Bericht Dipl.-Ing. Reinhard Lutz Kowalski - Stadt Wesel
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Bericht
Dipl.-Ing.
Reinhard Lutz
Kowalski
valitec®
Projekttitel
Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel
Auftraggeber
Städtische Bäder Wesel GmbH, Wesel
Dienstleistung
Hydraulische Begutachtung des geplanten Bauvorhabens hinsichtlich seiner Auswirkungen auf Strömungsge-
schwindigkeiten, Wasserspiegellagen und Sohlschubspannungen im Rhein und in der Rheinaue.Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 2 von 17 Inhalt INHALT .........................................................................................................2 TABELLEN ......................................................................................................3 ABBILDUNGEN ................................................................................................3 AUFGABENSTELLUNG UND VORGEHEN .....................................................................4 VERWENDETE UNTERLAGEN .................................................................................5 DIGITALES STRÖMUNGSMODELL ...........................................................................7 WAHL DES UNTERSUCHUNGSRAUMES .........................................................................................................................................................................7 STRÖMUNGSMODELL IST...........................................................................................................................................................................................8 STRÖMUNGSMODELL PLAN .......................................................................................................................................................................................9 RAUHEITEN .............................................................................................................................................................................................................10 ABFLUSSSIMULATIONEN .................................................................................. 10 RANDBEDINGUNGEN ...............................................................................................................................................................................................10 MODELLKALIBRIERUNG ............................................................................................................................................................................................11 IST -ZUSTAND ..........................................................................................................................................................................................................11 PLANUNGSZUSTAND.................................................................................................................................................................................................12 ERGEBNIS FÜR HOCHWASSER MHQ ...................................................................... 12 ERGEBNIS FÜR HOCHWASSER HHQ....................................................................... 12 WASSERSPIEGEL ......................................................................................................................................................................................................12 STRÖMUNGSGESCHWINDIGKEITEN ...........................................................................................................................................................................13 SOHLSCHUBSPANNUNGEN........................................................................................................................................................................................13 ZUSAMMENFASSUNG ...................................................................................... 14 ANLAGEN – FLÄCHIGE DARSTELLUNGEN................................................................ 15
Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 3 von 17
Tabellen
Tabelle 1: Berechnungsvarianten; .....................................................................................................................................................................5
Tabelle 2: Randbedingungen der Abflusssimulationen;................................................................................................................................11
Abbildungen
Abbildung 1: Übersicht über das Untersuchungsgebiet; Kartengrundlage TK25 © Geobasis NRW 2018;........................................................4
Abbildung 2: Teil des BAW-Modells mit markiertem Modellausschnitt; Ohne Maßstab;...................................................................................7
Abbildung 3: Modelauslaufrand des digitalen Strömungsmodells; Kartengrundlage DGK5 © Geobasis NRW 2013;...................................8
Abbildung 4: Aktualisiertes Strömungsmodell in den Bereichen Emmelsumer Hafen, des Stadthafens Wesel mit
Rheinbrücke und dem Bereich Rheinbad;.......................................................................................................................................9
Abbildung 5: Die Modelle IST und PLAN im Bereich des Rheinbades;.................................................................................................................9
Verschiedene Abbildungen sind zur besseren Orientierung mit topografischen Karten als Hintergrund
versehen.Verbunden mit den Karten ist der Copyright-Vermerk:
Geobasisdaten der Kommunen und des Landes NRW ©Geobasis NRW 2018Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 4 von 17
Aufgabenstellung und Vorgehen
Im Bereich des vorhandenen Freibades „Rheinbad“ der Stadt Wesel am Rhein ist die Errichtung eines Hallenbades
geplant. Dazu soll an der, dem Rhein abgewandten Seite der bisherigen Schwimmbecken ein Gebäudekomplex
mit Schwimm- und Badehallen sowie einem Saunabereich als Kombibad errichtet werden. Dieses geplante Kom-
bibad verengt den Abflussquerschnitt des Rheins auf dem Vorland bei Hochwasser.
