Hangwasser, Thematik, Problematik

Gemeinhin bekannt und sicherlich so manchem bereits bei dem ein oder anderen „Unwetter" aufgefallen ist, dass die Intensität als auch die Frequenz der Starkregenereignisse in den vergangenen Jahren signifikant zugenommen haben. Bezüglich dieses Sachverhalts nimmt das Land Oberösterreich jedenfalls eine Vorreiterrolle ein -Amtliche Hangwasserabflusskarten. Die darin dargestellten Fließtiefen und Abflusswege basieren jedoch auf einem Modell welches den Worst- Case also in Fachtermini:

700% Ablfussbeiwert
Keine Berücksichtigung der Infiltration
Maßgebliches Niederschlagsereignis nicht berücksichtigt
Einheitlicher Rauigkeitsbeiwert

Diese durchaus in Detailanwendungen zu „make -it or break-it" Situationen führende, nicht der Realität entsprechende Vernachlässigung einer Auswahl der wichtigsten Verlustgrößen {lntial- & lnfiltrationsverluste, Veränderliche Rauigkeit) ist hinsichtlich einer zuverlässigen Vorhersage von auftretenden Hangwasserabflüssen fachlich und im professionellen Rahmen nicht mehr vertretbar. Daraus resultiert in vielen Fällen eine Überschätzung und mancher Orts sogar eine Unterschätzung des realen Risikos durch Hangwasserabflussströme. Dies wird zum Beispiel besonders deutlich durch den Vergleich der Modelle:

Hangwasserkarte des Landes Oberösterreich, keine entsprechende Berücksichtigung der Verlusteffekte und maßgeblichen Regenereignisse
Gleicher Kartenausschnitt, jedoch mit berichtigtem, besser der Realität entsprechender Abflussmodellierung

Links wird die amtlich verfügbare Hangwasserkarte des Landes Oberösterreich gezeigt, rechts die um kritische Simulationsparameter ergänzte Abflusskarte. Beide Karten zeigen die aus dem angesetzten Bemessungsereignis (700 jährlich; 30 min) resultierenden Hangwasserfließtiefen. Beim Vergleich der Kartenbilder wird schnell klar, dass in diesem Fall eine deutliche Unterschätzung der Abflusssituation vorliegt, besonders deutlich im zentralen nun hellblauen Bereich (3 -10 cm Fließtiefe) und den in Geländesenken und Gräben ausgebildeten dunkelblauen Bereichen (Fließtiefe> 20 cm).
Somit muss abschließend festgehalten werden, dass die momentan verfügbaren amtlich freigegebenen Hangwasserkarten in den meisten Fällen, auf Grund der Randbedingungen des angewandten Modells nicht ausreichend genau die realen Abflussverhältnisse wiederspiegeln (Link zur Hangwasserkarte Land OÖ - wo.doris.at/weboffice/externalcall.jsp) HERANGEHENSWEISE - VERBESSERUNG DER VORHERSAGE Um das Abflussgeschehen im Starkregenfall präzise und realitätsnah voraussagen zu können muss der bestehende

Datensatz um einige Kritische Parameter ergänzt werden:

Hochauflösendes Geländemodell
Bodenbeschaffenheit - lnfiltrationsbeiwerte entsprechend lokaler Gegebenheiten
Berücksichtigung bestehender künstlicher sowie natürlicher Leitsysteme
Ermittlung der maßgeblichen Regendauer als auch Niederschlagsmenge
Betrachtung des geologischen Einzugsgebiets im Hinterland

Durch Einbezug dieser simulationskritischen Daten kann somit spezifisch, nach erfolgter Aufnahme des Projektareals, ein realitätsnahes Modell des möglichen Hangwasserabflusses errechnet und bewertet werden.

