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Altenoyther Kämpe Graben - Landkreis Cloppenburg

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NLWKN Betriebsstelle <strong>Cloppenburg</strong><br />

2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

INHALTSVERZEICHNIS<br />

I. Schriftliche Unterlagen<br />

Erläuterungsbericht<br />

1 Veranlassung ..................................................................................................1<br />

2 Beschreibung des Untersuchungsgebietes.................................................2<br />

3 Beitrag von Kommune und unterer Wasserbehörde ..................................4<br />

4 Hochwasserereignisse...................................................................................4<br />

5 Vermessung ....................................................................................................4<br />

5.1 Digitales Geländemodell...................................................................................4<br />

6 Hydrologie.......................................................................................................6<br />

6.1 Einzugsgebiet ...................................................................................................6<br />

6.2 Niederschlag-Abfluss-Modellierung ..................................................................6<br />

7 Hydraulik .......................................................................................................10<br />

7.1 Hydraulisches Modell (1D)..............................................................................10<br />

7.1.1 Datenaufbereitung ..........................................................................................10<br />

7.1.2 Anfangsbedingung..........................................................................................10<br />

7.1.3 Hydraulische Kennwerte.................................................................................11<br />

7.1.4 Modellkalibrierung...........................................................................................12<br />

7.1.5 Ergebnisse......................................................................................................12<br />

7.2 Hydraulisches Modell (2D)..............................................................................12<br />

7.2.1 Hydraulisches Modell......................................................................................12<br />

7.2.2 Nachvermessung............................................................................................13<br />

7.2.3 Datengrundlage ..............................................................................................14<br />

7.2.4 Anfangsbedingungen......................................................................................15<br />

7.2.5 Ergebnisse......................................................................................................16<br />

8 Zusammenfassung.......................................................................................17<br />

9 Quellenverzeichnis.......................................................................................18<br />

2819-09 Erläuterungsbericht_AKG.doc


NLWKN Betriebsstelle <strong>Cloppenburg</strong><br />

2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Tabellen:<br />

Tabelle 1: Hydrologische Kennwerte der Teileinzugsgebiete 6<br />

Tabelle 2: Übersicht der Manning-Strickler-Beiwerte 11<br />

Tabelle 3: Spitzenabflüsse der Teileinzugsgebiete (TEZG) in m³/s 16<br />

Abbildungen:<br />

Abbildung 1: Typische Charakteristik des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> 3<br />

Abbildung 2: Typischer Straßendurchlass <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> 3<br />

Abbildung 3: KOSTRA-Daten für den Bereich Friesoythe 7<br />

Abbildung 4: Ganglinien der NA-Modellierung 7<br />

Abbildung 5: Einzugsgebiet <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> 9<br />

Abbildung 6: Nachvermessungsbereiche am <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> 14<br />

Abbildung 7: Geländenutzungsarten im Einzugsgebiet des <strong>Altenoyther</strong><br />

Kämpe <strong>Graben</strong>s 15<br />

Übersichtslageplan 1 : 20.000<br />

Lageplan 2.1 1 : 5.000<br />

Lageplan 2.2 1 : 5.000<br />

techn. Lageplan 3.1 1 : 5.000<br />

techn. Lageplan 3.2 1 : 5.000<br />

Längsschnitt 4.1 Stat. 0+016 bis Stat. 1+000 1 : 1.000 / 1 : 100<br />

Längsschnitt 4.2 Stat. 1+000 bis Stat. 2+000 1 : 1.000 / 1 : 100<br />

Längsschnitt 4.3 Stat. 2+000 bis Stat. 3+000 1 : 1.000 / 1 : 100<br />

Längsschnitt 4.3 Stat. 3+000 bis Stat. 4+100 1 : 1.000 / 1 : 100<br />

Längsschnitt 4.3 Stat. 4+050 bis Stat. 5+171 1 : 1.000 / 1 : 100<br />

2819-09 Erläuterungsbericht_AKG.doc


NLWKN Betriebsstelle <strong>Cloppenburg</strong><br />

2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Erläuterungsbericht<br />

1 Veranlassung<br />

Für die Ermittlung von Überschwemmungsgebieten ist in Niedersachsen der Landesbetrieb<br />

für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz zuständig. Für das Einzugsgebiet<br />

des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> ist der NLWKN <strong>Cloppenburg</strong> zuständig.<br />