Im Rahmen des wasserrechtlichen Plangenehmigungsverfahrens soll mit einem zwei-dimensionalen-hydraulisch-
numerischen Modell der Einfluss der Baumaßnahme auf den Hochwasserabfluss des Rheins untersucht werden.
Abbildung 1: Übersicht über das Untersuchungsgebiet; Kartengrundlage TK25 © Geobasis NRW 2018;
Im Einzelnen sind folgende Ziele festgelegt:
• Aufstellung eines 2D-Modells für das Untersuchungsgebiet zwischen Rhein-km 808,0 und 818,0 für den
jetzigen und zukünftigen Zustand (IST und PLAN).
• Ermittlung der Wasserspiegellagen, der Strömungsverhältnisse und der Sohlschubspannungen bei dem
mittleren sowie bei höchstem Hochwasser (MHQ und HHQ).
Die geplante Stromaufteilung und der Hochwasserabfluss im Untersuchungsraum sind stark von zweidimensiona-Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 5 von 17
len Strömungen gekennzeichnet. Hier lassen sich nur mit zweidimensionalen Ansätzen zuverlässige und belastba-
re Aussagen über die sich einstellenden Strömungsverhältnisse und Wasserspiegellagen berechnen.
Die Auswirkungen der Baumaßnahmen auf den Rhein sollen mit einem zweidimensional-tiefengemittelten hydro-
dynamisch-numerischen Modell überprüft werden. Dazu werden mit einem kalibrierten Modell stationäre Wasser-
spiegellagen für den jetzigen Zustand und für den geplanten Zustan d berechnet. Die Tabelle 1 fasst alle durchge-
führten Berechnungen zusammen.
Tabelle 1: Berechnungsvarianten;
Untersuchung Modell MHQAMW+4 HHQ1926
Nachweis IST X X
Nachweis PLAN X X
Dazu soll ein vorhandenes kalibriertes digitales Strömungsmodell angepasst und die geplanten Veränderungen
eingearbeitet werden. Mit dem modifizierten Modell werden dann die geforderten Berechnungen durchgeführt.
Verwendete Unterlagen
Die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) stellte für diese Untersuchung ein Modell des Rheins zur Verfügung. Das
Modell (Niederrheinmodell NRM4) umfasste:
• DSM von Rhein-km 805,0 bis Rhein-km 852,9; Digital; BAW Karlsruhe.
• Gutachten zu den morphodynamischen Auswirkungen der Verlegung der Straßenbrücke Wesel; Rhein-
km 813,85; Digital; BAW Karlsruhe.
Von der WSA Duisburg-Rhein wurden hydrologische Daten und Geländedaten aus aktuellen Befliegungen zur
Verfügung gestellt.
• Aktuelle Laser-Scan-Daten (x,y,z) im 1x1 m Raster; Digital.
• Abflusstafeln der Pegel Ruhrort, Wesel und Rees; Gültig ab 01.04.1993 bis 31.10.2002; Digital.
• Abflusstafeln der Pegel Ruhrort, Wesel und Rees; Gültig ab 01.11.2002; Digital.
• Wasserspiegel der Rheinachse von Rhein-km 780,0 bis 838,0 für die Wasserstände AMW1990, HW1993,
HW1995, HHW1926 sowie eine Wasserspiegelfixierung vom 06.03.2007 bei MHW; Digital.
• Korrekturwerte der Höhen der Rheinachse von Rhein-km 638,0 bis 865,5 für die Umrechnung vom Hö-
hensystem DHHN12 (NN-Höhen) nach DHHN92 (NHN-Höhen); Digital.Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 6 von 17
Vom Auftraggeber wurden ebenfalls Unterlagen und Daten für die Bearbeitung zur Verfügung gestellt und mit
eigenen Recherchen und Besorgungen ergänzt. Im Einzelnen wurden folgende Unterlagen verwendet:
Vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt wurden:
• DGK5, DLM, DOP, TK10 und TK25 vom Untersuchungsgebiet; Digital.
