Besondere Leistung
Zeitraum: 2021 – 2022

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Uwe Bielagk, Dipl.-Ing. Max Burucker

Der Förderverein Elbe-Elster-Tours e.V. sieht es als seine satzungsgemäße Aufgabe, die Durchführbarkeit des Gewässertourismus und die naturnahe Gewässerentwicklung zu unterstützen. In Anlehnung an die bereits durchgeführten Modellierungen an zwei Pilotstrecken der Schwarzen Elster (Abschnitt 1 Prieschka–Zeischa, Abschnitt 2 München) wurde der gesamte Gewässerabschnitt der Schwarzen Elster im Landkreis Elbe-Elster modellmäßig erfasst werden.

Hiermit konnten die Auswirkungen von Maßnahmen, ausgehend vom IST-Zustand zur Niedrigwasseraufhöhung sowie von angepassten Unterhaltungsmaßnahmen dargestellt werden. Die Belange des Hochwasserschutzes wurden dabei berücksichtigt.

Der Umfang der Modellierung ergibt sich wie folgt:

• Aufbau eines hydraulischen 2D-Modells (Hydro_AS) der Schwarzen Elster im Abschnitt Br. L63 westl. Lauchhammer (km 85+750) bis Arnsnesta (km 29+000)
• Länge: 56,75 km      
• Nebengewässer:
  • Pulsnitz
  • Röder (Geißlitz)
  • Kleine Röder
  • Kleine Elster
  • Modellierung des Mündungsbereiches bis jeweils ca. 500 m stromauf
• Länge gesamt: 58,75 km
• Modellierung des Flussschlauches auf Grundlage einer Profilvermessung Anzahl QP ca.: 630 Stk.
• Querbauwerke (Brücken und Wehre): 31 Stk.
• Hinterland im Bereich der pot. Überflutungsflächen bei HQ₁₀₀ und der pot. Deichrückverlegungsstrecken, Fläche ca. 322 km²

Besondere Leistungen
Zeitraum: 2019 - 2022

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Uwe Bielagk, M.Sc. René Schach

Im Rahmen der hydraulischen Modellierung der Löcknitz zwischen Seetorbrücke Lenzen und Wehr Wustrow C sollen gewässerabschnittsweise hydraulische Spielräume für die Umsetzung von Gewässerentwicklungsmaßnahmen ermittelt werden, insbesondere das Belassen von Makrophyten bei der Sohlkrautung, das Belassen bzw. Einbringen von Totholz sowie Gehölzpflanzungen innerhalb des Gewässerprofils und die Modifizierung der Ufersicherungen.

Maßstab für die Zielerreichung ist die Herstellung des guten ökologischen Zustands für einen Kernlebensraum entsprechend dem hydromorphologischen Steckbrief für den Gewässertyp 15. Das Ziel besteht in der Verbesserung der Gewässerstruktur und der Initiierung einer gewässertypischen Eigendynamik.

Für die im Gewässerentwicklungskonzept vorgeschlagenen Gewässerentwicklungsmaßnahmen sollte der hydraulische Spielraum mit Hilfe einer 2D-Modellierung ermittelt werden. Einerseits sollten reduzierte Gewässerunterhaltungsmaßnahmen den gewässerabschnittsweise schadlosen, bordvollen Abfluss weiterhin gewährleisten. Andererseits war als restriktiveres Kriterium ein Wasserspiegellagenanstieg ≤ 5 cm als Vergleichszustand zur IST-Situation für die angepasste, reduzierte Gewässerunterhaltung sicherzustellen.

Um dieses Kriterium einzuhalten, sind basierend auf gewässerabschnittsweise ermittelten bordvollen Abflüssen reduzierte Unterhaltungsmaßnahmen im entsprechenden Umfang vorzusehen. Der tolerierbare Wasserspiegellagenanstieg soll unter Berücksichtigung der betroffenen Nutzungen nachgewiesen werden.

Da eine 2D-Modellierung im Vergleich zu einer 1D-Modellierung exaktere Aussagen zu den hydraulischen Auswirkungen von flächenhaft vorzusehenden Gewässerentwicklungsmaßnahmen ermöglicht und diese die hydraulischen Prozesse besser abbildet, erfolgt die hydraulische Modellierung als 2D HN-Modellierung mit dem Programmpaket Hydro_AS-2D.

Im Rahmen der Projektbearbeitung wurden die folgenden Aufgabenschwerpunkte behandelt:

• Vergleichsprofilmessung 2020: Übermessung 10QP der Gewässervermessung 2008 Ergebnis: die Vermessungen weichen stark voneinander ab, daher musste eine Neuvermessung des Gewässers veranlasst werden
• vollständige Gewässervermessung in 2020
• vollständiger Aufbau 2D-Modell auf 8,675 km Gewässerlänge
• Ortsbegehung 02/2020: Beurteilung Rauigkeiten, Drohnenbefliegung für exakte Abschätzung Rauheitsbelegung im Modell (flächenhafte Polygone)
• Durchführung von Durchflussmessungen vom Gewässer aus (Bootseinsatz) mit magnetisch-induktivem Strömungsmessgerät OTT MF pro inklusive Einmessung Wasserspiegellagen an 2 Messtagen (08/2020 & 10/2020) für Modellkalibrierung
• Berücksichtigung von 2 Wehranlagen und 5 Brücken
• Durchführung Vernässungsanalyse (Verschnitt modellierte Wasserspiegellagen im Ist- und Plan-Zustand bei Mittelwasserabfluss mit Umland-DGM): Ermittlung langjährige Auswirkung von reduzierten Unterhaltungsmaßnahmen auf mittleren Grundwasserstand im Umland in Bezug auf umliegende Landnutzung

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Uwe Bielagk, M.Sc. Tony Werner, M.Sc. René Schach

Zeitraum: 2018 – laufend

Im Rahmen der Umsetzung der Hochwasserrisikomanagementrichtlinie der Europäischen Union (HWRM-RL; EU-Richtlinie 2007/60/EG), des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG, §74) und des sächsischen Wassergesetzes (sächs. WG, §71) sind die Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten (HWGK und HWRK) alle sechs Jahre zu überprüfen und erforderlichenfalls zu aktualisieren. Diese Prüfung hat für die Schwarze Pockau einen Überarbeitungsbedarf aufgezeigt.