Zur Durchführung dieser Aufgaben wurde das Ingenieurbüro Pabsch & Partner auf der<br />

Grundlage der zuvor durchgeführten Preisabfrage mit der Unterzeichnung des Ingenieurvertrages<br />

beauftragt.<br />

Die Beauftragung umfasste folgende für die Bearbeitung der Aufgabenstellung notwendigen<br />

Arbeitsschritte:<br />

• Terrestrische Vermessung des Gerinnes, sowie der Sonderbauwerke,<br />

inkl. der Aufnahme der Rauheitsparameter und Fotodokumentation<br />

• Ermittlung der Bemessungsabflüsse durch Erstellung eines Niederschlag-<br />

Abfluss-Modells<br />

• Erstellung des hydraulischen Modells für die eindimensionale stationäre<br />

Berechnung mit dem Programm WSP-ASS von Professor Knauf<br />

• Erstellung eines hydraulischen Modells für eine zweidimensionale instationäre<br />

Berechnung mit dem Programm SOBEK der Firma DelftHydraulics<br />

• Berechnung der Wasserspiegellage mit den ermittelten Abflussscheiteln<br />

des 100-jährlichen Hochwassers<br />

• Verschneidung der ermittelten Wasserspiegellagen mit dem DGM (1D),<br />

Verschneidung erfolgt im 2D-Modell automatisch innerhalb des Berechnungsprogramms<br />

• Ermittlung der Überschwemmungsgebietsgrenzen als manuelle Bearbeitung<br />

der Verschneidung anhand der benetzten Querprofilabschnitte<br />

• Gegebenenfalls lokale Nachvermessung bei großen Ungenauigkeiten des<br />

DGM5 oder bei unsicheren Verschneidungsergebnissen mit geringen<br />

Wassertiefen<br />

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NLWKN Betriebsstelle <strong>Cloppenburg</strong><br />

2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

• Erstellung eines Ergebnisberichtes mit den zugehörigen Unterlagen sowie<br />

einer Kartendarstellung für das Überschwemmungsgebiet (Papier und<br />

Datenträger)<br />

2 Beschreibung des Untersuchungsgebietes<br />

Die Stationierung des zu berechnenden Abschnittes des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong>s<br />

beginnt an der Mündung in die Lahe und endet südöstlich der Ortschaft Altenoythe in<br />

der Gemeinde Friesoythe im <strong>Landkreis</strong> <strong>Cloppenburg</strong>. Die Fließrichtung des 5,2 Kilometer<br />

langen Gewässerabschnitts ist überwiegend Nord bwz. Nordwesten. Die größte<br />

Ortschaft im Einzugsgebiet des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong>s ist Altenoythe. Das Gewässer<br />

fließt östlich am Ort vorbei. Das Gewässer wird durch 16 Querbauwerke geleitet,<br />

von denen die meisten Rohrdurchlässe aus Beton sind.<br />

Der <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> ist ein geradlinig verlaufendes Gewässer zur Entwässerung<br />

der landwirtschaftlichen Flächen. Seine Gerinnecharakteristik ist über den gesamten<br />

Verlauf des Berechnungsabschnittes nahezu identisch, was sich in den angesetzten<br />

Gerinnerauheiten widerspiegelt.<br />

Das Einzugsgebiet des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong>s im Kreis <strong>Cloppenburg</strong> liegt fast<br />

gänzlich in der Gemeinde Friesoythe, während kleine Teilflächen im Bereich der Gemeinde<br />

Bösel liegen. Das EZG hat eine Größe von ca. 14,15 km². Durch die Höhendifferenz<br />

von 3 m ergibt sich ein mittleres Gefälle von 0,6 ‰.<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Abbildung 1: Typische Charakteristik des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong><br />

Abbildung 2: Typischer Straßendurchlass <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong><br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

3 Beitrag von Kommune und unterer Wasserbehörde<br />

4 Hochwasserereignisse<br />

Im Vorfeld wurde von Behörden und im Zuge der Vermessung durch Anlieger von früheren<br />

