Diskussionsbeitrag zur Fließwiderstandsparametrisierung zur Simulation der Oberflächenabflüsse bei Starkregen

Bei der hydraulischen Starkregensimulation kommen Verfahren aus der Fließgewässermodellierung zum Einsatz. Eine Übertragung der empirischen Formeln und Parameter auf die stark unterschiedlichen Randbedingungen (u. a. Fließtiefe, Neigung) ist jedoch nur eingeschränkt möglich. Der Beitrag
stellt die Auswertung einer Vielzahl publizierter Feld- und Laborversuche sowie grundsätzliche Überlegungen zur Praxistauglichkeit gängiger Ansätze und Parameterangaben zur Berücksichtigung des Fließwiderstandes bei Starkregen zur Diskussion.

Starkniederschläge und Sturzfluten verursachen regelmäßig gravierende Überschwemmungen mit erheblichen Sachschäden und Gefährdung von Menschenleben. Die Schäden liegen hierbei in der Größenordnung von 50 % der Gesamtschäden, die durch Hochwasser in Deutschland im Mittel jährlich verursacht werden. Während das Risiko von Flusshochwasser über die Hochwassergefahrenkarten (Schadenspotenzialanalysen und Managementpläne) weitgehend flächendeckend und öffentlich zugänglich dokumentiert wird, bestehen bei der Bewertung der Gefährdungen von Siedlungsflächen durch lokalen Starkregen vielfach keine oder nur sehr vage Kenntnisse. Der Leitfaden „Kommunales Starkregenrisikomanagement in Baden-Württemberg“ zeigt den Kommunen, wie sie auch das von einem Starkregen ausgehende Risiko beurteilen können und mit welchen Maßnahmen sich mögliche Schäden verringern lassen. Damit soll im Land eine einheitliche standardisierte Vorgehensweise für die Ermittlung von Gefahren und Risiken durch Starkregenereignisse sowie die Erstellung von Handlungskonzepten bereitgestellt werden. Wesentliches Hilfsmittel hierfür sind
Starkregengefahrenkarten (SRGK), in welchen für vorgegebene Oberflächenabflusskennwerte (OAK, effektiver Niederschlag) detailliert Fließwege und Abflussakkumulation mit Angabe von Überflutungstiefen und Fließgeschwindigkeiten im Bereich der Ortslagen bzw. ihrer lokalen Einzugsgebiete auf Basis zweidimensionaler hydraulischer Strömungsmodelle ausgewiesen werden. Während sich der Einsatz mehrdimensionaler Strömungsmodelle für Fließgewässer seit ca. 20 Jahren in der Ingenieurpraxis bewährt hat und diesbezüglich umfassende Erfahrungen und Regelwerke vorliegen, ist der Einsatz der hydraulischen Berechnungsverfahren zur Simulation von Starkregenabflüssen
mit deutlich größeren Unsicherheiten belegt. Eine direkte Übertragung der Erfahrungswerte aus der Fließgewässerhydraulik ist aufgrund der sehr unterschiedlichen Spektren
bzw. Skalen der maßgeblichen Fließtiefen (bis hin zum Dünnschichtabfluss), Geländegradienten und morphodynamischen Prozesse (Verschlämmung, Rinnenbildung) nicht zulässig.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 04 (April 2021)
Seiten: 10
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Dr.-Ing. Peter Oberle
Dr.-Ing. Andreas Kron
Tim Kerlin
Prof. Dr. Ernesto Ruiz Rodriguez
Prof. Dr.-Ing. Franz Nestmann

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