Wasserbauliche MaWasserbauliche Maßßnahmennahmenin Wechselwirkung mitin Wechselwirkung mit

Abflussgeschehen, SedimenttransportAbflussgeschehen, Sedimenttransportund Gewund Gewäässermorphologie ssermorphologie

H. M. HABERSACKH. M. HABERSACKInstitut fInstitut füür Wasserwirtschaft, Hydrologie undr Wasserwirtschaft, Hydrologie und

konstruktiven Wasserbaukonstruktiven WasserbauUniversitUniversitäät ft füür Bodenkultur Wienr Bodenkultur Wien

Gliederung

- Einleitung - Wasserbauliche Maßnahmen und

Abflussgeschehen- Wasserbauliche Maßnahmen in Wechselwirkung

mit Sedimenttransport und Gewässermorphologie - Prozessketten, Zusammenhänge und Beispiele- Auswirkungen der Hochwasserkatastrophe - Schlussdiskussion

Mitterkirchen

Salzburg

Langenlois

Steyr

Hödlmayer Hochwasser 2002

Hochwasser Sommer 2002

Oberlauf KampÜberflutung Hadersdorf

Schäden

Hochwasser 2002 – Feststoffe

Hochwasser 2002 - Niederschlag

Niederschlagsverteilung (ev. Wetterradar)Abfluss Kamp und Donau

Hochwasserbilder

HZB, 2002

Wasserbauliche MaßnahmenWildbachverbauungen

- flächenwirtschaftliche Maßnahmen

- Rückhaltesperren, Ufer- und Sohlstabilisierung

Schutzwasserwirtschaft- Regulierungsmaßn., Längs- und Querbauwerke

- Hochwasserschutzbauten (Dämme etc.)

Wasserbau und Infrastruktur- Regulierungsmaßnahmen in Verbindung mit

Straßenbau, Eisenbahnbau, Brückenbau

- Abflussbeinflussung durch Infrastruktur

Kraftwerksbau- Bau von Speichern / Laufkraftwerken

- Ausleitungen, Unterwassereintiefungen

Abflussgeschehen- Änderung Oberflächenabfluss

- Retentionsverhalten / Fließzeiten

- Schleppspannungen / Transportvermögen

Sedimenttransport- Erhöhung / Erniedrigung des Sedimenttransportes

- Unterbrechung des Feststoffkontinuums

- Änderung der Relation Seiten- Tiefenerosion

Gewässermorphologie- im Extremfall Änderung des Flusstyps

- bei Katastrophenhochwässern Dynamik erkennbar

- starke Unterschiede zwischen Durchschnittsperioden und großen Hochwässern

WasserbauLeierbachwehr EnergieAG

Wildbachverbauung

Urslau

Wasserbau

Schutzwasserwirtschaft

Oberösterreich33%

Salzburg9%

Tirol3%

Steiermark8%

Burgenland2%

Vorarlberg3% Wien

6%

Niederösterreich35,4%

Summe für Österreich: 45,2 Mio. €

Kamp43%

Nördl. Waldviertel19%

Krems19%

Weinviertel3%

Weitenbach,Höllbach

9%

übrigeDonauzubringer

6%

Industrie-viertel

1%

Schadenssumme: 16 Mio. €

Wenn Bemessungsereignis nicht überschritten, gute Funktion der Schutzwasserbauten gegeben, ABER Frage Restrisiko....

Hochwasser - Brücken

Tulln-Krems Buchberg

Thurnberg

KampRichtermais

Thurnberg-Kamp

Hochwasser - Straßen

Krems

Rosenburg-Stadel

Salzburg B164

Hochwasser - Eisenbahn

ProzesskettenManagement

Beispiel Abiotik

Treibhausgase- Reduktion

Landnutzung, Steuerung KW etc.

-Raumplanung,- Flussbau,- Schwall ...

