Ermittlung von Überschwemmungsgebieten
Im Wasserhaushaltsgesetz des Bundes (WHG) ist in § 77 festgelegt, dass grundsätzlich alle Überschwemmungsgebiete in ihrer Funktion als Rückhalteflächen zu erhalten sind.
Um die Gebiete erhalten zu können, müssen ihre genauen Ausmaße bei einem bestimmten Hochwasserabfluss zunächst ermittelt und dann amtlich festgesetzt werden. Nur so lassen sich die Gebiete in der Öffentlichkeit bekannt machen und in weitergehende Planungen mit einbeziehen. Im Rahmen der Hochwasservorsorge können die Überschwemmungsgebiete z.B. in der Bauleitplanung berücksichtigt werden und von Bebauung freigehalten werden. Dadurch lassen sich zukünftige Schäden vermeiden.
Ermittlung von Überschwemmungsgebieten
Seit 1997 ermittelt die Wasserwirtschaftsverwaltung in Bayern systematisch die Überschwemmungsgebiete an den bayerischen Flüssen und Bächen.
Die Wasserwirtschaftsämter ermitteln die Überschwemmungsgebiete meist mit Hilfe eines hydraulischen Modells, in das sowohl Daten zur Geländeoberfläche (Topographie), zur Beschaffenheit des Geländes (Bewuchs, Bebauung) als auch Daten aus Niederschlag und Abfluss (Hydrologie) eingehen. Dabei wird am Computer ein detailliertes digitales Modell des Geländes und des Flusslaufs erstellt, mit dem simuliert wird, wie das Wasser bei einem Hochwasserereignis voraussichtlich abfließen wird.
Video - Modellierung eines Hochwasserereignisses bei Amberg
Für das Digitale Geländemodell im Gewässervorland muss zunächst das betreffende Gelände vermessen und die Topographie erhoben werden. Vom Flugzeug aus wird die Geländeoberfläche mit Laser-Scanning oder mit Spezialkameras aufgenommen. Wertet man die Laser-Scan-Daten und Luftbilder aus, so lassen sich unterschiedliche Höhenniveaus der Landschaft nahezu zentimetergenau erfassen. Aus diesen Daten wird ein digitales Geländemodell erstellt. Dieses wird, wo nötig (z.B. an Brücken, Mauern, Deichen) durch terrestrische Vermessung ergänzt.
Ein mit GPS und Laserscanning-Technologie ausgestattetes Flugzeug vermisst das Gelände durch zeilenweise überstreichen der Oberfläche mit Laserimpulsen;Foto: Bayerische Vermessungsverwaltung
Digitales Geländemodell aus Laserscanning ohne Vegetation; Foto: Bayerische VermessungsverwaltungLaserscanningverfahren und Digitales Höhenmodell
Für das Gewässerbett wird ein eigenes Geländemodell auf der Basis vermessener Gewässerprofile und Flussbauwerke erstellt und mit dem Vorland verknüpft.
Um das Strömungsverhalten im hydraulischen Modell realistisch simulieren zu können, sind auch die Bodenbeschaffenheit und der Bewuchs eine wichtige Kenngröße. Glatte Geländeoberflächen beschleunigen das Abflussverhalten von Wasser, während raue Bodenbedeckung das Wasser staut und somit dessen Abfluss verzögert. Deshalb wird die Landnutzung im Überschwemmungsgebiet aus dem Amtlichen Topographisch-Kartographischen Informationssystem (ATKIS) entnommen und jeder Landnutzungsklasse ein Rauheitswert zugewiesen.
Die Abflusswerte werden über statistische Verfahren aus Messdaten von Pegeln und unter Zuhilfenahme von Niederschlags-Abfluss-Modellen ermittelt. So lassen sich die Auswirkungen verschieden starker Hochwasserereignisse unterscheiden.
Für Gebiete an denen keine Pegelmessungen vorhanden sind, lassen sich im Rahmen einer regionalen Betrachtung die Abflusswerte auch von ähnlichen Einzugsgebieten auf das zu modellierende Gebiet übertragen.
Abflussdaten, Gewässerprofile, Digitales Geländemodell, Landbedeckung (Rauheiten) und Wasserspiegelfixierungen als Eingangsdaten für die Hydraulische Modellierung sind als Beispielbilder dargestellt und über zusammenfließende Pfeile mit einem Beispielbild für ein Hydraulisches Modell verbundenAuf der Grundlage dieser Daten können mit Hilfe des hydraulischen Rechenmodells Hochwasserabflüsse simuliert und die schrittweise Überflutung von Überschwemmungsgebieten dargestellt werden. Damit können die Grenzen, die Wassertiefen und Fliessgeschwindigkeiten der verschiedenen Hochwasserszenarien ermittelt werden.
Um die Modell-Berechnung zu eichen (kalibrieren) werden die Berechnungsergebnisse mit vergangenen Hochwasserereignissen und dabei beobachteten Wasserspiegellagen verglichen.
Für die Erstellung von Hochwassergefahrenkarten werden drei verschiedene Hochwasserszenarien betrachtet:
- häufiges Hochwasserereignis: HQ5 / HQ10
- mittleres Hochwasserereignis: HQ100
- seltenes Hochwasserereignis: HQextrem
Der Begriff HQx beschreibt den Abfluss eines Gewässers, der an einem Standort im Mittel alle x Jahre einmal überschritten wird (HQ100 = Überschreitung alle 100 Jahre). Da es sich um eine statistische Größe handelt, kann dieser Abfluss innerhalb des Zeitraumes auch mehrfach auftreten.
Die auf diese Weise ermittelten Überschwemmungsgebiete und weitere Informationen können Sie im Kartendienst Informationsdienst Überschwemmungsgefährdete Gebiete betrachten. Über eine Verknüpfung zum Hochwassernachrichtendienst können Sie dabei auch die aktuellen Pegelstände in ihrer Nähe abrufen. So können Sie sich gezielt über die Hochwassergefahr in Ihrer Gegend informieren und sich bei Bedarf über Möglichkeiten zur Hochwasservorsorge informieren, die Sie selbst ergreifen können.
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