• Sanierung Kaimauer Stadthafen Wesel; Bestandsplan; Digital; Februar 2016.
• Rheinbrücke B58; Bauvertragsplan; Digital;
Kreis Wesel; Wesel; Februar 2013.
• Punktkoordinaten der Rheinbrückenpfeiler und Widerlager; Digital;
Kreis Wesel; Wesel; Februar 2013.
• Hafen Emmelsum; Genehmigungsplanung; Pläne und Erläuterungsbericht;
Ingenieurbüro R. A. Patt GmbH; Voerde; März 2014; Digital.
• Grundrisse, Schnitte und Ansichten des Entwurfs; Digital;
Geising + Böker, Architekten; Wesel; April 2018.Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 7 von 17 Digitales Strömungsmodell Zur Erstellung eines digitalen Strömungsmodells (DSM) wird ein sogenanntes DGMW, ein digitales Geländemo- dell mit Unterwasserstrukturen und Bruchkanten eingesetzt. Da ein aktuelles DSM mit Daten des neuesten DGMW der BfG (2011) nicht verfügbar war, wurde, in Abstimmung mit dem WSA Duisburg-Rhein, auf ein älteres Niederrheinmodell (2001) der BAW zurückgegriffen. Die zwischenzeitlich veränderte Situation im Vorlandbereich vor dem Hafen Emmelsum wurde mit aktuellen Geländedaten im Modell berücksichtigt. Die zukünftigen Veränderungen im Untersuchungsraum durch den Ausbau des Hafens Emmelsum als auch durch den Neubau der neuen und den Rückbau der alten Rheinbrücke wurden, in Abstimmung mit dem WSA Duisburg- Rhein, im Modell übernommen. Wahl des Untersuchungsraumes Aus dem Niederrheinmodell NRM4 (993.866 Elemente) der BAW wurde ein Modellausschnitt von Rhein-km 808,3 bis 818,0 herausgetrennt (vgl. Abbildung 2). Damit wurde das Ausgangsmodell auf ca. 210.000 Elemente reduziert. Die Schnitte sind so gewählt, dass die Schnittkanten nicht durch Rückströmzonen verlaufen. Abbildung 2: Teil des BAW-Modells mit markiertem Modellausschnitt; Ohne Maßstab; Die Lage des Unterwasserrandes (Abbildung 3) des Modells wurde auf der Höhe der Querbauten am Flürener
Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 8 von 17 Altrhein bzw. auf der Höhe der Ortschaft Perrich gewählt. Es ergibt sich ein zweigeteilter Auslaufrand. Im Süden wird der Hauptstrom orthogonal geschnitten und im Norden der Flürener Altrhein am Durchlass. Dazwischen bildet der eingedeichte Zeltplatz auf der Karthäuser Grav-Insel eine Trennung, die nicht überströmt wird. Abbildung 3: Modelauslaufrand des digitalen Strömungsmodells; Kartengrundlage DGK5 © Geobasis NRW 2013; Der Oberwasserrand des Modells wird an der Engstelle der Rheinvorländer zwischen dem linksrheinischen Wal- lach und dem rechtsrheinischen Kolkshof (Rhein-km 808,3) gewählt. Zur Verringerung möglicher Einlaufstörun- gen aus der orthogonalen Einlaufrandbedingung wird das Modell ins Oberwasser um 855,0 m verlängert. Dazu wurde das letzte Querprofil im Abstand von jeweils 15,0 m 57 mal wiederholt. Strömungsmodell IST In dem hier eingesetzten BAW-Modell (2001) sind Vorlandgeometrien stromauf des Stadthafens Wesel nicht mehr aktuell. Großflächige Renaturierungen, angelegte Flutgräben, die Hafenerweiterung Emmelsum, der Brückenneu- bau der Rheinbrücke sowie die Sanierung der Kaianlage am Stadthafen Wesel sind die wesentlichen Veränderun- gen. Dementsprechend musste das BAW-Modell in diesen Bereichen aktualisiert werden. So wurden umfangrei- che Geländeveränderungen aus aktuellen Laser-Scan-Daten ermittelt und im Modell eingebaut. Die Planungen der Hafenerweiterung Emmelsum wurden ebenso berücksichtigt. Der Brückenneubau der Rheinbrücke wurde mit aktuellen Daten der Bauaufnahme sowie mit dem geplanten Rückbau der Pfeiler und Rampen der alten Brücke in das Modell eingepflegt. Die Abbildung 4 zeigt das Modell IST im Bereich der Rheinbrücke.
Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 9 von 17
Abbildung 4: Aktualisiertes Strömungsmodell in den Bereichen Emmelsumer Hafen, des Stadthafens Wesel mit Rheinbrücke und dem
Bereich Rheinbad;
Die abschließende Auflösung des IST-Modells beträgt 209.153 Elemente, 315.724 Elementkanten und 422.177
Knoten. Die kleinste Elementseite beträgt 0,44 m und die größte 76,71 m (Bereich BAW-Modell). Der kleinste
Innenwinkel beträgt 1,70° und der größte 170,77°. Das Flächenverhältnis zwischen benachbarten Elementen liegt
bei maximal 14,88. Bei 281.668 von 311.734 Elementnachbarschaften ist das Flächenverhältnis kleiner als 2,0. Dies
entspricht einem Anteil von 90,35 %. Minimal sollten es zwischen 80 % und 90 % sein.
In der Anlage A-01 ist das eingesetzte Strömungsmodell IST dargestellt.
Strömungsmodell PLAN
In das Strömungsmodell IST wurden die Planungen zur Sanierung des Hafens eingearbeitet und damit das Strö-
mungsmodell PLAN aufgebaut. Die geplanten Spundwandoberkanten standen als Bruchkanten zur Verfügung. Die
geplante Spundwand wurde als steile Böschung mit dem vorhandenen Gelände verschnitten. Die Abbildung 5
zeigt den modifizierten Ausschnitt im IST- und PLAN-Modell.
Abbildung 5: Die Modelle IST und PLAN im Bereich des Rheinbades;
Die Auflösung des PLAN-Modells betrug 209.380 Elemente, 315.724 Elementkanten und 422.686 Knoten. Die
kleinste Elementseite beträgt 0,44 m und die größte 76,71 m. Der kleinste Innenwinkel beträgt 1,70° und der
größte 170,77°. Das Flächenverhältnis zwischen benachbarten Elementen liegt bei maximal 34,24. Bei 281.898 vonNeubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 10 von 17 312.048 Elementnachbarschaften ist das Flächenverhältnis kleiner als 2,0. Dies entspricht einem Anteil von 90,33 %. In der Anlage A-02 ist das eingesetzte Strömungsmodell PLAN dargestellt. Rauheiten Die Rauheitsmodelle der Kalibrierungen der BAW wurden übernommen (Rhein-km 803,8 – 852,7). Jeder Kilome- terabschnitt hat eigene Material-Nummern für die Sohle, für den linken Uferbereich und für den rechten Uferbe- reich und für die Vorländer. Besondere Bereiche wie einzelne Buhnen, Häfen und Bewuchszonen haben ebenso eigene Material-Nummern. Insgesamt sind 520 unterschiedliche Bereiche angesprochen. Dieser, für großflächige Modelle ausreichende, Detaillierungsgrad wurde mit den Planungsdaten zum Emmelsu- mer Hafen weiter verfeinert. Besonders die Bepflanzungen der Böschung des Erweiterungsbereiches wurden berücksichtigt. Die Berechnung der Vegetationsrauheiten erfolgt in RISMO2D mit den Ansätzen von Lindner/Pasche für den durchströmten Bewuchs und nach Van Velsen für den überströmten