Management desFeststoffhaushaltes

- Gewässerbreite, Sperren

AbflussgeschehenFeststoffhaushalt

Meteorologie- Klimaänderung

Niederschlagsverteilung- 2 Tagesniederschläge

essenziell

Abfluss- Entstehung, Verformung

Sedimenttransport Morphologie

- Erosion, Transport, Deposition

ökologische Funktionsfähigkeit

Zoogeographie

Fließgewässerbioregionen

- Bioregionen plus große Flüsse

Fischregionen- Veränderung

Artenzusammensetzung

Ausuferungen - Retention

Wirkung von Dämmen Bsp. Drau15-jährliches Ereignis vom Juli 1987: Erhöhung des Abflusswertes von 483 m³/s auf 685 m³/s; in Sachsenburg statt eines 3-4 jährlichen Hochwassers ein 10-11 jährliches Hochwasser.Fließzeit: Verkürzung von 10 auf 3,5 Stunden

Retentionsvolumen

Pegel HQ-Scheitel Bedarf an Retentionsvolumen bei Scheitelreduktion um in m3/s 100 200 300 500 800 1200 1500

Passau (Donau) 2) 7497 1.3 4.4 8.8 20.2 42 79 113 Kienstock (Donau) 2) 11297 2.8 8.2 15.0 31.6 63 116 161 Hainburg (Donau) 2) 10095 2.9 10.0 19.7 44.7 94 175 247 Steyr (Enns) 2) 3077 0.5 1.5 2.9 7.3 17 39 68 Salzburg (Salzach) 2) 2274 0.7 2.9 5.9 13.2 28 53 - Wels-Lichten(Traun)2) 1528 1.0 3.6 8.0 26.7 39 - - Zwettl (Kamp) 1) 459 2.6 9.3 20.2 - - - - Stiefern (Kamp) 1) 788 1.2 3.7 8.5 24.3 - - -

Holzmann, 2003

Abf

luss

[m

3/s]

06.Aug 08.Aug 10.Aug 12.Aug 14.Aug 16.Aug 18.Aug

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000 Passau IlzstadtMauthausenKienstockKorneuburgHainburg

20151050

Feuerkogel

20151050

Krems

Nie

ders

chla

g [m

m/h

]Bedarf an Rückhalteraum

Scheitelreduktion in m3/s

Spe

iche

rbed

arf i

m M

io m

3

200 400 600 800 1000

020

4060

8010

0Salzach (Oberndorf)Salzach (Salzburg)Kamp (Zwettl)Kamp (Stiefern)Enns (Steyr)Traun (Wels)Donau (Passau)Donau (Kienstock)

Dobra (Kamp)

Ottenstein (Kamp)

Mooserboden / Kaprun

Hochwasser 2002 – Abfluss Kamp

Niederschlagsverteilung (ev. Wetterradar)Abfluss Kamp und Donau

Hochwasserbilder

HZB, 2002

Abflussgeschehen - KampGutknecht et al., 2002

Verkrautung mit Makrophyten

Überschuss

Defizit

Sedimentbilanz

Fluss Pegel Mittelwasser

[m³/s]

Analysierte

Länge [km]

Defizit

[% Länge]

Überschuss

[% Länge]

Donau Wien Reichsb. 1931 350 30 70

Drau Drauhofen 112 214 27 59

Mur Bruck/Mur 105 280 66 24

Enns Steyr 202 186 33 47

Inn Kirchbichl 289 258 44 29

Salzach Golling 142 182 49 13

Donau

HW Aug.2002 - Schweb

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

15000

16000

07.08.0200:00

08.08.0200:00

09.08.0200:00

10.08.0200:00

11.08.0200:00

12.08.0200:00

13.08.0200:00

14.08.0200:00

15.08.0200:00

16.08.0200:00

17.08.0200:00

18.08.0200:00

19.08.0200:00

So [m

g/l]

ENGEASCH-AutoLINZABWIWALLKREMALWOFREUBDALAsch-IntAsch-Int1Q-Altenwörth

?

?

? ?

?

??

??

?

