Dezentrale und naturnahe Retentionsmaßnahmen als Beitrag zum Hochwasserschutz in mesoskaligen Einzugsgebieten der Mittelgebirge : Dissertation, Universität Trier, Fachbereich 6 Geographie und Geowissenschaften
Die hier vorliegende Dissertation befasst sich mit der quantifizierenden Wirkungsabschätzung von dezentralen und naturnahen Hochwasserschutzmaßnahmen auf mesoskaligem Betrachtungsmaßstab und soll die hydrologischen Grundlagen für das im Rahmen des Interreg III B Projektes Water Retention by LanduseŃ (WaReLa) entwickelte DSS liefen. Deshalb wurden mit Hilfe von geeigneten, hydraulischen und hydrologischen Simulationsmodellen die folgenden, im WaReLa-Projekt im Wesentlichen umgesetzten Retentionsmaßnahmen modelliert: Auwaldaufforstung, Kleinrückhalte, Tieflockerung und wegebauliche Maßnahmen. Der Schwerpunkt lag dabei bei der Betrachtung der Kleinrückhalte, da für diesen Maßnahmentyp ein Regionalisierungsverfahren zur schnellen Wirkungsabschätzung entwickelt werden sollte. Neben der quantitativen Betrachtung der hochwassermindernden Wirkung der einzelnen Maßnahmen werden auch die Grenzen der eingesetzten Simulationsmodelle aufgezeigt, diskutiert und Lösungsansätze für die jeweils untersuchten Fragestellungen vorgeschlagen, die Impulse für die Weiterentwicklung der Modellsysteme geben. Für die Auwaldaufforstung wurde das zweidimensional instationäre Strömungsmodell Hydro_As-2d auf der Basis des Rauhigkeitsansatzes nach Manning-Strickler auf einen rund 7,0 km langen Abschnitt eines Auetalgewässers angewendet. Das Modell bildet den in der Realität dreidimensional instationären Prozess lediglich zweidimensional ab, d. h. alle zum Erdmittelpunkt hin gerichteten Strömungsanteile werden generell vernachlässigt. Die Vernachlässigung dieser in der Realität tatsächlich subdominanten Strömungskomponente wurde zugunsten einer besseren Modellierbarkeit und deutlich schnelleren Rechenzeiten in Kauf genommen. Zudem waren dem Autor zum Zeitpunkt der Fertigstellung dieser Arbeit noch keine dreidimensional instationären Simulationsmodelle bekannt, die auf Fließgewässersysteme der hier untersuchten Größenordnung erfolgreich angewendet werden können. Als kritisch muss der Ansatz nach Manning-Strickler in Verbindung mit Fragestellungen zur Auswirkung von Bewuchsstrukturen gesehen werden. Hierfür existieren derzeit mit DVWK (1991) neuere Berechnungsmethoden, die jedoch zum Zeitpunkt der Fertigstellung dieser Arbeit noch nicht in das verwendete Simulationsmodell implementiert waren. Deshalb wurde im Rahmen dieser Dissertation das eindimensional stationäre Modell WaspTools verwendet, um Bewuchsstrukturen nach DVWK (1991) in korrespondierende Rauhigkeitsbeiwerte nach Manning-Strickler zu übersetzen, die dann in Hydro_As-2d angesetzt wurden. Bezüglich der hochwassermindernden Wirkung der Maßnahme Auwaldaufforstung konnte festgestellt werden, dass sich die Wirkung nahe der modelltechnischen Nachweisbarkeitsgrenze bewegt. Als Referenzereignisse dienten ein ca. 5-10 jährliches sowie ein ca. 50-80 jährliches Hochwasserereignis. In allen untersuchten Fällen blieb die relative Scheitelabminderung deutlich unter 1 %. . . . .
