Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd Neubaugruppe Hochwasserschutz Oberrhein Speyer
Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Sitzung der Steuerungsgruppe Germersheim, 24.03.2010
Binnenentwässerung / Ökologische Flutung
Diakonissenstr. 29, 67346 Speyer Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Binnenentwässerung / Ökologische Flutung
Aufgaben aus Moderation und Meta-Plan-Abfrage
Zukünftiger Normalbetrieb Ökologische Flutung eng verzahnt mit Entwässerung der Binnenseite, Auswirkungen Oberflächengewässer und Grundwasser ? 2. -> Festlegung von Betriebspunkten !
Einsatzfall Reserveraum (ab HQ200) Wegfall von Rückhaltevolumen durch Bau des Reserveraums, Binnenseitiger Zufluss muss abgeführt werden. 1. Nachweis der Binnenentwässerung !
Folie 2
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Systematik
1.) Bestandsaufnahme
2.) Hydraulisches Modell Gewässer 3.) Binnenentwässerung und Wasserspiegel / Abflüsse Ökologische Flutung
Hydraulisches Modell - Istzustand - Prognose
Grund- / Druckwassersituation Binnenentwässerung Folie 3
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Abflüsse Bestand Sondernheimer Altrhein Abflüsse [m³/s] Gewässer MNQMQMHQ Spiegelbach Otterbach 0,15 0,73 5,8 Sondernheim Süd Erlenbach 0,23 0,74 5,4 WSP Sommer: 97,54 mNN Klingbach 0,23 0,83 6 WSP Winter: 97,74 mNN Spiegelbach 0,03 0,26 2,8 Klingbach Q: bis 18 m³/s Michelsbach 0,67 2,79 14,3
30
Otterbach Erlenbach Rottenbach 25 Zuflüsse Michelbachsystem Klingbach Spiegelbach
20 Michelsbach
15
10
5 Leimersheimer Altrhein 0 Leimersheim Otterbach Folie 4
01.11.1979 01.11.1980 01.11.1981 01.11.1982 01.11.1983 01.11.1984 01.11.1985 01.11.1986 01.11.1987 01.11.1988 01.11.1989 01.11.1990 01.11.1991 01.11.1992 01.11.1993 01.11.1994 01.11.1995 01.11.1996 01.11.1997 01.11.1998 01.11.1999 01.11.2000 01.11.2001 01.11.2002 01.11.2003 01.11.2004 01.11.2005 01.11.2006 01.11.2007 01.11.2008 WSP Sommer: 98,2 mNN Sitzung der Steuerungsgruppe Erlenbach WSP Winter: 98,5 mNN Dr.-Ing. Michael Probst Q: 6,6 m³/s Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Modellierung der binnenseitigen Extremwasserstände Systemmodell „Badewanne“
Abflussvolumen Zuflussvolumen Zwischenspeicherung
wenn Zuflussvolumen - Schöpfwerke - Gewässer größer Abflussvolumen - Niederschlag
- Druckwasser
Wasserstand abhängig vom
zwischengespeicherten Volumen und der Geländestruktur
Folie 5
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Modellierung der binnenseitigen Extremwasserstände Systemmodell „Badewanne“
Folie 6
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Schöpfwerk Spiegelbach Schöpfwerk Sondernheim Süd Reserveraum für Extremhochwasser Hördter RheinauePlan: 6,0 m³/s Ist: 18,5 m³/s Ergebnisse Binnenentwässerung
Rheinhauptdeich Bau des Reserveraumes
Schöpfwerk Klingbach Im Einsatzfall entfällt binnenseitiges Plan: 10,0 m³/s Retentionsvolumen -> Verkleinerung der Badewanne
Deichneubau Reserveraum Ermittlung der erforderlichen Schöpf- Mobile Schöpfwerke werksleistung im Planungsfall analog Plan: je 0,5 m³/s zur Vorgehensweise Bestand.
Schöpfwerk Michelsbach Studie Hyder-Voigt, 2008 Plan: 2,0 m³/s
Schöpfwerk Leimersheim Ist: 6,6 m³/s Plan: 13,6 m³/s Folie 7
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst
Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Binnenentwässerung Planzustand bei Einsatz des Reserveraums
Die vorgesehenen Schöpfwerke sind in der Lage, den binnenseitigen Zufluss (Gewässer, Niederschlag und Druckwasser) abzuführen ohne die derzeitige Binnenentwässerung zu verschlechtern (Erhalt Status Quo bis HQ100).
