Projekt "Entwicklung und Erprobung von 3D Analysemechanismen - Hochwassersimulation im flachen Gelände"

Ein EFRE-ESF-Projekt von Prof. Dr. M. Weisensee, Hillrich Smit-Philipp und Dipl.-Ing. K. Schmidt
(in Zusammenarbeit mit dem IAPG)
Projektpartner: Landkreis Ammerland
Laufzeit: 01.01.2006 bis 31.12.2007

Die Gefahr von Hochwasserereignissen ist in Häufigkeit und Ausmaß in den letzten Jahren drastisch gestiegen, wobei Prognosen für die Zukunft noch extremere Ereignisse ankündigen. Um den Auswirkungen solcher Ereignisse vorzubeugen, sie gar zu verhindern oder zumindest abzumildern, bedarf es eines komplexen Zusammenspiels zwischen Risikobewusstsein, Risikoabschätzung und Risikominderung. Eine tragende Rolle spielt hierbei das Risikomanagementsystem, welches zur Datenverwaltung, Analyse, Visualisierung und als Informationsportal dient. Die Auswirkungen eines Hochwasserereignisses sollen realitätsnah an Hand von Simulationsberechnungen analysiert werden. In flachen Gebieten ist eine Simulation auf Grund der geringen Höhenunterschiede und des daraus resultierenden großflächigen Ausbreitungspotentiales der Wasserflächen besonders problematisch. Bereits kleine Bäche können bei verstärkter Wasserführung großflächige Überflutungen verursachen.

Im Rahmen eines EFRE-ESF-Projektes zur Analyse von 3D-Mechanismen im Bereich Hochwasserschutz im Flachland wurde ein Testgebiet in Niedersachsen zur Beurteilung von Überflutungssimulationen in kleinräumigen Gebieten ausgewählt. Hier bedroht ein Gewässer sensible Bereiche wie z. B. ein Krankenhaus und mehrere Grundwasserbrunnen. Im Projekt sollen auf Grundlage einer präzisen DGM-Analyse unter Einbeziehung von Kleinstformen verschiedene Hochwasserereignisse simuliert werden, welche in Planungsarbeiten einfließen. Die Frage des notwendigen Detailgrades des verwendeten Geländemodells spielt dabei eine wesentliche wirtschaftliche Rolle. In diesen Zusammenhang werden vergleichende Simulationen mit einem DGM basierend auf Geobasisdaten untersucht.

Das Gewässer sowie die Uferbereiche wurden terrestrisch mit Tachymetrie und RTK-GPS, das Höhenmodell des Wassereinzugsgebietes mit luftgestützten Laserscanning mit im Mittel 17 Messpunkten / 4 Bodenpunkten pro m² hoch auflösend vermessen.
Für die Simulationsberechnungen im Flachland wird die Tauglichkeit vorhandener Programmsysteme getestet. Zur realitätsnahen Modellierung der im Projekt untersuchten Gebiete sind Kenngrößen wie z. B. Oberflächenrauhigkeit, Fließrichtung und -geschwindigkeit, Sedimenttransport, Sickerungseigenschaft, Rückflussmöglichkeit etc. neu zu bewerten.

Überflutungssimulation ohne und mit angedachten Baumaßnahmen
Überflutungssimulation ohne und mit angedachten Baumaßnahmen