Überflutungsnachweise für Stadt Fulda
Kanalnetz von Norden nach Süden
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.