Hochwasserproblemen im Bereich nördlich und westlich der „Sozialen Arbeitsstätte“<br />

berichtet. Diese sollen aber nach Aussage der Stadt Friesoythe durch den Bau<br />

eines Beckens und einer Pumpe nicht mehr vorhanden sein. Weder Becken noch<br />

Pumpe wurden im Rahmen der ÜSG-Ermittlung angesetzt, da sie nicht die nötigen<br />

Vorraussetzungen erfüllen, um im Rahmen einer HQ100-Berechnung begünstigend auf<br />

das ÜSG einwirken zu können.<br />

5 Vermessung<br />

Die Vermessung der Profile erfolgte als Grundlage für die Durchführung der hydraulischen<br />

Berechnungen des Ist-Zustandes.<br />

Bei der Vermessung wurden im Bereich des Gewässerbettes etwa 554 Vermessungspunkte<br />

nach Lage und Höhe aufgenommen. Zur Erfassung der Geländehöhen im Vorland<br />

wurden Geländepunkte auf Basis des Digitalen Geländemodells DGM 5 ermittelt.<br />

Die zeichnerischen Unterlagen enthalten die technischen Querprofile. Es sind alle aufgemessenen<br />

Querprofile mit Gerinnecharakteristik und Bauwerksabmessungen grafisch<br />

einzusehen.<br />

Die beiliegende CD enthält die Vermessung als GIS-Shape.<br />

5.1 Digitales Geländemodell<br />

Das DGM 5 wird aus Basis-Höhendaten unter Berücksichtigung geomorphologisch<br />

prägnanter Informationen wie Geländekanten in einer standardmäßigen Gitterweite von<br />

5 m x 5 m errechnet. Die Geomorphologie-Informationen sind wesentliche Bestandteile<br />

des DGM 5. Die Genauigkeit beträgt ±0,5 m, dies ist allerdings abhängig von der Art<br />

der Erstellung der DGM-Daten (z.B. Digitalisierung über Orthophotos, Höhenlinien,<br />

Laserscanverfahren).<br />

Das Digitale Geländemodell ist zwingend erforderlich, um eine detaillierte Aussage<br />

über die Größe und Tiefe der Überschwemmungsfläche treffen zu können.<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Das DGM 5 wurde vom NLWKN für den kompletten Untersuchungsbereich zur Verfügung<br />

gestellt.<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

6 Hydrologie<br />

6.1 Einzugsgebiet<br />

Das Einzugsgebiet des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong>s umfasst insgesamt<br />

A E = 14,15 km². Die maßgeblichen Zuflüsse sind vereinzelte Gräben der landwirtschaftlichen<br />

Entwässerung und das Entwässerungssystem der Ortschaft Altenoythe.<br />

Die geringe Größe von weniger als 20 km² lässt die Anwendung der Hochwasserbemessungswerte<br />

nach NLÖ [1] nicht zu. Aufgrund der Differenzen der hydraulischen<br />

Leistungsfähigkeit des Gewässers zwischen Unterlauf, Mittellauf und Oberlauf wurde<br />

das Einzugsgebiet anhand der Topographie und anhand der <strong>Graben</strong>verläufe in fünf<br />

Teileinzugsgebiete aufgeteilt um eine sinnvolle Grundlage für die Niederschlag-<br />

Abfluss-Modellierung zu erhalten.<br />

6.2 Niederschlag-Abfluss-Modellierung<br />

Nach DVWK Heft 113 [4] und DVWK Heft 124 [5] wurden folgende Festlegungen und<br />

Annahmen für das Gewässer getroffen. Die Modellierung erfolgt mit dem SCS-<br />

Verfahren. Die Ermittlung der CN-Werte auf Grundlage der Nutzung der Teileinzugsgebiete<br />

ist der Tabelle 1 zu entnehmen. Zur Ermittlung der CN-Werte wird die mittlere<br />

Bodenfeuchteklasse II angesetzt. Über den Kartenserver des LBEG sind einige Bohrprofile<br />

in Einzugsgebiet einzusehen. Im oberen Horizont sind Sande, Feinsande und<br />

Schluffe vorhanden. Daher wird Bodentyp B für ein geringes Versickerungsvermögen<br />

angesetzt. Abbildung 5 zeigt die Aufteilung des Gesamteinzugsgebietes des <strong>Altenoyther</strong><br />