Bewuchs. Dementsprechend wurden die Bewuchszonen auf dem Vorland mit mittleren Baumabständen, mittleren Durchmessern und Pflanzenhöhen pa- rametrisiert. Abflusssimulationen Die Abflusssimulationen (Tabelle 1) wurden an den gekürzten und verbesserten Modellen (IST und PLAN) durch- geführt. Es wurde ein stationäres Strömungsmodell mit quadratischen Ansatzfunktionen für die Strömung und linearen Ansatzfunktionen für den Wasserspiegel gewählt. Zur Iteration wurde ein Zeitschritt-Relaxations- Verfahren mit einer Zeitschrittlänge von 24h angewandt. Die Turbulenzmodellierung erfolgte mit einem anisotro- pen Schubspannungsmodell nach Elder. Bei allen Berechnungen konnte ein stationäres Ergebnis erreicht werden. Als das Kriterium des Erreichens des stationären Zustandes wurden die Konvergenzen der Varianzen der Geschwindigkeiten bzw. der Fließtiefen gegen Null benutzt. Bei ausreichend kleinen Varianzen von ca. 10_8 war eine stationäre Strömung erreicht. Randbedingungen Die Zuflüsse zum Modellgebiet, und damit auch der jeweilige Anteil der Lippe, wurden aus den Pegeldaten der Pegel Ruhrort und Wesel bestimmt.
Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 11 von 17
⎛ Q ⎞ ⎡ m3 ⎤
QLippe = ⎜1 − Pegel Ruhrort ⎟ * QPegel Wesel ⎢ s ⎥
⎜ QPegel Wesel ⎟⎠ ⎣ ⎦
⎝
Im Mittel betrug der Lippe-Anteil 2,92 % vom Rheinabfluss am Pegel Wesel. Um diesen Anteil reduziert ergab sich
der Zufluss zum Modellgebiet.
⎡ m3 ⎤
QModell = QPegel Wesel − QPegel Lippe ⎢ s ⎥
⎣ ⎦
Zusammen mit den Wasserständen am Modellauslauf waren damit die Randbedingungen festgelegt. Die Tabelle 2
zeigt alle eingesetzten Randbedingungen.
Tabelle 2: Randbedingungen der Abflusssimulationen;
Zufluss Zufluss Wasserspiegel
Rhein-km 808,3 Lippe Rhein-km 817,91
[m3/s] [m3/s] [mNN]
MHQAMW1990+4,0 m 5194 156 17,81
Nachweis
HHQ1926 11515 347 21,95
Modellkalibrierung
Ausgang der Berechnungen war das kalibrierte Niederrheinmodell. Die Berechnungen wurden anhand von Was-
serspiegelfixierungen, passend zu den jeweiligen Abflüssen, überprüft. Insgesamt liegen die Abweichungen des
Modells im Bereich von 0,20 m.
Die vorliegende Untersuchung beruht auf dem Vergleich zwischen einer fiktiven (Bau der Hafenerweiterung Em-
melsum ist abgeschlossen), der jetzigen Situation und einem zukünftigen (geplanten) Zustand. Für diesen Zweck
sind die ursprünglichen Kalibrierungsrechnungen ausreichend.
Ist-Zustand
Mit den Randbedingungen (Tabelle 2) für die Nachweisrechnungen wurden die Strömungsgeschwindigkeiten und
Wasserspiegellagen für den IST-Zustand berechnet. Die Strömungsgeschwindigkeiten und Wasserspiegellagen der
einzelnen Berechnungen wurden auf das IST-Modell als Initialisierung übertragen.
