Staustufenmanagement als Teil des Hochwassermanagements - Modellierung des bayerischen Inns

Bei staugeregelten Flüssen stellt sich insbesondere nach großen Hochwasserereignissen, wie z. B. dem Hochwasser 2013, die zentrale Frage, ob es durch eine intelligente Steuerung möglich ist, die Stauräume für den Hochwasserrückhalt zu nutzen, um den Hochwasserscheitel zu reduzieren. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass für den Inn ein Potenzial zur Scheitelminderung gegeben ist. Sie verdeutlichen jedoch auch, dass hierzu ein gutes Prozessverständnis zur Wechselwirkung zwischen Betrieb der Staustufen und Strömungsverhalten des Flusses sowie umfangreiche Analysen und Sensitivitätsuntersuchungen zu einer Vielzahl von Parametern und Messwerten erforderlich ist. Nur durch Berücksichtigung der genannten Aspekte in einem komplexen Modell ist es möglich, letztendlich praxisrelevante Steuerungsoptionen für den realen Betrieb zu entwickeln.

1 Einführung

Das Hochwasser im Jahr 2013 stellte unter anderem in Passau an der Donau und Oberösterreich ein Ereignis mit einer Jährlichkeit von weit über 100 Jahren und Rekordwasserständen dar und ging mit großen Überschwemmungen und Schäden einher [1], [2]. Nach großen Hochwassern stellt sich die zentrale Frage nach einer möglichen Hochwasserabminderung durch Eine intelligente Steuerung von Staustufen. Das Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Kassel führte im Auftrag des Bayerischen Landesamtes für Umwelt Untersuchungen durch, ob es durch modifizierte Wehrbetriebsordnungen (WBO) Potenziale gibt, den Hochwasserabfluss des Inns zu verringern. Für die fachgerechte Bearbeitung der genannten Fragestellung ist ein Modellsystem erforderlich, das die komplexenhydraulischen Vorgänge des Hochwassergeschehens und die regelungstechnischen Vorgänge der Staustufensteuerung gleichermaßen abbilden kann [3], [5], [7]. Im Rahmen der Untersuchung wurde ein eindimensionales hydrodynamisch-numerischesVerfahren (1-D-HN-Modell) genutzt, das mit Matlab/Simulink gekoppelt werden kann [3], [7]. Es bietet damit dieMöglichkeit, regelungstechnische Aspekte des Staustufenbetriebes und damit die Wehrbetriebsordnungen der Staustufen abzubilden und gleichzeitig den Einfluss der Steuerung auf die Strömungsverhältnisseim Stauraum zu analysieren. Das eingesetzte Modellierungswerkzeug, welches eine umfangreiche Tool-Boxmit verschiedenen Arten der Wasserhaushaltsregelung für einzelne Staustufen und auch Staustufenketten beinhaltet, wurde am Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft entwickelt, in einer Vielzahl von Projekten erfolgreich eingesetzt und wird stetig weiterentwickelt [3], [6], [7].



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 04 (April 2022)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Sarah Dickel
Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald

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