Kämpe <strong>Graben</strong>s in fünf Teileinzugsgebiete.<br />

TEZG Größe max. Höhe min. Höhe Siedlung Acker Wiese / Grünland Wald<br />

NR. [ha] [m+NN] [m+NN] [ha] [%] [ha] [%] [ha] [%] [ha] [%]<br />

CN<br />

1 126 6.0 4.5 3.96 3.14 81.76 64.89 39.15 31.07 1.30 1.03 71.77<br />

2 250 6.4 4.8 10.31 4.12 170.54 68.22 64.59 25.84 4.51 1.80 72.46<br />

3 504 9.5 5.2 61.22 12.15 286.35 56.82 138.34 27.45 18.37 3.64 72.67<br />

4 231 8.0 6.5 58.46 25.31 69.52 30.10 95.57 41.37 7.48 3.24 71.97<br />

5 336 12.2 6.7 39.20 11.67 134.73 40.10 144.24 42.93 18.43 5.49 70.17<br />

Tabelle 1: Hydrologische Kennwerte der Teileinzugsgebiete<br />

Es werden verschiedene 100-jährliche Regendauern nach KOSTRA angesetzt (Abbildung<br />

3), um die maßgebende Belastung zu ermitteln. Die Niederschlagsverteilung erfolgt<br />

nach der vom DVWK [5] empfohlenen Verteilung.<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Abbildung 3: KOSTRA-Daten für den Bereich Friesoythe<br />

Das Niederschlag-Abfluss-Modell wurde mit den Programm TalSim aufgestellt, um<br />

anhand der daraus resultierenden Ganglinien das Überschwemmungsgebiet zu<br />

bestimmen. Die ermittelten Ganglinien sind Abbildung 4 zu entnehmen. Es stehen keine<br />

Pegeldaten oder ähnliche Aufzeichnungen zur Verfügung, so dass die Ergebnisse<br />

lediglich durch die ingenieurtechnische Einschätzung verifiziert werden konnten.<br />

Abflussganglinien T=100, D=6Std<br />

10.00<br />

9.00<br />

Abfluss [m³/s] / Niederschlag [mm]<br />

8.00<br />

7.00<br />

6.00<br />

5.00<br />

4.00<br />

3.00<br />

2.00<br />

TEZG 1<br />

TEZG 2<br />

TEZG 3<br />

TEZG 4<br />

TEZG 5<br />

Zufluss Lahe<br />

Niederschlag<br />

1.00<br />

0.00<br />

21.02.1900 12:00<br />

21.02.1900 00:00<br />

20.02.1900 12:00<br />

20.02.1900 00:00<br />

19.02.1900 12:00<br />

19.02.1900 00:00<br />

18.02.1900 12:00<br />

18.02.1900 00:00<br />

17.02.1900 12:00<br />

Abbildung 4: Ganglinien der NA-Modellierung<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Aufgrund der flachen Geländeneigung ergeben sich relativ niedrige Fließgeschwindigkeiten<br />

für Oberflächen-, Zwischen- und Gerinneabfluss. Bei einer Länge von 5.171 km<br />

simulierter Flusslänge ergäbe sich hier eine Fließzeit von etwa vier Stunden. Bei der<br />

Ermittlung der maßgeblichen Regendauer für das Einzugsgebiet dient dieser Wert als<br />

erster Ansatzpunkt. Die maßgebliche Regendauer erzeugt den für das Gebiet ungünstigsten<br />

Lastfall. Im vorliegenden Fall ist zwar die Regenspende für eine Regendauer<br />

von 4 Stunden recht hoch, aber das Ganglinienvolumen relativ klein. Aus diesem<br />

Grund wurden weitere Regendauern untersucht. Die maßgebende Regendauer ergibt<br />

sich danach zu T = 6 Std. Trotz der im Vergleich zur vierstündigen Regendauer um<br />

12,3 l/s verringerten Regenspende ist das Abflussvolumen aufgrund der längeren Regendauer<br />

hier deutlich größer und somit für die Berechnung maßgeblich.<br />

Die Ergebnisse der NA-Modellierung sind aus der Erfahrung heraus plausibel. Das<br />

