Auftraggeberbezogene
Ziele und Nutzen

Ueberflutung_Ziele_NutzenDurch extreme Regenereignisse können die Kanalisationsnetze so überlastet werden, dass punktuell Abwässer austreten. In den meisten bisherigen hydrodynamischen Rechenmodellen wird so gerechnet, als ob das austretende Wasser wieder in den selben Schacht einleitet oder aus dem System entweicht. Dies ist in der Regel falsch. Vielmehr fließen die Abwässer über die Straßenoberflächen und im Einzelfall auch in Keller und tiefer gelegene Flächen. Durch die bei uns eingesetzten Modellkopplungen von hydrodynamischer Kanalnetzberechnung, instationärer Wasserspiegellagenberechnung und Oberflächenabflusstransportmodell werden qualitative und quantitative Bewertungen im Falle des Überstaus vorhergesagt. Dadurch ist der Betreiber in der Lage, bereits im Vorfeld geeignete Maßnahmen zu treffen, um somit seine Sorgfaltspflicht für die Daseinsvorsorge zu erfüllen.


Fachliche Informationen zu den heutigen
Anforderungen

Gemäß den Vorgaben der DIN EN 752 „Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden" und dem DWA Arbeitsblatt-A 118 Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen ist die Nachweisgröße die Überflutungshäufigkeit. Überflutung wird dabei definiert, als Zustand bei dem Schmutzwasser und/oder Regenwasser aus einem Entwässerungssystem entweichen Ueberflutung_Anforderungenoder nicht in dieses eindringen können und entweder auf der Oberfläche verbleiben oder in Gebäude eindringen. Die Anforderungen an den Überflutungsschutz sind in Abhängigkeit der Art der baulichen Nutzung zu differenzieren. Der Vorgang der Überflutung ist jedoch in hohem Maße von den lokalen Verhältnissen abhängig (z. B. Tiefenlage der einzelnen Grundstücke in Bezug auf das Straßenniveau). Die tatsächliche Überflutungshäufigkeit lässt sich somit überwiegend nur durch Beobachtungen und Erfahrungen in bestehenden Kanalnetzen feststellen.Für den rechnerischen Nachweis von Entwässerungsnetzen wird gemäß DWA Arbeitsblatt-A 118 die Überstauhäufigkeit eingeführt.Als Überstau ist das Überschreiten eines bestimmten Bezugsniveaus, in vielen Entwässerungssatzungen ist dies die Straßenoberkante, zu verstehen. Das Arbeitsblatt empfiehlt, im ersten Schritt den rechnerischen Nachweis nach der Zielgröße Überstauhäufigkeit zu führen und im zweiten Schritt den jeweils geforderten Überflutungsschutz unter Betrachtung der örtlichen Gegebenheiten zu prüfen.


Einsatzbereiche und Kombinationen der
Modellkopplungen

Die Ermittlung der Überstauhäufigkeit erfolgt mit hydrodynamischen Kanalnetzmodellen. Sie liefern Wasserstände und Abflüsse an den Netzknoten (Schächten) sowie bei einer Überstauung das Überstauvolumen und die Überstaudauer. Überall dort, wo aus dem Ueberflutung_ModellkopplungenKanal austretendes Wasser auf der Oberfläche abfließen kann, findet eine Abflusskonzentration statt. Dadurch kann es an anderen Stellen als an denjenigen, wo die Überstauungen stattfinden, zu Überflutungen kommen. Mit Hilfe von Oberflächenabflusstransportmodellen, die im zweidimensionalen Raum den Abfluss simulieren, wird die Abflusskonzentration, also der Fließvorgang auf der Oberfläche, ersichtlich. Für die Erstellung eines Oberflächenabflusstransportmodells ist die möglichst genaue Kenntnis der Topografie notwendig. Grundlage bildet ein digitales Höhenmodell, vorzugsweise auf der Basis einer Laserscan-Befliegung. Durch die Kopplung des1-dimensionalen Kanalnetzmodells mit dem 2-dimensionalen Oberflächenabflusstransportmodell wird realitätsnah das gesamte Abflussgeschehen abgebildet. Sind neben der Kanalisation auch Gewässer in die Überflutungsbetrachtung mit einzubeziehen, können diese ebenfalls mit dem Oberflächenabflusstransportmodell gekoppelt werden. Bei Interaktionen mit dem Grundwasser kann weiterhin eine Kopplung mit den entsprechenden Grundwassermodellen erfolgen.

Wir setzen für diese Aufgaben folgende numerische Simulationsmodelle ein:

  • MIKE URBAN (DHI-WASY)
  • MIKE 11 (DHI-WASY)
  • MIKE 21 (DHI-WASY)
  • MIKE SHE (DHI-WASY)

Lösungen durch Infrastruktur
Maßnahmen

Ueberflutung_MassnahmenAus wirtschaftlichen Gründen können Entwässerungssysteme nicht so ausgelegt werden, dass bei Regen ein absoluter Schutz vor Überflutungen gegeben ist. Durch die Kenntnisse der oberirdischen Fließwege ist es möglich, gezielt Maßnahmen des Straßenbaus, der Bauleitplanung, des Tiefbaus und des Objektschutzes zur Erhöhung des Überflutungsschutzes zu ergreifen. Weiterhin können die geplanten Maßnahmen auf ihre Wirksamkeit hin überprüft werden. Die Auswirkungen von neuen Flächenversiegelungen werden ersichtlich und können gegenüber den Bürgern dokumentiert werden. Die Verwaltung hat die Möglichkeit die Bürger über überflutungsgefährdete Bereiche zu informieren, damit ein präventiver Objektschutz seitens der Bürger erfolgen kann.

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