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Auswirkung von Maßnahmen zur Gewässerrenaturierung Maßnahmen an der Alme

Im Wasserkörpersteckbrief der durch Westfalen fließenden Alme und ihrer Zuflüsse (MUNLV 2009) wird der ökologische Zustand bzw. das ökologische Potenzial des Unterlaufs durchgehend mit „mäßig“, „schlecht“ und „unbefriedigend“ bewertet. Eine Maßnahmenkonzeption des Wasserverbands Obere Lippe für den 10 km langen Abschnitt vor der Mündung soll zu einer Verbesserung dieser Situation führen.

almewehr_klein.png

Bei Paderborn passiert die Alme dieses Wehr.

Hydrotec unterstützte die Planungsarbeiten durch iterative 1D- und 2D-Simulationsrechnungen. Neben einer Verbesserung der Gewässerökologie sollte auch eine Erhöhung des natürlichen Hochwasserrückhalts im Gewässer erreicht werden. Gleichzeitig war sicherzustellen, dass der Grundwasserspiegel des Flussumlands durch die Änderungen am Gewässerprofil nicht wesentlich steigt oder sinkt. Die Vorentwürfe des Planungsbüros Koenzen, Hilden, sahen u. a. die vollständigen Neutrassierungen einiger Abschnitte sowie die Anlage von Sekundärauen vor.Hydrotec ermittelte mithilfe von hydraulischen 2D-Modellen (Ist-Zustand und Prognose-Zustand) die Wirkungen dieser Umgestaltungsmaßnahmen auf den Wasserspiegel.

Detaillierte Abbildung der Geländestrukturen

Das 2D-Modell bildete die vorhandenen und die zukünftig vorgesehenen Geländestrukturen detailliert ab. Mithilfe des Softwarewerkzeugs „Flussschlauchgenerator“ wurde das Gewässernetz der Alme mit ihren Verzweigungen erstellt. Als Input dienten die Daten der Gewässervermessung, das DGM, die DGK5 sowie Luftbilder des Einzugsgebiets.

2D_IstZustand_klein.png

2D_Prognose_klein

Vergleich 2D-Modell Alme. Oben: Ist-Zustand mit verteiftem, geradliniegem Flussschlauch; Unten: Prognose-Zustand mit Aufweitungen und Verzweigungen des Gewässerlaufs.

Die Erstellung des 2D-Modells für das Vorland erfolgte mit dem Programmmodul LASER_AS-2D. Bebaute Flächen wurden aus dem Berechnungsnetz herausgestanzt. HYDRO_AS-2D lieferte auf dieser Grundlage zunächst Überschwemmungsflächen und Wassertiefen bei verschiedenen Abflüssen für den Ist-Zustand.

Ziele erreichen, Planungen optimieren, Randbedingungen einhalten

Um den Prognose-Zustand im 2DModell abzubilden, wurden die vier vorgesehenen Umbauabschnitte aus dem Modell für den Ist-Zustand ausgeschnitten und durch neue, nach den Planungsunterlagen gestaltete Teilmodelle ersetzt.

Anhand der 2D-Berechnungsergebnisse ließ sich ermitteln und darstellen, wie sich die Umgestaltung auf die Wasserführung der Alme auswirkt.

Festgelegte Umbauziele und Randbedingungen waren u. a.:

  • Keine Erhöhung der Wasserspiegellage bei MQ
  • Keine Erhöhung der Wasserspiegellagen bei Hochwasserabflüssen
  • Breite des Entwicklungskorridors ca. 375 m

In einem iterativen Prozess wurden die Umbauabschnitte so angepasst, dass alle Randbedingungen eingehalten werden konnten.

Eine Verschneidung der beiden DGM des Ist- und Prognose-Zustands lieferte zusätzlich für die weiteren Planungen relevante Daten wie das für den Gewässerumbau abzutragende Volumen und die Umbautiefen.

Dipl.-Ing. Fritz Hatzfeld, Dipl.-Ing. Robert Mittelstädt

Literatur: MUNLV 2009: Steckbriefe der Planungseinheiten in den nordrhein-westfälischen Anteilen von Rhein, Weser, Ems und Maas. Oberflächengewässer. Alme. PE_LIP_2000, Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, 2009