Einzugsgebiet des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong>s ist mit 14,15 k² als klein zu betrachten<br />

und befindet sich unterhalb der zulässigen Grenze zur Verwendbarkeit der NLÖ Gleichungen.<br />

Wirklich verlässlich ist die Verwendung des Ansatzes nach NLÖ ohnehin für<br />

kleine Einzugsgebiete erfahrungsgemäß nicht. Die dort angesetzten Abflussspenden in<br />

einer Größenordnung von bis zu 250 l/(s*km²) werden in kleineren Einzugsgebieten<br />

häufig deutlich überschritten. Die Gleichungen sind für deutlich größere Einzugsgebiete<br />

ermittelt worden.<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Abbildung 5: Einzugsgebiet <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong><br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

7 Hydraulik<br />

7.1 Hydraulisches Modell (1D)<br />

Für die zunächst eindimensionale stationäre Wasserspiegellagenberechnung wurde<br />

das Programm WSP-ASS (Version 3.0d) von Prof. Knauf (FH Darmstadt) verwendet.<br />

Alle Daten werden in einem Datenbanksystem (ACCESS) verwaltet.<br />

Die Berücksichtigung der Rauhigkeit wurde nach dem Manning-Strickler-Ansatz vorgenommen.<br />

Nach BWK-Merkblatt [1] erfolgt die Erhebung der Fließwiderstände bei der<br />

Vermessung/Begehung.<br />

7.1.1 Datenaufbereitung<br />

Für die hydraulische Berechnung ist zunächst eine Aufbereitung der aus der Vermessung<br />

gewonnenen Daten erforderlich. Hierbei muss die nicht zu vermeidende Abweichung<br />

der Profildaten von der Profilspur, die durch die natürliche Streuung bzw. die<br />

bereichsweise Unzugänglichkeit durch eine Projektion der vermessenen Punkte auf die<br />

Profilspur ausgeglichen werden. Dies ist notwendig, da es andernfalls zu falschen<br />

Durchflussbreiten und somit auch zu falschen Wasserständen kommen kann. Für Profile<br />

mit abgeknicktem Verlauf muss die Projektion der Profilpunkte abschnittsweise für<br />

jedes Teilprofil erfolgen, da es ansonsten zu extremen Abweichungen kommen kann.<br />

Die Aufbereitung erfolgt über Skript-Funktionen im GIS-Programm ArcView.<br />

7.1.2 Anfangsbedingung<br />

Für die Anfangsbedingung der Berechnung wurde kein Wasserspiegel der Lahe im<br />

Übergangsbereich zur <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> vorgegeben. Der Anfangswasserspiegel<br />

wurde anhand eines Längsschnittes mit etwa parallelen WSP- und Sohllinien,<br />

angesetzt.<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

7.1.3 Hydraulische Kennwerte<br />

In der folgenden Tabelle sind die Manning-Strickler-Beiwerte angegeben, die für das hydraulische Modell angesetzt wurden.<br />

k st -Wert Oberflächenstruktur k st -Wert Oberflächenstruktur k st -Wert Oberflächenstruktur k st -Wert Oberflächenstruktur<br />

[m^0.33/s] natürliche Gewässer [m^0.33/s] ausgebaute, künstl. Gerinne [m^0.33/s] Vorländer [m^0.33/s] Flusslandschaften / Mäander<br />

80,0 glatt 95,0 Stahl, Zementputz geglättet, Fliesen 40,0 Rasen 40,0 Rasen<br />

57,5 Feinsand, Schlamm 90,0 Holz, ungehobelt 30,0 Gras, Acker ohne Bewuchs 30,0 Wiese, Einzelbewuchs<br />

52,5 Sand oder Feinkies 75,0 Beton, glatt, Asphaltbeton, Klinker, sorgfältig verfugt 27,0 Waldboden 27,0 Waldboden<br />

50,0 Feinkies 70,0 Ziegelmauerwerk, Rauputz, Verbundpflaster 25,0 Wiese, felsiger Waldboden 25,0 Wiese, felsiger Waldboden<br />

40,0 mittlerer Kies 60,0 Beton rau, glatte Bruchsteine 24,0 Gras mit Stauden 24,0 Gras mit Stauden<br />

