Hochwasserschutz Breese
Hydraulisch-numerische Modellierungen für den Hochwasserschutz der Ortslage Breese
Zur Sicherung der Ortslage Breese gegen Hochwasser im Rückstaubereich der Elbe wurde AFRY mit der Planung sowie hydraulischen und hydrologischen Berechnungen für die Rückstaudeiche beauftragt.
Die Ortschaft Breese liegt ca. drei Kilometer Luftlinie von der Elbe entfernt und befindet sich in deren Rückstaubereich. Der Gewässerlauf der Stepenitz, ein Tieflandfluss und rechter Nebenfluss der Elbe, tangiert die Ortslage in einer Entfernung von rund 400 Metern.
Die Hochwasserereignisse der Jahre 2002, 2006, 2011 und 2013 verdeutlichten eine Gefährdungslage für die Ortschaft, sodass der Hochwasserschutz von Breese verbessert werden musste. Die gesamte Hochwasserverteidigungslinie war nicht für den aktuellen Bemessungswasserstand von 7,99 Meter am Pegel Wittenberge ausgelegt, außerdem gab es noch ungeschützte bebaute Bereiche.
Das Landesamt für Umwelt Brandenburg (LfU) beauftragte AFRY mit der technischen Planung für die Verbesserung des Hochwasserschutzes und der Erstellung der zugehörigen hydraulisch-numerischen Berechnungsnachweise für die Rückstaudeiche in Verbindung mit dem Neubau der Ortsumgehungsstraße.
AFRY übernahm dabei
- die Generalplanung und Bauüberwachung des Projektes,
- die Modellierung und den rechnerischen Nachweis von Durchsickerung und Standsicherheit der Deiche,
- die Objekt- und Tragwerksplanung für das Gesamtvorhaben bis zum Planfeststellungsbeschluss.
Umfang des Vorhabens
Das Bauvorhaben gliederte sich in vier Baulose: Drei Baulose umfassten den Deichbau mit rund 1.480 Metern Deichsanierung und rund 1.720 Metern Deichneubau. Das vierte Baulos betraf den Neubau der Landesstraße L11 auf Dammkronenlage. Abschnittsweise erfüllt der Straßendamm als Deich auch Hochwasserschutzfunktionen.
Das Freibordmaß der Deiche beträgt 0,86 m und wurde für die im Hochwasserfall seenartige Erweiterung der Stepenitz rechnerisch nach DVWK-Merkblatt 246/1997 nachgewiesen.
Die Rückstaudeiche wurden mit einer Kronenbreite von 4,0 m geplant. Als Deichabdichtung fungiert eine Geosynthetische Tondichtungsbahn (GTD) im Bereich der wasserseitigen Böschung, die durch eine Deckschicht geschützt wird.
Der Hochwasserschutzdeich im Baulos 3b sah auf einer Länge von gut einem Kilometer eine Deichhöhe von rund 2,50 m und eine Kronenbreite von 8,50 m in der Trasse der vorhandenen Kreisstraße vor.
Hydraulisch-numerische Berechnungsnachweise
Um die Standsicherheit der Hochwasserschutzdeiche für die Ortschaft sicher zu stellen, waren umfangreiche Berechnungen notwendig und Standsicherheitsnachweise zu führen. Als Bemessungsereignis wurde der Rückstauwasserstand der Elbe bei einem Wiederkehrintervall von 100 Jahren angesetzt (100-jährliches Ereignis). Dafür wurden repräsentative Abschnitte der Deichlose in einem hydro-numerischen Berechnungsmodell abgebildet und querschnittsbezogene Standsicherheitsnachweise geführt. Zur Simulation der Deichdurchströmung und Untergrundhydraulik im Hochwasserfall wurde die Software GGU-2D-SSFLOW entsprechend DIN 19712:2013-01 angewendet. Das Simulationsmodell löst dabei numerisch nach der Finite-Elemente-Methode die Laplace-Gleichung für ein vertikal ebenes System unter Anwendung des Durchströmungsansatzes nach Darcy. Dabei kam ein Finite-Elemente-Netz in Form von Dreieck-Elementen zum Einsatz.
Die Kenntnis der hydrogeologischen Verhältnisse war Grundlage zum Führen der erdstatischen Standsicherheitsnachweise, etwa für Böschungsbruch, Gleiten, Spreizen, Auftrieb, hydraulischer Grundbruch sowie diverser Materialtransportnachweise. Hierbei wurden verschiedene Lastfälle untersucht, was neben der betriebsmäßigen Belastung der Deiche auch den (Teil-)Ausfall von Sicherungselementen umfasste. Die erdstatischen Nachweise wurden mithilfe der Software GGU-STABILITY, GGU-UPLIFT sowie vereinzelt mit empirischen Gleichungen für alle geplanten Deichabschnitte erbracht.
Altarmanschlüsse für Stepenitz als Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen
Weil für den Deichbau zusätzliche Flächen beansprucht wurden, die einen Eingriff in die Natur darstellten, waren Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen umzusetzen. Dazu gehörte der Wiederanschluss bzw. die Wiederherstellung mehrerer historischer Altarme in der, in die Elbauen übergehenden Stepenitzaue nahen Stepenitz (Gewässer I. Ordnung). Um die Hochwasserneutralität der Altarmanschlüsse sicher zu stellen, wurden die betroffenen Gewässerabschnitte in einem hydraulisch-numerischen 2D-Gewässermodell abgebildet und in verschiedenen Ausführungsvarianten simuliert. Auch mit diesen Maßnahmen wurde AFRY beauftragt.
Lesen Sie hier mehr zur technischen Planung sowie Umweltplanung für zwei Altarmanschlüsse an die Stepenitz.
Wir freuen uns, dass wir mit diesem Projekt einen wertvollen Beitrag zum Hochwasserschutz der Ortslage Breese und gleichzeitig für die Aufwertung der Stepenitz entsprechend den Zielen der EU-WRRL leisten konnten. Damit ist das Gebiet vor den zunehmenden Gefährdungen durch Hochwasserereignisse der Elbe künftig deutlich besser geschützt und die Chancen zur nachhaltigen Wiederansiedlung des europäischen Lachs in der Stepenitz wurden verbessert.
