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Hochwasserwahrscheinlichkeiten für die Nuthe

 

Ermittlung von Hochwasserwahrscheinlichkeiten für die Nuthe zwischen Jüterbog und Woltersdorf

  • Auftraggeber: Landesumweltamtes Brandenburg
  • Bearbeiter: BAH Berlin, PIK Potsdam
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Das Ziel der Untersuchungen war die Ermittlung von Hochwasserwahrscheinlichkeiten für die Nuthe zwischen Jüterbog und Luckenwalde.

Seit Inbetriebnahme des RHB Jüterbog im Jahr 1990 sind die Hochwasserabflüsse in den unterliegenden Gewässerabschnitten der Nuthe durch die Retentionswirkung des RHB wesentlich geändert.

Für diesen Gewässerbereich werden nun als Grundlage für Bemessungsaufgaben Wahrscheinlichkeitsaussagen zu den geänderten Hochwasserabflüssen beim HQ2 bis HQ200 und den sich dabei ergebenden Wasserständen benötigt.

Da der zur Verfügung stehende Beobachtungszeitraum für extremwertstatistische Analysen nicht ausreichend ist, waren diese Hochwasserabflüsse auf Basis einer flächendifferenzierten Modellierung des Niederschlag-Abfluß-Prozesses sowie die Wasserstände auf der Grundlage von Wasserspiegellagenberechnungen zu erarbeiten.

Die hydrologischen Verhältnisse in der Nuthe sind äußerst komplex (großräumige Grundwasserströmungen, Hochwassergenese oft bodenfrostinitiiert) und mit Standard-NA-Modellen nicht abbildbar, wie zeitlich vorgelagerte Untersuchungen gezeigt haben.

Das Modell wurde unter Nutzung des hydrologischen Modellierungssystems ARC/EGMO erstellt. Es arbeitet mit einer variablen Raum- und Zeitauflösung. So berücksichtigt die Flächengliederung ca. 25.000 Elementarflächen, d.h. Flächen, die bzgl. der maßgeblichen, abflußbildungsbeeinflussenden Flächeneigenschaften als homogen gelten können. Für die Modellrechnungen wurden diese Elementarflächen zu 226 Hydrotopklassen (ortsunabhängige Zusammenfassung hydrologisch ähnlicher Flächen) innerhalb von 31 Teileinzugsgebieten zusammengefaßt. Für das Gewässernetz wurden ebenfalls unterschiedlich detaillierte Untergliederungen aufgebaut, die von ca. 30 bis zu über 900 Gewässerabschnitten reichen. Die Modellrechnungen selbst fanden in zwei unterschiedlichen Zeitdiskretisierungen statt, einmal auf Basis langer Tageswertreihen (26 Jahre), zum anderen im 15-Minuten-Zeitschritt unter Nutzung entsprechender Klimareihen (10 Jahre). Weiterhin wurden Einzelereignissimulationen unter Verwendung von Starkniederschlagsgutachten des DWD durchgeführt.

Aufbauend auf den 26-jährigen Tageswertsimulationen wurden dann extremwertstatistische Auswertungen zur Ermittlung der Hochwasserabflüsse mit Wiederkehrintervallen zwischen 2 und 200 Jahren durchgeführt. Diese Analysen erfolgten für insgesamt 18 Querschnitte, d.h. alle Querschnitte im Längsschnitt der Nuthe, für die sich merkliche Änderungen im MHQ ergaben.

Die so ermittelten HQ-Werte waren dann Eingangsgröße in die Wasserspiegellagenberechnung. Verwendet wurde hier das Programmsystem WSPWIN (1997). Im hydraulischen Modell beschreiben insgesamt 420 verschiedenen Querprofile den ca. 22 km langen Nutheabschnitt (bzw. Königsgraben) zwischen RHB Jüterbog und Pegel Woltersdorf 1, darunter 9 Wehre und 28 Brücken.

 

 

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