In den Anlagen A sind die Berechnungsergebnisse für den Ist-Zustand mit absoluten Werten flächig dargestellt.Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 12 von 17 Planungszustand Mit den Ergebnissen des IST-Zustandes wurde das PLAN-Modell initialisiert. Mit den identischen Randbedingun- gen (Abflüsse und Wasserspiegel am Auslaufrand) wie zum IST-Zustand wurden die Berechnungen für den Pla- nungszustand durchgeführt. In den Anlagen B sind die Berechnungsergebnisse für den Planungszustand mit absoluten Werten flächig darge- stellt. Ergebnis für Hochwasser MHQ Die Ergebnisse der Simulation sind in den Anlagen A-02, A-03 und A-04 für den IST-Zustand abgebildet. Der Was- serspiegel erreicht bei diesem Abfluss nicht das geplante Kombibad. Auch die tiefer liegenden Schwimmbecken des vorhandenen Rheinbades bleiben vom Hochwasser unberührt. Für den Abfluss MHQAMW+4 sind keine Auswirkungen des geplanten Bauwerks auf Strömungsgeschwindigkeiten, Wasserspiegellagen oder Sohlschubspannungen im Rhein und in der Rheinaue feststellbar. Ergebnis für Hochwasser HHQ Die Ergebnisse der Simulation sind in den Anlagen A-05, A-06 und A-07 für den IST-Zustand, und in den Anlagen B-05, B-06, B-07 für den Planungszustand dargestellt. In den Anlagen C-04, C-05 und C-06 sind die Differenzen von PLAN minus IST abgebildet. Wasserspiegel Beim Abfluss HHQ1926 wird der gesamte Querschnitt zwischen den Hochwasserschutzdeichen überströmt. Die mittlere Fließtiefe auf dem Vorland beträgt ca. 5,00 m und im Hauptgerinne ca. 14,00 m. Auch der rechte Vorland- bereich wird flächig überströmt. Auf dem Flugfeld des Flugplatzes Wesel-Römerwardt beträgt die Fließtiefe ca. 1,00 m und die Zufahrtsstraße zu dem „Rheinbad“ bzw. zum „Welcome Hotel Wesel“ wird überströmt. Das Schwimmbad und das benachbarte Hotel befindet sich in dieser Situation auf „Inseln“. Durch die, im Vergleich zum IST-Zustand größeren Anschüttungen an das Kombibad sowie auch durch die ver- schiedenen Sichtschutzmauern wird die Umströmung der Inseln reduziert. Besonders der Wiedereintritt der Vor- landströmung in das Hauptgerinne ist nun gestört. Im IST-Zustand verläuft diese Strömung im Wesentlichen über den Minigolfplatz in den Sporthafen. Dies wird durch das geplante Gebäude verringert. Dadurch steigt der Was- serspiegel auf dem Flugfeld flächig um ca. 0,01 m an. Die Wasserspiegelveränderungen im Hauptstrom sind in der Größenordnung von numerischen Ungenauigkeiten der Simulation (± 0,00003 m) und damit nicht nachweisbar.
Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 13 von 17 Strömungsgeschwindigkeiten Die Strömungsgeschwindigkeiten betragen im Bereich des „Rheinbad“ (Rhein-km 815,7) beim Abfluss HHQ1926 im Hauptstrom ca. 2,80 m/s und in der Umströmung über den Flugplatz Wesel-Römerward ca. 0,01 bis 0,05 m/s. Im Wesentlichen bestimmt die veränderte Umströmung der Hochwasserinseln „Rheinbad“ und „Welcome Hotel Wesel“ die Veränderungen der Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich des Einlaufs zwischen der alten Eisen- bahnbrücke und dem Hotel (-0,015 m/s) sowie im Bereich des Auslaufs über den Straßendamm zwischen Flugfeld und Sporthafen (+0,025 m/s). Im unmittelbaren Nahbereich des Kombibads sind Strömungen mit maximal 0,10 m/s zu erwarten. Ein direktes Anströmen aus dem Hauptstrom kann durch die rückversetzte Lage des Neubaus nicht erwartet werden. Sohlschubspannungen Die Sohlschubspannungen betragen im Bereich des „Rheinbad“ (Rhein-km 815,7) beim Abfluss HHQ1926 im Hauptstrom bis zu 10,1 N/m2. Mit dem Bau des Kombibads werden die Sohlschubspannungen im Hauptstrom an vereinzelten Stellen um maximal ±0,003 N/m2 verändert. Für das Hauptgerinne ist dies keine signifikante Ände- rung der Sohlschubspannungen. Geringfügige Veränderungen der Sohlschubspannungen sind auf dem Vorland in den Bereichen der Ein- und Ausströmung um die „Hochwasserinseln“ zu erwarten. Hier verringern sich die Sohlschubspannungen um 0,01 N/m2 im Bereich des Einlaufs auf 0,05 N/m2 und erhöhen sich auf maximal 0,03 N/m2 am Auslauf in den Sportha- fen. Insgesamt liegen die zu erwartenden Sohlschubspannungen im unkritischen Bereich unter 15 N/m2.