35,0<br />

Schotter, mittlerer Grobkies,<br />

verkrautete Erdkanäle<br />

50,0 Pflaster, ARMCO-Profile 22,0 Krautiger Bewuchs 22,0 Krautiger Bewuchs<br />

33,0 Lehm, Wasserpflanzen 48,0 Beton mit Fugen, grobes Bruchsteinmauerwerk 20,0 Acker mit Kulturen 20,0 Acker mit Kulturen<br />

30,0 Bach, Böschung unregelmäßig 40,0 Natursteine rau 15,0 Unregelmäßiges Vorland 15,0 Unregelmäßiges Vorland<br />

27,5 Kiesanlandung, Wurzelgeflecht 35,0 Spundwände 12,0 Sehr unregelmäßiges Vorland 12,0 Sehr unregelmäßiges Vorland<br />

25,0 Grobe Steine, Geröllanlandung 30,0 Schotter, Steinschüttung, Rasengittersteine 5,0 Buhnenfelder<br />

22,5 Unregelmäßige Erdkanäle 25,0 Grobe Steinschüttung<br />

20,0 Fels, Geröll 23,5 Steinschüttung mit Krautbewuchs<br />

15,0 Wildbach mit Felsbrocken 15,0 Raue Sohlrampe<br />

12,0 Wildbach mit sehr groben Steinen<br />

10,0 Felsenmeer<br />

Tabelle 2:<br />

Übersicht der Manning-Strickler-Beiwerte<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

7.1.4 Modellkalibrierung<br />

Die Modellkalibrierung konnte nicht anhand von Pegeldaten durchgeführt werden, weil<br />

am <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> kein Pegel betrieben wird.<br />

7.1.5 Ergebnisse<br />

Im Bereich der Ortschaft Altenoythe zeigte die Simulation Überschwemmungsflächen<br />

bis in das Siedlungsgebiet hinein. Aufgrund des Rechenansatzes als stationäre, eindimensionale<br />

Simulation errechneten sich hier jedoch in den überschwemmten Gebieten,<br />

im Vergleich zum Regenereignis und zur relativ kleinen Einzugsgebietsgröße, ein<br />

augenscheinlich zu großes Wasservolumen und somit vermutlich auch zu große Überschwemmungsgebiete.<br />

Des Weiteren konnten mit dieser Rechenmethode nicht alle Vorlandfließwege eindeutig<br />

identifiziert werden.<br />

Der Vollständigkeit halber sind die Ergebnisse der Berechnung den Anlagen zu entnehmen.<br />

Erfahrungsgemäß sind zudem einige Straßenhöhen, insbesondere in ländlicheren Gebieten,<br />

oft deutlich höher als das umliegende Gelände. Dies ist meist nicht exakt im<br />

digitalen Geländemodell abgebildet. Darum musste hier Abschnittsweise nachvermessen<br />

werden.<br />

Aus diesen Gründen wurde in Absprache mit dem NLWKN eine Nachvermessung<br />

durchgeführt und ein zweidimensionales instationäres hydraulisches Modell aufgebaut.<br />

7.2 Hydraulisches Modell (2D)<br />

7.2.1 Hydraulisches Modell<br />

Die Wasserspiegellagenberechnung wurde unter Verwendung des ein- sowie zweidimensionalen<br />

Moduls des Berechnungsprogramms SOBEK der Firma Delft Hydraulics /<br />

NL durchgeführt.<br />

Durch die Kopplung der 1D- an die 2D-Berechnungen erfolgt die Ermittlung der Überschwemmungsflächen.<br />

An Stellen, wo der Wasserstand die anstehende Geländehöhe<br />

überschreitet, wird ein Teilabfluss an das Vorlandabflussmodell (2D-Modell) abgege-<br />

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2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

ben und fließt nach Richtung des hydraulischen Gefälles in die angrenzenden Rasterflächen.<br />

Die Berechnung erfolgte instationär mit den Abflussganglinien der N-A-Modellierung.<br />

7.2.2 Nachvermessung<br />

Im August 2010 wurde auf Grundlage der Ergebnisse der 1D-Simulation und im Mündungsbereich<br />

des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong>s in die Lahe auf Anregung des NLWKN<br />

eine Nachvermessung einiger Bereiche und Straßenzüge durchgeführt und eingepflegt<br />

