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Niederschlag-Abfluss-Modell für das Einzugsgebiet der Spree / Dahme

 

Erarbeitung eines Niederschlag-Abfluss-Modells für das Einzugsgebiet der Spree / Dahme im Land Brandenburg

  • Auftraggeber: Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg (LUGV)
  • Bearbeiter: BAH-Berlin
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In dieser Untersuchung wurden innerhalb des Hochwasserrisikomanagementplans  (HWRMP) für die in Brandenburg liegenden Einzugsgebiete der Spree und der Dahme Hochwasserbemessungsabflüsse an relevanten Gewässerprofilen ermittelt.

Zu diesem Zweck wurde ein detailliertes Niederschlag-Abfluss-Modell für das Einzugsgebiet der Spree und der Dahme aufgebaut. Grundlage dieses Modells war das „Landesmodell Brandenburg“, das durch das BAH im Auftrag des Landesamtes für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (LUGV) bereits im Jahr 2004 erstellt wurde und das fortlaufend aktualisiert wird. Im Auftrag der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) erfolgte im Jahr 2011 beispielsweise eine Erweiterung auf den in Sachsen liegenden Oberlauf der Spree.

Eine Herausforderung für die Abbildung der Abflussverhältnisse in der Spree ist die Tatsache, das das hydrologische Regime in diesem Einzugsgebiet massiv anthropogen überprägt ist. Zeitlich und räumlich veränderliche Bergbaueinflüsse überlagern sich hinsichtlich ihrer Wirkungen mit verschiedenen wasserwirtschaftlichen Maßnahmen zum Hochwasserschutz, zur Brauchwasserbereitstellung und zur Niedrigwasseraufhöhung.

Diese Einflüsse führten dazu, dass so gut wie keine geeigneten Durchflussreihen für die Modellkalibrierung zur Verfügung standen, die einen hinreichend langen, hinsichtlich der Beeinflussung homogenen Zeitraum abdeckten. Es erfolgte jedoch eine Validierung des Modells an insgesamt knapp 30 Pegeln, wobei Abweichungen zwischen gemessenen und simulierten Abflüssen durch die teilweise nur qualitativ bekannten Nutzungseinflüsse plausibilisiert wurden.

Eine weitere Schwierigkeit für die Modellierung der Spree stellte das verzweigte Gewässersystem im Ober- und Unterspreewald dar. Über eine Reihe von Stauhaltungen und Verteilerwehren werden die Abflussaufteilungen für die einzelnen Fließe gesteuert. Eine hydraulische Modellierung dieser Verzweigungen war in diesem Projekt nicht vorgesehen. Die Durchflussverteilungen erfolgten deshalb regelbasiert in Abhängigkeit vom Zufluss.

Im Ergebnis entstand ein NA-Modell, dass in Anbetracht der geschilderten Probleme eine gute Abbildung der Abflussverhältnisse im Spreegebiet gestattet und somit als Grundlage für die Ermittlung fundierter Bemessungsabflüsse verwendet werden konnte.
Die Bemessungswerte wurden für die Spree selbst inklusive ihrer Seitenarme und größerer Zuflüsse über Langzeitsimulationen mit anschließender extremwertstatistischer Auswertung der Jahreshöchstabflüsse ermittelt. Für die seitlichen Zuflüsse mit einem Einzugsgebiet kleiner als 100 km² wurden für die Simulation Bemessungsniederschläge verschiedener Wiederkehrintervalle und Dauerstufen verwendet.

 

 

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