Neubau eines Kombibades am Rhein in Wesel Seite 14 von 17 Zusammenfassung Zur Überprüfung der hydraulischen Auswirkungen des geplanten Neubaues eines Kombibades am Rhein in Wesel wurden mit dem zweidimensional-tiefengemittelten, hydrodynamisch-numerischen Verfahren RISMO2D Strö- mungen berechnet. Dazu wurde ein digitales, kalibriertes Strömungsmodell eingesetzt und dies anhand vorlie- gender Planungen angepasst. Mit dem kalibrierten Modell wurden Strömungsberechnungen für die Abflüsse MHQAMW+4 und HHQ 1926 jeweils für den aktuellen Zustand des Untersuchungsraums und für den zukünftigen Planungszustand durchgeführt. Die Veränderungen der Wasserspiegel, Fließgeschwindigkeiten und Sohlschubspannungen durch den Bau des Schwimmbads wurden ermittelt und dargestellt. Allgemein konnte gezeigt werden, dass der geplante Bau eines größeren Gebäudes landseitig an dem vorhande- nen Rheinbad zu keiner kritischen Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten und Sohlschubspannungen im Rhein führt. Hier sind Maßnahmen für den Hauptstrom aus meiner Sicht nicht erforderlich. Im Vorlandbereich hinter dem geplanten Bauwerk konnte eine Wasserspiegelerhöhung von 0,01 m nachgewiesen werden. Damit verbunden ist eine Geschwindigkeitserhöhung um 0,01 bis 0,05 m/s und eine Erhöhung der Sohl- schubspannung bis zu 0,01 N/m 2 im Bereich des verbliebenen Durchlasses zwischen Flugfeld und Sporthafen. Diese geringen Erhöhungen der Strömungsgeschwindigkeiten sind unkritisch. Am Gebäude selbst bzw. an der umgebenden Böschung ist bei entsprechend hohen Hochwasser mit Treibgut und Geschwemmsel im üblichen Rahmen zu rechnen. Die maximalen Fließgeschwindigkeiten um das Bauwerk herum sind mit ca. 0,10 m/s gering. Aachen im Juni 2018
ANLAGE Seite 15 von 17 Anlagen – Flächige Darstellungen Anlage A-01: IST-Modell Anlage A-02: IST-Modell - MHQ AMW+4 - Wasserspiegel Anlage A-03: IST-Modell - MHQAMW+4 - Strömungsgeschwindigkeiten Anlage A-04: IST-Modell - MHQ AMW+4 - Sohlschubspannungen Anlage A-05: IST-Modell - HHQ1926 - Wasserspiegel Anlage A-06: IST-Modell - HHQ1926 - Strömungsgeschwindigkeiten Anlage A-07: IST-Modell - HHQ1926 - Sohlschubspannungen
ANLAGE Seite 16 von 17 Anlage B-01: PLAN-Modell Die Anlagen zum Lastfall MHQAMW+4 B-02, B-03 und B-04 sind identisch mit A-02, A-03 und A-04. Anlage B-05: PLAN-Modell - HHQ1926 - Wasserspiegel Anlage B-06: PLAN-Modell - HHQ1926 - Strömungsgeschwindigkeiten Anlage B-07: PLAN-Modell - HHQ1926 - Sohlschubspannungen
ANLAGE Seite 17 von 17 Die Anlagen C-01, C-02 und C-03 entfallen. Anlage C-04: PLAN-Modell - HHQ1926 - Differenzen der Wasserspiegel Anlage C-05: PLAN-Modell - HHQ1926 - Differenzen der Strömungsgeschwindigkeiten Anlage C-06: PLAN-Modell - HHQ1926 - Differenzen der Sohlschubspannungen
Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
IST-Modell
Geländemodell
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-ist
31.397 - 34.566
28.228 - 31.397
25.059 - 28.228
21.89 - 25.059
18.721 - 21.89
15.552 - 18.721
12.383 - 15.552
9.214 - 12.383
6.045 - 9.214
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. A-01
Datum 13 Jun 2018Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Wasserspiegel
IST-Modell
Simulation für MHQ (AMW+4)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-mhw-ist-s
17.5
17.7
17.9
18.1
18.3
18.5
18.7
18.9
19.1
19.3
19.5
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. A-02
Datum 13 Jun 2018Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