PROJEKTBEZOGENE ANWENDUNG

Durch die Zuvor angeführten zusätzlich betrachteten Randbedingungen kann somit ganz individuell auf die projektspezifischen Bedürfnisse oder Entwicklungen eingegangen werden. Das bedeutet auch, dass flexibel auf Veränderungen im Einzugsgebiet als auch im Rahmen des behandelten Projekts selbst eingegangen werden kann. Daraus kann folglich ein aussagekräftiges Modell erstellt werden, welches äußerst realitätsnahe und vor allem angemessene Ergebnisse spezifisch für den jeweilig bearbeiten Standort liefern kann.
Daraus kann folglich ein aussagekräftiges Modell erstellt werden, welches äußerst realitätsnahe und vor allem angemessene Ergebnisse spezifisch für den jeweilig bearbeiten Standort liefern kann. Zu diesem Zwecke werden im Projektgebiet als auch an relevanten Positionen außerhalb bzw. oberhalb die maßgeblichen Randbedingungen beprobt und durch geologische Untersuchung charakterisiert, entsprechende Niederschlagswerte erhoben, bestehende Einbauten oder geomorphologische Besonderheiten vermerkt, Oberflächenbeschaffenheit und Vegetationsdichte als auch Typus (Wald, Wiese, Straßen, Dächer ...) aufgenommen.

NUTZEN UND ERFAHRUNGEN

Bereits in der Erprobungsphase dieser neuen sehr potenten und kostengünstigen Methode zur Vorhersage und Abschätzung des realitätsnahen Hangwasserrisikos wurde klar, dass die Ergebnisse der durchgeführten Simulationen äußerst präzise dem realen natürlichen Abflussgeschehen in den betrachteten Gebieten entsprechen. Dabei konnte festgestellt werden, dass gegenüber der zurzeit verfügbaren amtlichen Hangwasserkarten (700% Abfluss, keine Berücksichtigung der Oberflächen etc.) deutliche Differenzen in Hinblick auf Ausprägung der Fließwege als auch der angetroffenen Fließtiefen ausgemacht werden konnten. Gerade die Detailbetrachtung der oben angeführten zusätzlichen Parameter führt zu den maßgeblichen Veränderungen in Modellbetrachtung. Aus diesem Grund können nicht nur positive Effekte hinsichtlich der Reduzierung des Hangwasserrisikos erwachsen, sondern auch bis dato nicht beachtete negative Entwicklungen ausgemacht werden. In jedem Fall kann durch eine fachlich korrekte Beurteilung der errechneten Szenarien eine dem Stand der Technik entsprechende Lösung erarbeitet werden. Auch kann diese Maßnahme im Zuge der Planung der Präventionsmaßnahmen bereits in das Simulationsmodell einfließen, um so das beste Verfahren hinsichtlich der Behandlung der anfallenden Abflüsse gewährleisten zu können.

FAZIT - AUSBLICK

Wie bereits Eingangs beschrieben stellt das sich nachweislich stetig verändernde Klima unserer Erde uns zunehmend ungeduldiger vor immer neue Herausforderungen, die es zu meistern gilt. Darum bieten wir, Sarsteiner Gold - Die Wasseringenieure, hinsichtlich dieser aktuellen Problematik die zuvor beschriebenen Leistungen im Bereich der Hangwasserbehandlung und Beurteilung, Modellierung und Planung von Milderungs- oder Präventiosmaßnahmen unter Einsatz dieser neuartigen realitätsnahen Simulationsmethode und wichtigen Zusatzparametern als schnelle und kostengünstige Möglichkeit zur Abhandlung dieser Thematik in Detailbetrachtungen an. Das Modell bzw. die Simulationsmethoden werden stets verbessert und an die spezifischen Anforderungen angepasst und können so in Zukunft noch aussagekräftigere Beurteilungen sowie Handlungsempfehlungen liefern. Besteht Interesse oder weitere Fragen hinsichtlich Hangwasserabflussmodellierung bzw. Beurteilung, freuen wir uns darauf mit Ihnen ein passendes Konzept zu erarbeiten oder einfach nur Ihre Fragen zu diesem Thema zu beantworten.

Herzliche Grüße aus dem Salzkammergut
Staudinger Simon, MSc.

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