Über­flu­tungs­nach­wei­se für Stadt Fulda

Kanal­netz von Nor­den nach Süden

Die in Hes­sen gele­ge­ne Stadt Ful­da weist auf­grund ihrer Lage in der Sen­ke des gleich­na­mi­gen Flus­ses, die Ful­da­er Sen­ke, ein rela­tiv beweg­tes Höhen­pro­fil auf. Im Zuge bevor­ste­hen­der Stra­ßen­bau­maß­nah­men wur­de die LINDSCHULTE Inge­nieur­ge­sell­schaft mbH aus Nord­horn durch den Abwas­ser­ver­band Ful­da beauf­tragt, eine hydro­dy­na­mi­sche Über­flu­tungs­be­trach­tung für den betrof­fe­nen Bereich durchzuführen.

Das vor­wie­gend wohn­bau­lich gepräg­te Gebiet ist im Misch­sys­tem erschlos­sen. Das Kanal­netz ver­läuft der star­ken Gelän­de­nei­gung fol­gend von Nor­den nach Süden in Rich­tung des Flus­ses Ful­da. Für eine kor­rek­te hydro­dy­na­mi­sche Abbil­dung der Fließ­vor­gän­ge im Kanal sowie an der Gelän­de­ober­flä­che wur­de nicht nur der Nah­be­reich der Über­flu­tungs­be­trach­tung, son­dern eben­so das gesam­te ober­strom gele­ge­ne Ein­zugs­ge­biet ein­schließ­lich sämt­li­cher Ent­las­tungs­bau­wer­ke in den Horas­bach, der das Ein­zugs­ge­biet durch­fließt, modell­tech­nisch erfasst.

Der Bear­bei­tungs­um­fang beinhal­te­te den Modell­auf­bau /-über­nah­me ein­schließ­lich Plau­si­bi­li­täts­prü­fung und Sen­si­ti­vi­täts­ana­ly­se, die Berech­nung des IST-Zustan­des für ver­schie­de­ne Wie­der­kehr­zei­ten sowie das Erar­bei­ten von Hand­lungs­emp­feh­lun­gen für den Überflutungsschutz.

Moder­ne Hydraulikprogramme

Der ursprüng­li­che Gene­ral­entwäs­se­rungs­plan wur­de mit­tels ein­di­men­sio­na­ler Kanal­netz­be­rech­nung erstellt. Die­ser klas­si­sche Über­stau­nach­weis simu­liert die Fließ­vor­gän­ge im Kanal­netz und gibt als Ergeb­nis die für den jewei­li­gen Bemes­sungs­re­gen aus dem Kanal­netz ent­wei­chen­den Über­stau­vo­lu­mi­na aus. Moder­ne Hydrau­lik­pro­gram­me bie­ten seit jüngs­ter Zeit neben der eigent­li­chen Kanal­netz­be­rech­nung eben­so Modu­le zur Simu­la­ti­on des Strö­mungs­ver­hal­tens auf der Ober­flä­che. Die Kopp­lung zwi­schen dem Kanal­sys­tem und der Gelän­de­ober­flä­che ermög­licht eine Aus­sa­ge zu den Fließ­we­gen und Was­ser­stän­den auf der Ober­flä­che. Die­se moder­ne Berech­nungs­me­tho­dik bil­det somit eine soli­de Grund­la­ge des modell­tech­ni­schen Überflutungsnachweises.

Stich­punk­te zur Referenz:

  • Erstel­lung einer hydro­dy­na­mi­schen Überflutungsbetrachtung
  • Modell­auf­bau /-über­nah­me ein­schließ­lich Plau­si­bi­li­täts­prü­fung und Sensitivitätsanalyse
  • Berech­nung des IST-Zustan­des für ver­schie­de­ne Wiederkehrzeiten
  • Erar­bei­ten von Hand­lungs­emp­feh­lun­gen für den Überflutungsschutz

Berech­nun­gen zur Vergleichbarkeit

In Ful­da erfolg­ten im Zuge umfang­rei­cher Sen­si­ti­vi­täts­ana­ly­sen die ers­ten Berech­nun­gen zunächst aus­schließ­lich mit dem Kanal­netz­mo­dell. Die Berech­nungs­er­geb­nis­se zeig­ten ver­gleich­ba­re Ergeb­nis­se wie der sei­ner­zeit kali­brier­te GEP Ful­da. Dar­auf auf­bau­end wur­de das Kanal­netz mit dem Gelän­de­mo­dell ver­knüpft, so dass für Ful­da erst­ma­lig eine modell­tech­ni­sche Über­flu­tungs­be­trach­tung durch­ge­führt wer­den konn­te. Anhand der Simu­la­ti­ons­er­geb­nis­se konn­ten die Fließ­we­ge auf der Gelän­de­ober­flä­che sowie die sich ein­stel­len­den Was­ser­stän­de visua­li­siert und bewer­tet wer­den. In Teil­be­rei­chen erga­ben die ers­ten Ergeb­nis­se der Über­flu­tungs­si­mu­la­ti­on mas­si­ve Über­schwem­mun­gen. Vor allem ein tie­fer gele­ge­ner Stra­ßen­zug über­flu­te­te rech­ne­risch bereits bei häu­fi­ger auf­tre­ten­den Rege­n­er­eig­nis­sen sehr stark. Die Aus­ma­ße der Über­flu­tung erschie­nen selbst für die lang­jäh­rig beim Abwas­ser­ver­band Ful­da täti­gen Mit­ar­bei­ter als abso­lut nicht nach­voll­zieh­bar, da in die­sem Bereich noch nie Beschwer­den auf­tra­ten. Dar­auf­hin ver­an­lass­te LINDSCHULTE, die dort vor­han­de­ne Kana­li­sa­ti­on zu unter­su­chen. Es stell­te sich her­aus, dass die Mehr­zahl der dort vor­han­de­nen Stra­ßen­ein­läu­fe nicht am Kanal­netz, son­dern an der Ver­roh­rung eines Vor­flu­ters ange­schlos­sen sind. Die Stra­ßen­ent­wäs­se­rung funk­tio­niert folg­lich trotz Über­las­tung des Kanal­net­zes, da die­se in ein ande­res Sys­tem einleitet.

 

Über­stau­en­des Was­ser größ­ten­teils schadfrei

Die Berech­nungs­er­geb­nis­se des dar­auf­hin ange­pass­ten Berech­nungs­mo­dells zei­gen, dass das über­stau­en­de Was­ser größ­ten­teils schad­frei im Stra­ßen­raum abge­führt wer­den kann. Poten­zi­el­le Gefah­ren­punk­te sind im Plan­werk aus­ge­wie­sen und soll­ten in der Ört­lich­keit über­prüft wer­den. Die Über­flu­tungs­si­mu­la­tio­nen unter­strei­chen zudem die Rele­vanz aus­rei­chend leis­tungs­fä­hi­ger Stra­ßen­quer­schnit­te, da die­se bei Stark­re­ge­n­er­eig­nis­sen eine nicht uner­heb­li­che Ent­wäs­se­rungs­funk­ti­on über­neh­men. Eben­so wur­den für Tief­punk­te, an denen sich das Was­ser sam­melt, Hand­emp­feh­lun­gen for­mu­liert und modell­tech­nisch nachgewiesen.