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Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Strömungsgeschwindigkeit
IST-Modell
Simulation für MHQ (AMW+4)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-mhw-ist-u
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. A-03
Datum 13 Jun 2018Neubau
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valitec simulations - Aachen
Sohlschubspannung
IST-Modell
Simulation für MHQ (AMW+4)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-mhw-ist-tau
0.00
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. A-04
Datum 13 Jun 2018Neubau
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Wasserspiegel
IST-Modell
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-ist-s
22.0
22.1
22.2
22.3
22.4
22.5
22.6
22.7
22.8
22.9
23.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. A-05
Datum 13 Jun 2018Neubau
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Strömungsgeschwindigkeit
IST-Modell
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-ist-u
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. A-06
Datum 13 Jun 2018Neubau
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Sohlschubspannungen
IST-Modell
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-ist-tau
0.00
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. A-07
Datum 13 Jun 2018Neubau
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PLAN-Modell
Geländemodell
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-plan
31.397 - 34.566
28.228 - 31.397
25.059 - 28.228
21.89 - 25.059
18.721 - 21.89
15.552 - 18.721
12.383 - 15.552
9.214 - 12.383
6.045 - 9.214
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
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Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Wasserspiegel
PLAN-Modell
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-plan-s
22.0
22.1
22.2
22.3
22.4
22.5
22.6
22.7
22.8
22.9
23.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. B-05
Datum 13 Jun 2018Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Strömungsgeschwindigkeit
PLAN-Modell
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-plan-u
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. B-06
Datum 13 Jun 2018Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Sohlschubspannungen
PLAN-Modell
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-plan-tau
0.00
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. B-07
Datum 13 Jun 2018Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Differenzen der Wasserspiegel
PLAN minus IST
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-diff-s
-0.010
-0.008
-0.006
-0.004
-0.002
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. C-04
Datum 13 Jun 2018Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Differenzen der
Strömungsgeschwindigkeiten
PLAN minus IST
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-diff-u
-0.010
-0.008
-0.006
-0.004
-0.002
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. C-05
Datum 13 Jun 2018Neubau
Kombibad am Rhein in Wesel
Städtische Bäder Wesel GmbH
Begutachtung des geplanten Bauvorhabens
valitec simulations - Aachen
Differenzen der
Sohlschubspannungen
PLAN minus IST
Simulation für HHQ (1926)
Kartenhintergrund © Geobasis NRW 2018
Tin-wesel-hhw-diff-tau
-0.010
-0.008
-0.006
-0.004
-0.002
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
Maßstab 1 : 10000 Geprüft
Zeichnungsnr. C-06
Datum 13 Jun 2018Sie können auch lesen
