Wasserwirtschaft und Hydrosystemmodellierung

Hochwasserschutzkonzept Baiersdorf

Motivation and Zielsetzung

Im Verbandsgebiet des Abwasser- und Gewässerverbandes Mittlere Regnitz in Baiersdorf (AGV) in der Nähe von Nürnberg kam es in den vergangenen Jahrzehnten nach Starkregenereignissen immer wieder zu Überschwemmungen in einzelnen Ortslagen. Die schadensbringenden Überflutungen wurden dabei nicht nur durch Ausuferungen der Gewässer, sondern auch durch flächenhafte Zuflüsse aus dem freien Gelände verursacht.

Das bislang schwerste Ereignis fand in der Nacht vom 21. Juli auf den 22. Juli 2007 statt. Innerhalb kürzester Zeit fielen im Raum Baiersdorf / Forchheim bis zu 200 l Niederschlag pro m². In Verbindung mit einem wassergesättigten Boden führte dies zu einem extremen Hochwasserereignis mit großen Schäden in den davon betroffenen Ortslagen.

Arbeitsprogramm

The project work included the hydrodynamic 2D flow modeling of the river system of different load cases (HQ20, HQ50, and HQ100) required for the preparation of the overall concept, including the associated model setup (DGM preparation and plausibility check, mesh generation, parameterization, and calibration). In addition, hydrological procedures for the determination of the different load discharges had to be integrated directly in the modeling. Instead of specifying a discharge, in this project area precipitation was summarized by source and sink terms, which has not been common in practice so far in the context of hydraulic watercourse modeling, and considered as area discharges. In total, about 80 km of water bodies were loaded and simulated with the above mentioned discharges in a model of about 4500 ha, which contains about 2 million nodes and 3 million elements.

In the course of the preparation of the flood protection concept, different technical measures to improve the flood protection of the affected communities were integrated into the model (e.g. flood retention basins, widening and relocation of watercourses, modifications of bridges and culverts as well as spillways). In this way, the effects of the favored measure variants could be quantified in case of a HQ100.
The results were to be stored in a geographic information system (GIS) and presented in technical terms.

 

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. R. Hinkelmann
Dipl.-Ing. C. Lange

Wissenschaftliche Mitarbeiter:
Dipl.-Ing. Y. Om
Dipl.-Ing. S. Seemann

Projektphase:

01.04.08 - 31.08.09

Finanzierung:

Institut für technisch-wissenschaftliche Hydrologie GmbH

Projektpartner:

Institut für technisch-wissenschaftliche Hydrologie GmbH