(Abbildung 6 / rote Bereiche).<br />

• „<strong>Altenoyther</strong> Straße“ oberhalb des Profils 5+171 bis zur Bebauungsgrenze<br />

• Davon abgehend nach Norden die Höhen der Grundstücke am Bebauungsrand<br />

parallel zum Gewässer<br />

• Die Straße „In den Kämpen“ senkrecht zum Gewässer vom Bauwerk bei km<br />

4+560 bis oberhalb der Beckenstandorte<br />

• Hier Anschluss an die nach Süden verlaufende Straße „Schmaler Damm“<br />

Der NLWKN hat ergänzend hierzu im Oktober 2010 noch Vermessungen im Bereich<br />

„Röbkendamm“ (Fluss-km 2.+500 bis ~3+000) und „Zu den Kämpen“ (Fluss-km<br />

~2+500) durchgeführt.<br />

Des Weiteren wurden in der 47./48. KW noch Vermessungsdaten aus den Neubaugebieten<br />

Altenoythes westlich „Schmaler Damm“ eingearbeitet. Diese wurden von der<br />

Stadt Friesoythe zur Verfügung gestellt.<br />

Seite 13


NLWKN Betriebsstelle <strong>Cloppenburg</strong><br />

2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

<strong>Altenoyther</strong> Kämpe<br />

<strong>Graben</strong><br />

Ortslage Altenoythe<br />

Abbildung 6: Nachvermessungsbereiche am <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong><br />

7.2.3 Datengrundlage<br />

Der Berechnung liegt das gleiche digitale Geländemodell (DGM) wie in Kapitel 5.1 beschrieben<br />

zu Grunde. Dieses wurde um die Ergebnisse der Nachvermessungsarbeiten<br />

ergänzt.<br />

Die Rauheitsbeiwerte im Gerinne wurden entsprechend der 1D-Gerinneberechnung<br />

angesetzt.<br />

Die Festlegung der Rauheitsbeiwerte der 2D-Vorlandabflussberechnung erfolgte anhand<br />

der Nutzungskartierung im GIS (Abbildung 7).<br />

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NLWKN Betriebsstelle <strong>Cloppenburg</strong><br />

2819-08 <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> Studie<br />

Abbildung 7: Geländenutzungsarten im Einzugsgebiet des <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong>s<br />

7.2.4 Anfangsbedingungen<br />

Für die Durchführung der modelltechnischen Simulation müssen Anfangsbedingungen<br />

an den Modellrändern gesetzt werden. Dazu wird am oberen Modellrand (Station<br />

5+171) eine Anfangsbedingung in Form eines Zuflusses sowie am unteren Modellrand<br />

(Mündung) ein Wasserstand vorgegeben. Zusätzlich werden die unter 6.2 genannten<br />

Zuflussganglinien entlang des simulierten Gewässerverlaufes zugeführt. Der Wasserstand<br />

am unteren Modellrand (Mündung Lahe) wurde analog zur 1D-Berechnung angesetzt.<br />

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Die Spitzenabflusswerte aus den einzelnen Teileinzugsgebieten (Abbildung 5) sowie<br />

die Abflusssumme in m³/s am Modellende (Mündung in die Lahe) sind analog zu Abbildung<br />

3 der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.<br />

Tabelle 3: Spitzenabflüsse der Teileinzugsgebiete (TEZG) in m³/s<br />

Spitzenabfluss<br />

in m³/s<br />

TEZG1 TEZG2 TEZG3 TEZG4 TEZG5 Summe<br />

0.75 1.38 2.78 2.04 2.25 9.20<br />

7.2.5 Ergebnisse<br />

Die hydraulischen Berechnungen wurden für ein 100-jährliches Hochwasser durchgeführt.<br />

Die Ermittlung des Überschwemmungsgebietes erfolgte mit einem 5 m x 5 m -Raster.<br />

Mit Hilfe der zweidimensionalen instationären Berechnung in Kombination mit der Einarbeitung<br />

aktueller örtlicher Geländehöhen konnte ein im Vergleich zur eindimensionalen,<br />

stationären Wasserspiegellagenberechnung realistischeres Bild der sich für den<br />

