Arbeitsgebiete - HydromechanikHydraulik in Fließgewässern

Untersuchungen zum Ausmaß von Ausuferungen eines Baches in bebautem Gebiet und Entwicklung von Gegen- und Optimierungsmaßnahmen

Flussschlauch
Berechnete Ausuferungen und Wassertiefen bei einem Abfluss von 55 m³/s für Bestand und Planung

Fragestellung
Aufgrund mehrerer extremer Hochwasserereignisse an einem Bach in bebautem Gebiet stellte sich die Frage nach der Leistungsfähigkeit des Gewässers. Mittels hydraulischer Berechnungen wurde zunächst geprüft, ob ein Abfluss von 55 m³/s schadlos, d.h. innerhalb des Gewässerbetts ohne Ausuferungen abgeführt werden kann. Diese Überprüfung zeigte einige Schwachstellen auf.
Nun galt es diese Ausuferungen näher zu untersuchen und ggf. lokale Gegen- und Optimierungsmaßnahmen zu entwickeln.

Methodik
Zur Untersuchung des Umfangs der Ausuferungen des Baches bei einem Abfluss von 55 m³/s und zur Entwicklung von Gegen- oder Optimierungsmaßnahem wurden Wasserspiegellagenberechnungen mit einem gekoppelten eindimensionalen-zweidimensionalen numerischen Modell durchgeführt. Für die hydraulischen Berechnungen im Gewässerschlauch wurde ein eindimensionales Modell aufgebaut und kalibriert. Für den Bereich möglicher Ausuferungsflächen wurde eine zweidimensionale Betrachtung durchgeführt, damit mögliche Fließbewegungen und Wasserstände in den Vorländern und im Bereich der Bebauung bestmöglich nachgebildet werden können. Die beiden Modelle sind miteinander gekoppelt.

Ergebnis
Großräumige Veränderungen der Gewässerquerschnitte zur Erhöhung der hydraulischen Leistungsfähigkeit des Baches können wegen der erheblichen Eingriffe, der nah angrenzenden Bebauung und der dichten Abfolge von einengenden Brückenquerschnitten aus grundsätzlichen Überlegungen ausgeschlossen werden. Zur Vermeidung von Ausuferungen wurden insgesamt sechs Maßnahmen vorgeschlagen. Bei diesen Maßnahmen handelt es sich um die Erhöhung der Böschungsoberkanten im Bereich der Schwachstellen. Für einzelne Stellen wurde empfohlen, Gegenmaßnahmen erst in einem zweiten Schritt zu ergreifen.