Bei den häufigeren Ereignissen wird eine Verbesserung erreicht.
Folie 8
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Zukünftiger Normalbetrieb
Aufgaben aus Moderation und Meta-Plan-Abfrage
Zukünftiger Normalbetrieb Ökologische Flutung eng verzahnt mit Entwässerung der Binnenseite, Auswirkungen Oberflächengewässer und Grundwasser ? 2. -> Festlegung von Betriebspunkten !
Einsatzfall Reserveraum (ab HQ200) Wegfall von Rückhaltevolumen durch Bau des Reserveraums, Binnenseitiger Zufluss muss abgeführt werden. 1. Nachweis der Binnenentwässerung !
Folie 9
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Ansätze Raumordnung
Grundlage der Raumordnung
3 Durchlässe im bisherigen Rheinhauptdeich
Durchströmung abhängig vom Rheinwasserstand - Beginn des Zuflusses abhängig von Vorlandhöhen - Ende der Flutung WSP 99,0 mNN (südl. Durchlass)
Vorgehensweise ROV: - Verschneidung des WSP-Gefälles mit GOK - keine hydraulische Berechnung - potenzielle Druckwasserflächen
Folie 10
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Schöpfwerk Sondernheim Süd Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Ist: 18,5 m³/s Ansätze Raumordnung
Maßnahme ROV: Rheinhauptdeich
- durchgängiges Schlutensystems Schaffung durch- gängiges Schluten- - Anbindung östl. Hördt an system mit Drosseln Michelsbach, im Rheinhauptdeich - Trennung Schlutensystem / Michelsbach im Süden. Deichneubau Trennung Schlutensystem / Reserveraum Michelsbach Steuerung über Rheinwasserstände
Schöpfwerk Leimersheim Ist: 6,6 m³/s Plan: 13,6 m³/s Folie 11
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst
Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Überprüfung der Ansätze Raumordnung
Hydraulische Belastung regelmäßig hohe Durchflüsse im Michelsbach unterhalb des Zuflusses aus den Schluten
Folie 12
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Überprüfung der Ansätze Raumordnung
Hydraulisches System enge Verzahnung zwischen Binnenseite und Zufluss in den Schluten.
Zusätzliche Mengen im Gewässersystem verändern den Status Quo.
- rheinseitige Zuflüsse: steuerbar
- binnenseitige Zuflüsse: nur bedingt regulierbar
Binnenseite muss in die Steuerung einbezogen werden !
Folie 13
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Überprüfung der Ansätze Raumordnung
Berechnungen gemäß ROV - regelmäßig hohe Durchflüsse im Michelsbach unterhalb des Zuflusses aus den Schluten. - Konsequenz: weitreichende Aufspiegelungen in Michelsbach und Nebengewässern
Lösung: Sohlprofilierung des Michelsbaches / Sondernheimer Altrheins zur Fixierung der Zufluss Wasserspiegellage Schluten an der Einmündung auf Bestand
Folie 14
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Schöpfwerk Sondernheim Süd Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Ist: 18,5 m³/s Aktualisiertes Konzept Sohlprofilierung Michelsbach Sohlprofilierung im Michelsbach Rheinhauptdeich Sohlbreite rd. 5 m, Steuerpegel Schaffung durch- mittlere Tiefe rd. 0,5 m. gängiges Schluten- system mit Drosseln im Rheinhauptdeich Bis MHQ: keine Auswirkungen außerhalb des Reserveraumes
Deichneubau Trennung Schlutensystem / Michelsbach Ergebnis: Reserveraum Weitgehende Entkopplung von Binnen- und Rheinseite.
