Gemeinde Buggingen Hochwasserschutzmauer Ehebach Anlage 2 2D-hydraulische Berechnung Erläuterungsbericht
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Gemeinde Buggingen
Hochwasserschutzmauer Ehebach
Anlage 2
2D-hydraulische Berechnung
11.06.2021
Erläuterungsbericht
Standort Freiburg
Talstraße 1
79102 Freiburg
Tel. +49 761 29657-0
www.bit-ingenieure.de
02BUG20070
Gemeinde Buggingen
Hochwasserschutzmauer Ehebach
Anlage 2 - 2D-hydraulische Berechnung
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis ......................................................................................................................................... 2
Abbildungsverzeichnis .................................................................................................................................. 2
Tabellenverzeichnis ...................................................................................................................................... 2
1 Allgemeines ........................................................................................................................................ 3
2 Grundlagen......................................................................................................................................... 4
2.1 Daten aus den Untersuchungen des Starregenrisikomanagements ....................................... 4
2.2 Vermessung ............................................................................................................................. 4
2.3 Planungsdaten ......................................................................................................................... 4
3 Modellaufbau 2D-Modell „Planung“.................................................................................................. 4
3.1 Grundlagen des Modellaufbaus............................................................................................... 4
3.2 Geplante Schutzmauer ............................................................................................................ 5
3.3 Randbedingungen .................................................................................................................... 5
4 Auswertung der Berechnungsergebnisse .......................................................................................... 5
5 Fazit .................................................................................................................................................... 6
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Ausschnitt aus dem Untersuchungsgebiet Buggingen mit Lage der geplanten
Schutzmauer (rot). ............................................................................................................ 3
Abbildung 2: Ausschnitt aus dem Modellnetz im Bereich der geplanten Schutzmauer (2-fach
überhöht). Gebäude stellen Fließhindernisse dar. ........................................................... 4
Abbildung 3: Differenzen (m) der maximalen Wasserspiegellagen farblich dargestellt mit mittleren
Fließrichtungen im Planungszustands. Rottöne zeigen eine höhere Wasserspiegellage
im Planungszustand (WSPL Mauer), Grüntöne eine höhere Wasserspiegellage im
Bestandszustand. Gelb zeigt eine Differenz von 0 cm. ..................................................... 6
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Globale Berechnungsparameter des 2D-Modells ............................................................. 5
Tabelle 2: Wasserspiegellage an den Endpunkten der Querprofile .................................................. 5
Hochwasserschutzmauer Ehebach
Anlage 2 - 2D-hydraulische Betrachtung
1 Allgemeines
Die Gemeinde Buggingen beabsichtigt den Bau einer Hochwasserschutzmauer entlang des Ehebachs im
Bereich zwischen Biergasse und Schafgasse (Abbildung 1). In einem Gebäude der Grundstücke, die ge-
schützt werden sollen, kam es infolge eines Starkregenereignisses im Sommer 2019 zu Sachschäden im
Keller.
Die betroffenen Grundstücke sind in den Hochwassergefahrenkarten (HWGK) nicht als gefährdete Berei-
che aufgeführt. Derzeit führt die Gemeinde das kommunale Starkregenrisikomanagement (SRRM) ent-
sprechend dem Leitfaden von Baden-Württemberg durch. Die Simulationen unter Einbezug von Vermes-
sungsdaten des Ehebachs ergaben Überflutungsflächen auf den betroffenen Grundstücken. Auf Grund-
lage der Ergebnisse des außergewöhnlichen Niederschlagsereignisses planen die BIT Ingenieure eine
Schutzmauer entlang des Ehebachs, für deren Errichtung ein Planfeststellungs-bzw. Plangenehmigungs-
verfahren erforderlich ist. Ein Nachweis, dass für die Unterlieger sowie die Grundstücke auf der gegen-
überliegenden Seite des Ehebachs durch den Bau der Maßnahme keine Verschlechterung der Hochwas-
sersituation entsteht, ist für die Genehmigung erforderlich.
Die Ergebnisse der 2D-Simulation unter Berücksichtigung der geplanten Maßnahme werden im Folgenden
erläutert.
Schafgasse
Abbildung 1: Ausschnitt aus dem Untersuchungsgebiet Buggingen mit Lage der geplanten Schutzmauer (rot).
99BIT18000_eb01_210319.dotx / 02bug20070_eb02.docx Seite 3 von 7Hochwasserschutzmauer Ehebach
Anlage 2 - 2D-hydraulische Betrachtung
2 Grundlagen
2.1 Daten aus den Untersuchungen des Starregenrisikomanagements
Für die vorliegende Untersuchung lagen bereits Ergebnisse und Arbeitsgrundlagen aus dem Starkregenri-
sikomanagement der Gemeinde Buggingen, Teil 1 Gefährdungsanalyse (2021, BIT Ingenieure AG), vor.
Daraus wurde verwendet:
[1] Hydraulisches 2D-Modell inkl. Rauheitsbeiwerten
[2] Oberflächenabflusskennwerte (OAK) für das Szenario „außergewöhnlich, verschlämmt“
[3] Digitale Orthophotos als Kartengrundlage
2.2 Vermessung
Für die Modellerstellung des o.g. hydraulischen 2D-Modells für das SRRM lagen Vermessungsdaten
(11177 Ehebach Topo_2D_DHHN2016_UTM.dwg) des Ehebachs vom 02.02.2021 vor.
2.3 Planungsdaten
Die Lage- und Höhendaten der geplanten Schutzmauer lagen als dwg-Datei vor.
