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Neue Grenzen des ÜSG Falkengraben
Olaf Müller, Gabriele Gönnert und Yohannis Tadesse (TUHH), 21.09.2016
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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
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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
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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 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
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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
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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“
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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
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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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