Schöpfwerk Leimersheim Ist: 6,6 m³/s Plan: 13,6 m³/s Folie 15
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst
Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Aktualisiertes Konzept, Steuerung
Normalbetrieb
Durchlässe Schluten durch Rheinhauptdeich Geschlossen bei Binnenwasserstand größer 98,2 mNN -> rd. 20 Tage in 30 Jahren Geschlossen bei Rheinwasserstand größer 99,0 mNN -> rd. 600 Tage in 30 Jahren
Pumpwerk Leimersheim Betrieb für mind. 24 Stunden wenn Binnenwasserstand größer 98,5 mNN (Freihalten von Retentionsvolumen für binnenseitige Hochwässer) -> rd. 5 Einsatzfälle in 30 Jahren
Folie 16
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Aktualisiertes Konzept, Wasserstände und Abflüsse
99,5 Steuermessstelle Wasserstände und Abflüsse Bestand 99,0 Plan
98,5
98,0
97,5
97,0 Wasserspiegel [mNN] Wasserspiegel
96,5
96,0 Nov 1979 Nov 1980 Nov 1981 Nov 1982 Nov 1983 Nov 1984 Nov 1985 Nov 1986 Nov 1987 Nov 1988 Nov 1989 Nov 1990 Nov 1991 Nov 1992 Nov 1993 Nov 1994 Nov 1995 Nov 1996 Nov 1997 Nov 1998 Nov 1999 Nov 2000 Nov 2001 Nov 2002 Nov 2003 Nov 2004 Nov 2005
35 Bestand 30 Plan
25
20
15 Abfluss [m³/s] Abfluss 10
5
0 Folie 17 Nov 1979 Nov 1980 Nov 1981 Nov 1982 Nov 1983 Nov 1984 Nov 1985 Nov 1986 Nov 1987 Nov 1988 Nov 1989 Nov 1990 Nov 1991 Nov 1992 Nov 1993 Nov 1994 Nov 1995 Nov 1996 Nov 1997 Nov 1998 Nov 1999 Nov 2000 Nov 2001 Nov 2002 Nov 2003 Nov 2004 Nov 2005
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Aktualisiertes Konzept, Wasserstände und Abflüsse Steuermessstelle Wasserstände und Abflüsse 99,5 Bestand 99,0 Plan
98,5
98,0
97,5
97,0 Wasserspiegel [mNN] Wasserspiegel
96,5
96,0 Jan 1983 Jan 1984
35 Plan 30 Bestand
25
20
15 Abfluss [m³/s] Abfluss 10
5 Folie 18 0
SitzungJan 198 der Steuerungsgruppe Jan 198 Dr.-Ing. Michael Probst 3 4 Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Aktualisiertes Konzept, Überschwemmungsgebiete Auswirkungen Sommer Winter MHQ binnenseits
Abfluss im Schlutensystem 6 m³/s
Folie 19
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Aktualisiertes Konzept, Druckwasser
Situation bei MHQ
- außerhalb Reserveraum Erhalt Status Quo (Michelsbach ohne Änderung)
- innerhalb Reserveraum Bewertung der landwirtschaftlich genutzten Bereiche - Schanzenbuckel - Gerhardskies
Folie 20
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Aktualisiertes Konzept, Druckwasser
Flurabstände bei MHQ, Bestand
Folie 21
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Aktualisiertes Konzept, Druckwasser
Flurabstände bei MHQ, Planung Auffüllung von Geländetiefpunkten, Flurabstand MHQ = 0,5 m / MQ größer 1 m
Folie 22
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst Reserveraum für Extremhochwasser Hördter Rheinaue Zusammenfassung
Steuerung berücksichtigt Vernetzung der Binnen- und Rheinseite
Sohlprofilierung Michelsbach unterhalb der Einleitstelle
Drosselung der „Rheinseite“ (Schlutensystem) • bei Rheinwasserständen größer 99,0 mNN • bei Binnenwasserständen größer 98,2 mNN
Einsatz des vergrößerten Schöpfwerkes Leimersheim zum Freihalten von Retentionsraum bei größeren Binnenhochwässern
Auswirkungen nur innerhalb des Reserveraumes um das Schlutensystem. bereichsweise Verfüllungen landwirtschaftlich genutzter Geländesenken.
Weitergehende hydraulische Optionen zur Regulierung häufiger und maximaler Wasserspiegellagen sind möglich. Konkretisierung im weiteren Planungsprozess.
Folie 23
Sitzung der Steuerungsgruppe Dr.-Ing. Michael Probst