Bemessungsfall ergebenden Überschwemmungsgebiete erzeugt werden. Diese sind<br />

im Vergleich in ihrer Ausprägung deutlich geringer und in Bezug auf die Wasservolumina<br />

plausibler.<br />

Des Weiteren konnten die tatsächlich vorhandenen Fließwege im Vorlandbereich identifiziert<br />

werden.<br />

In Folge des HQ100-Abflusses sind entlang des Gewässers vorwiegend landwirtschaftlich<br />

genutzte Flächen und sonstige Grünlandbereiche von Überschwemmung betroffen.<br />

Im Bereich der Ortslage Altenoythe reichen die Überschwemmungsflächen bis an die<br />

Ortslage heran, wobei auch einige wenige Gebäude nördlich „In den Kämpen“ oder<br />

auch östlich „Zu den Kämpen“ zumindest teilweise im ÜSG liegen.<br />

Nachvermessung und Berechnung haben gezeigt, dass die Grundstücke „Im Schoole“<br />

überwiegend oberhalb des maximalen Wasserstandes liegen.<br />

Die Ergebnisse der Überschwemmungsgebietsberechnung in Form von Überschwemmungsgebietsausdehnung<br />

detailliert den Plänen der Anlage zu entnehmen.<br />

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8 Zusammenfassung<br />

Für die <strong>Altenoyther</strong> Kämpe <strong>Graben</strong> im Bereich der hydrologischen Landschaft Dwergter<br />

Geest, im <strong>Landkreis</strong> <strong>Cloppenburg</strong>, war die hydraulische Berechnung für ein 100-<br />

jährliches Hochwasser durchzuführen.<br />

Voraussetzung dieser Berechnung war die realitätsnahe Abbildung des vorhandenen<br />

Gewässersystems. Dafür war es notwendig das gesamte Gewässer mit seinen Bauwerken<br />

vermessungstechnisch aufzunehmen. Gleichzeitig erfolgte die Wahl der für die<br />

Gewässerabschnitte charakteristischen Rauheitswerte. Die Geländedarstellung des<br />

Vorlandbereiches erfolgte mittels eines durch den NLWKN zur Verfügung gestellten<br />

digitalen Geländemodells (DGM) mit einer Rastergröße von 5 m x 5 m. Die Zuflüsse in<br />

das Modell wurden auf Basis einer NA-Modellierung ermittelt.<br />

Der Modellaufbau und die anschließende Berechnung erfolgte mit dem<br />

1D/2D-Programm SOBEK der Firma Delft Hydraulics aus den Niederlanden.<br />

Die Ergebnisse der Überschwemmungsgebietsberechnung in Form von Überschwemmungsgebietsausdehnung<br />

sind in den Arbeitskarten im Maßstab 1 : 5.000 dargestellt.<br />

Eine Übersicht bietet der Übersichtslageplan im Maßstab 1 : 20.000.<br />

Aufgestellt:<br />

Hildesheim, 10.12.2010<br />

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9 Quellenverzeichnis<br />

[1] Hrsg. NLÖ:<br />

Niedersächsisches Landesamt für Ökologie: Hochwasserbemessungswerte für<br />

die Fließgewässer in Niedersachsen<br />

Hildesheim April 2003<br />

[2] Hrsg. BWK<br />

Merkblatt 1/BWK: Hydraulische Berechnung von naturnahen Fließgewässern –<br />

Teil 1 Stationäre Berechnung der Wasserspiegellinie unter besonderer Berücksichtigung<br />

von Bewuchs- und Bauwerkseinflüssen.<br />

Düsseldorf: September 1999<br />

[3] PSW – Programm Service Wasserwirtschaft, Knauf, D.:<br />

Anwenderbeschreibung HYDRA – WSP-PC: Wasserspiegellagenberechnung<br />

für gegliederte Flussprofile mit Vorländern und durchströmtem Bewuchs.<br />

Darmstadt<br />

[4] DVWK 113/1984, Verlag Paul Parey:<br />

Arbeitsanleitung zur Anwendung von Niederschlag-Abfluss-Modellen,<br />

Teil II Synthese<br />

[5] DVWK 124/1985, Verlag Paul Parey:<br />

Niederschlag – Starkregenauswertung nach Wiederkehrzeit und Dauer<br />

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