3 Modellaufbau 2D-Modell „Planung“
3.1 Grundlagen des Modellaufbaus
Das aus der Gefährdungsanalyse des SRRM bereits vorliegende 2D-Modell konnte als Basis für die aktuelle
Untersuchung verwendet werden. Darin waren sämtliche Höhendaten des Vorlands, Materialbelegungen,
Systeme aus offenen Gewässerabschnitten und Verdolungen, sowie der Gewässerverlauf des Ehebachs
im Bestand enthalten. Durch die Anhebung der Geländehöhen der Modellknoten innerhalb von Gebäuden
stellte jedes Gebäude ein Fließhindernis dar.
Abbildung 2: Ausschnitt aus dem Modellnetz im Bereich der geplanten Schutzmauer (2-fach überhöht). Gebäude stellen
Fließhindernisse dar.
99BIT18000_eb01_210319.dotx / 02bug20070_eb02.docx Seite 4 von 7Hochwasserschutzmauer Ehebach Anlage 2 - 2D-hydraulische Betrachtung 3.2 Geplante Schutzmauer Ausgehend von 3D-Höhenlinien der geplanten Schutzmauer wurde zunächst ein Teilmodell im Format *.2dm erstellt, welches anschließend in das bestehende Modellnetz integriert wurde (Abbildung 2). Mit einer Gesamtfläche von 29,26 km2 bestand das resultierende Modellnetz aus 1602836 Elementen. 3.3 Randbedingungen Die zweidimensionale, instationäre Berechnung mit dem Programm HYDRO_AS-2D in der Version 5.1.0 wurde mit den folgenden globalen Parametern durchgeführt: Tabelle 1: Globale Berechnungsparameter des 2D-Modells Simulationszeit [sek] 14.400 Zeitintervall für die Abflussganglinie [sek] 60 Zeitintervall für das SMS Programm [sek] 60 Hmin [m] 0,001 VELMAX [m/s] 15 CMUVisc 0,6 Amin 0,01 CFL 0,8 4 Auswertung der Berechnungsergebnisse Im Bereich der geplanten Mauer wurden drei Querprofile gesetzt und die Wasserspiegellagen an den End- punkten am gegenüberliegenden Vorland ermittelt (Tabelle 2). Dies wurde sowohl für die Ergebnisse aus dem SRRM („WSPL SRRM“) wie auch für die Ergebnisse aus der Neuberechnung („WSPL Mauer“) durch- geführt. Tabelle 2: Wasserspiegellage an den Endpunkten der Querprofile Name Profilpunkt Geländehöhe WSPL SRRM WSPL Mauer Differenz 0+000_2 225.94 226.0 226.0 0 0+015.6_2 225.73 225.97 225.98 +0.01 0+030_2 225.96 226.04 226.04 0 Die Wasserspiegellagen unterscheiden sich kaum an den Profilendpunkten. Aus den Ergebnisrastern aus beiden Modellläufen wurden ebenfalls die Differenzen berechnet (Abbildung 3). Die maximalen Abwei- chungen betragen + 6 cm bzw. – 6 cm und treten nicht großflächig auf. 99BIT18000_eb01_210319.dotx / 02bug20070_eb02.docx Seite 5 von 7
Hochwasserschutzmauer Ehebach
Anlage 2 - 2D-hydraulische Betrachtung
Abbildung 3: Differenzen (m) der maximalen Wasserspiegellagen farblich dargestellt mit mittleren Fließrichtungen im Pla-
nungszustands. Rottöne zeigen eine höhere Wasserspiegellage im Planungszustand (WSPL Mauer), Grüntöne
eine höhere Wasserspiegellage im Bestandszustand. Gelb zeigt eine Differenz von 0 cm.
Die berechneten mittleren Fließrichtungen zeigen, dass die Mauer beim außergewöhnlichen Ereignis nicht
überströmt wird. Eine Überflutung der Grundstücke ausgehend vom Ehebach wird verhindert. Allerdings
kommt es auf den Grundstücksflächen südwestlich der geplanten Mauer durch den Rückstau des ober-
flächlich in Richtung Ehebach abfließenden Wassers zu höheren Wasserspiegellagen als im derzeitigen
Zustand ohne Schutzmauer.
Am gegenüberliegenden Ufer sind die Abweichungen zwischen den Simulationsergebnissen gering. Die
Differenzen zwischen Planungs- und Bestandszustand betragen 0 bis maximal 2 cm.
5 Fazit
Die 2D-Modellierung des aktuellen Planungszustands ergibt, dass die geplante Schutzmauer die dahinter-
liegenden Grundstücke vor einer Überflutung ausgehend vom Ehebach schützt und die Hochwassersitua-
tion auf der gegenüberliegenden Uferseite kaum beeinflusst. Es muss beachtet werden, dass sie im Stark-
regenfall den Abfluss des Oberflächenwassers in Richtung des Gewässers einschränkt, was zu erhöhten
Überflutungstiefen auf den betroffenen Grundstücken führen kann.
99BIT18000_eb01_210319.dotx / 02bug20070_eb02.docx Seite 6 von 7Hochwasserschutzmauer Ehebach Anlage 2 - 2D-hydraulische Betrachtung Aufgestellt (Dr. M.Sc. Nena Grießinger) Freiburg, 11.06.2021 BIT Ingenieure AG Talstraße 1 79102 Freiburg Tel.: +49 761 29657-0 freiburg@bit-ingenieure.de 99BIT18000_eb01_210319.dotx / 02bug20070_eb02.docx Seite 7 von 7
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