“

Fließgeschwindigkeiten Schütteneck 3

Neue Abb. Stefan

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Ergänzende Vermessungen

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Ergänzende Vermessungen

Im Bereich HRB „In de Krümm Süd“

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Anlagen

Durchlass „An der Falkenbek“

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

Brücke Cuxhavener Straße

Ergebnis 2D-Modellierung

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Neue ÜSG-Grenzen - 2D/1D-Vergleich

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Verkleinerung: 1 Im Bereich östlich der Straße „Im Neugrabener Dorf“ 2 Im Bereich Schießstand zwischen „Francoper Straße“ und der Straße „Im Neugrabener Dorf“ 3 Im Bereich „Kleinfeldstieg“ und „Francoper Straße“

Vergrößerung: 4 Überschwemmte Bereiche nördlich der „Neuwiedenthaler Straße“, östlich und westlich der Straße „Im Neugrabener Dorf“, im Bereich der Straße „Ulenflucht“ sowie östlich der Straße „Hornkrautring“ 5 Im Bereich südlich der Straße „An der Falkenbek“

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Verkleinerung

1 Im Bereich östlich der Straße „Im Neugrabener Dorf“

2 Im Bereich Schießstand zwischen „Francoper Straße“ und der Straße „Im Neugrabener Dorf“

3 Im Bereich „Kleinfeldstieg“ und „Francoper Straße“

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Vergrößerung

4 Nördlich der „Neuwiedenthaler Straße“, östlich und westlich der Straße „Im Neugrabener Dorf“, im Bereich der Straße Ulenflucht“ sowie östlich der Straße „Hornkrautring“

5 Im Bereich südlich der Straße „An der Falkenbek“

Vergleich der Berechnungsergebnisse HQ100

Naturwissenschaftliche Verfahren

Überschwemmte Fläche

[ha]

Anzahl betroffener Gebäude [Stück]

1D-Modell 4,47 57

2D-Modell 5,38 78

Die überschwemmte Fläche wird insgesamt 0,91 ha (= 20,4 %) größer Die Anzahl der betroffenen Gebäude vergrößert sich um 21 Gebäude

Zusammenfassung

• Die räumliche Ausdehnung des ÜSG ist um 20,4 % größer

• Insgesamt sind 21 Gebäude mehr 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

• Stellungnahmen von Anwohnerinnen und Anwohnern wurden ausgewertet

• Prüfung der örtlichen Verhältnisse wurde durchgeführt

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Vielen Dank

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