Ziel der Untersuchung ist die Aktualisierung der HWGK und HWRK. Zu diesem Zweck wurde ein kalibriertes und ggf. validiertes zweidimensionales (2D) hydrodynamisch-numerisches (HN) Modell für den gesamten Untersuchungsbereich zzgl. einer ausreichenden Vor- und Nachlaufstrecke erstellt und damit Berechnungen für unterschiedliche HQ(T) durchgeführt. Die durchzuführenden hydrodynamisch-numerischen Simulationen sind Grundlage für die Aktualisierung der HWGK und HWRK.

Im Rahmen der Projektbearbeitung wurden die folgenden aufgabenschwerpunkte behandelt:

• Erarbeitung der Aufgabenstellung für Vermessungsleistungen
• Koordinierung von Vermessungsleitungen
• Ortsbegehung und Beurteilung der Rauigkeiten von 35,5 km Fließgewässer
• Aufbau eines hydrodynamisch-numerischen 2D-Modellss mit Hydro-AS_2D
• Berücksichtigung von 8 Wehranlagen, 17 Sohlrampen/Sohlengleiten, 36 Brücken
• Durchführung der Modellkalibrierung
• Erstellung von Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten im Bereich der Ortslagen
• Vorstellung der Modellergebnisse bei den anliegenden Gemeinden

Bedarfsplanung
Zeitraum: 2019

Bearbeiter:
Dipl.-Hydrol. Jens Scheumann

• hydrodynamische Modellierung des Fließverhaltens in den bestehenden zwei RW-Hauptteilnetzen (nbbA 1 und nbbA 2) und SW-Hauptteilnetzen (bbA 1 und bbA 2) für unterschiedliche Regenereignisse (Wiederkehrintervalle: 1a, 3a, 5a)
• Digitalisierung von Einzugsgebieten aus Bestandsdaten
• Modellierung unter Einbezug von Sonderbauwerken:
  • Pumpwerke
  • Becken
  • Stauraumkanäle
  • Blockfeldschieberschächte
  • Drosselbauwerke
• Modellparameter:
  • Anzahl überrechnete Haltungen: 939 (RW); 469 (SW)
  • Anzahl Einzugsgebiete: 42 / ca. 27,2 ha (RW); 111 / ca. 3,5 ha (SW)
  • Gesamtlänge des Netzes: 22,3 km (RW); 11,8 km (SW)
• Implementierung von Prozesswasserströmen im SW-Netz
• Erstellung und Zusammenstellung von Themenplänen, hydraulischen Längsschnitten sowie Berechnungsprotokollen
• Auswertungen von Überstauereignissen
• Bewertung der Netzauslastung
• Grundlagenmodell für die Ableitung von Maßnahmen und die Prüfung der Umsetzbarkeit geplanter Vorhaben (Erweiterungen, Anpassungen, Optimierungen,
  Abkopplungen / Außerbetriebnahmen)
• kontinuierliche Implementierung neuer Daten in das Bestandsnetz

Bedarfsplanung

Zeitraum: 2018 - 2019

Bearbeiter:
Dipl.-Hydrol. Jens Scheumann

• Durchführung eines grundstücksbezogenen Überflutungsnachweises gemäß DIN 1986-100 als Grundlage für eine behördliche Genehmigung
• Erstellung eines digitalen Geländemodells inkl. Borde, Treppen, Rampen, Einfriedungen sowie sonstigen außengestalterischen Planungselementen des geplanten, ca. 1,7 ha großen Campusgeländes
• Erzeugung eines 2D-Oberflächenabflussmodells des gesamten Geländes und Festlegung aller Oberflächenparameter
• detaillierte Modellierung der geplanten Grundstücksentwässerungsanlage mit einer Gesamtlänge von ca. 800 m inkl. aller Anschlussleitungen sowie Straßen- und Rinnenabläufen
• Erzeugung eines 1D-Kanalnetzmodells aufgeteilt auf 6 Teilnetze und Zuweisung aller erforderlichen Modellparameter (Rohrmaterialien und -nennweiten)
• Generierung eines 2- und 30-jährigen Modellregeneeignisses als Grundlage für den Überstaunachweis des Kanalnetzes sowie den Überflutungsnachweis
• hydrodynamische 1D-Modellierung des Kanalnetzes mit Überstaunachweis der Grundstücksentwässerungsanlage für 2-jähriges Niederschlagsereignis
• gekoppelte 1D-Kanalnetz-/2D-Oberflächenabfluss-Modellierung für 30-jähriges Niederschlagsereignis unter Berücksichtigung von aus dem Kanalnetz austretenden Wasser
• Ausweisung von Überlaufvolumina aus dem Kanalnetz sowie aus dem Grundstück und Darstellung der Wasserspiegellagen auf Lageplänen inkl. Erzeugung von animierten Fließvorgängen auf der Oberfläche
• Analyse und Erarbeitung von Lösungskonzepten in Zusammenarbeit mit den Vertretern von AG und Behörde zur Reduzierung bzw. Vermeidung von Überflutungsvorgängen in benachbarte Grundstücke