NEUE GRENZEN ÜSG TARPENBEK - lsbg.hamburg.de · 3 NEUE GRENZEN ÜSG TARPENBEK Daten zur Ermittlung...

NEUE GRENZEN

ÜSG TARPENBEKOlaf Müller, Gabriele Gönnert und Peter Fröhle (TUHH)23. November 2016

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NEUE GRENZEN ÜSG TARPENBEK

Untersuchungsumfang

Übersichtskarte und Lageplan

Die Überprüfung des vorläufiggesicherten Überschwemmungs-gebietes (ÜSG) umfasst die hydraulische Berechnung der räumlichen Ausdehnung mit einer genaueren Methode unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse

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Daten zur Ermittlung von ÜSG

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

• Topografische Daten (z.B. Höhendaten, Luftbilder) - Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV) und Landesamt für Vermessung und Geoinformation Schleswig-Holstein (LVermGeo SH)

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

• Sielnetzdaten - Hamburg Wasser, Stadtwerke Norderstedt• Geologie/Bodenarten - Behörde für Umwelt und Energie (BUE),

Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR)• Gewässervermessung - LSBG mit Dritten • Pegelaufzeichnungen – BUE• Bauwerksdaten – Bezirksämter Hamburg-Nord u. Eimsbüttel (BA)

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

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

HydrologieNiederschlag-

Abfluss-Modell

HydraulikHydrodynamisches-

numerischesModell

ÜSGDarstellung in

Kartenform

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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 Tarpenbek wurde mit einem stationären 1D-Modell berechnet, d.h. der Abfluss ist 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

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2D-Modellierung

• Gitternetz aus Laserscanbefliegung DGM 2010 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: 48 h - Realzeit des HQ100 rund 72 h Computer mit 36 Rechenkernen

2D-Modellierung

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Gitternetz 2D-Modell

• Gekrümmte Vierecke (0,5 - 1,4 m quer, 1,3 - 3,5 m cm längs) im Gewässer und Dreiecke im Vorland (Kantenlänge 0,25 - 8,5 m)

• 315.203 Netzelemente mit 203.715 Gitternetzpunkte (Knoten)

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

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Topographie

Ergänzende Vermessungen Brückwiesenstraße/Lokstedter Damm

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Ergänzende Vermessungen km 9+200 (Renaturierung Bereich Suckweg)

Gewässertopographie

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Anlagen

Durchlass Zeppelinstraßekm 7+650

Brücke Haldenstiegkm 3+156

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

Durchlass Hamburg Airportkm 4+148

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Ergebnis 2D-Modellierung

Überschwemmungen HQ 100

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Ergebnis 2D-Modellierung

Überschwemmungen HQ 100(unterhalb Flughafen)

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Neue ÜSG-Grenzen - 2D über 1D

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Verkleinerung oberhalb HRB Krohnstieg

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Verkleinerung Bereich Start-/Landebahn

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Vergrößerung Brückwiesenstraße/oberhalb Zufluss Kollau

Zufluss Kollau

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Vergrößerung unterhalb Zufluss Kollau

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Naturwissenschaftliche Verfahren

Überschwemmte Fläche HQ100

[ha]

Betroffene GebäudeHQ100

[Anzahl]

1D-Modell 36,89 331

2D-Modell 21,93 202

Die überschwemmte Fläche wird insgesamt 14,96 ha (= 40,6 %) geringer

Die Anzahl der betroffenen Gebäude verringert sich um 129

Vergleich der Berechnungsergebnisse

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Zusammenfassung

• Die räumliche Ausdehnung des ÜSG ist um rund 41% geringer

• Geringe Flächenzunahmen ergeben sich im Bereich Brückwiesenstraße/Lokstedter Damm (oberhalb Zufluss Kollau) und unterhalb des Kollauzuflusses

• Insgesamt sind 129 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

• Stellungnahmen von Anwohnerinnen und Anwohnern wurden ausgewertet

• Prüfung der örtlichen Verhältnisse wurde durchgeführt

VIELEN DANK FÜR IHRE

AUFMERKSAMKEIT

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