HW August 2002 - Schwebstoff-Frachten

0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

6,000,000

7,000,000

8,000,000

9,000,000

10,000,000

11,000,000

12,000,000

ENGE ASCH LINZ ABWI WALL KREM ALWO FREU BDAL

Tonn

en

Schweb-Frachten

ohne Ausreisser A, Aw, Fr

Mittelwerte :7,1 Mio to ohne Ausreisser 5,9 Mio to

Bors, WSD, 2002

DonauHöh

enm

eter

übe

r Adr

ia

135

140

Station [m]

0 100 200 300

RNW96=137.66 müA

MW=139.31 müA

Legende:

2002-01-09

2002-04-04

2002-10-10

Fahrrinnenkasten

Hauptpunkte

km 1886.800

Höh

enm

eter

übe

r Adr

ia

130

135

140

0 100 200 300

RNW96=137.74 müA

MW=139.4 müA

km 1887.000

Legende:

Hauptpunkte

Fahrrinnenkasten

2002-10-10

2002-04-04

2002-01-09

WSD, 2003

Hochwasser 2002 Morphologie

Gewässermorphologie - KampKamp von der Mündung bis zum Umlaufberg

Stand November 2002

0

50

100

150

200

250

3.57

10.86

14.70

17.09

19.14

20.56

22.22

23.40

24.93

27.23

28.97

30.20

31.68

33.74

34.37

35.64

36.21

37.25

38.04

38.58

38.79

40.12

41.62

42.77

43.68

44.89

45.63

46.13

46.57

47.14

50.05

Flusskilometer[km]

Verä

nder

ung

der U

mla

geru

ngsb

reite

[%

]

Veränderung der Umlagerungsbreite in %

SchönbergStiefern

Tobelbach

Buchberg

Zitternberg

Stallegg

Umspannwerk

Umlauf

Gesamt: ca. 14 kmca. 78 ha

Stallegg – Kamp

Stiefern - Kamp

Kamp – Schönberg

Profil

Beitragende Prozessgrößen:

•Schleppspannungen im ehemaligen Vorland (jetzt Teil des Abflussquerschnittes) gemäß

ersten Simulationen sehr hoch

•Makroturbulenzen, speziell bei Einbauten und Vegetation

•Seitenerosion (morphologische Prozesse)

SchlussdiskussionWasserbauliche Maßnahmen Abflussgeschehen, Sedimenttransport und Gewässermorphologie Ökologie Abflussgeschehen ABER auch z.B. die Unterbindung des Feststoffkontinuums ergeben signifikante Modifikationen imSedimenttransport und der GewässermorphologieHW 2002 führte tw. zu extremen Folgen für Sediment-transport und die Morphologie...Bauwerke können durchausverschärfend wirken, Modelle mit bewegl. Sohle notwendigFlussdynamik bei HWs größer, deshalb mehr RaumInfrastruktur nicht immer prioritär und anpassen (Brücken...)Entwicklung neuer Managementstrategien (Flussgebietsmanagement) notwendig, Feststoffhaushalt....

Hochwasser August 2002

Golling

Machland

WSP 8/2002

Allgemein Aussagen über Verwerfungen WWF

Daten betreffend Schäden bringen (österreichweit) aus Plattformstudie, Ufersicherungen etc.......

Abflussgeschehen - Kamp

Dämme, Schäden, Restrisiko etc. erwähnen!

FlussgebietsmanagementWasserrahmenrichtlinie der Europäischen Union verfolgt ein ganzheitliches, die bisherigen Fragmentierungen überwindendes Wassermanagement inFlusseinzugsgebieten mit dem Ziel eines guten ökologischen Zustandes der Gewässer.

Was ist Flussgebietsmanagement?

Unter Flussgebietsmanagement versteht man alle Projekte und Tätigkeiten, die dazu dienen, die Bewirtschaftung eines Flusseinzugsgebietes nach Massgabe derEU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) durchzuführen.

Flussgebietsbewirtschaftungspläne

Diese stellen im wesentlichen das geeignete „operative Planungsinstrument“ zur Erreichung des Hauptziels dar.

Stauraumverlandungen

0

5

10

15

20

25

30

35

1965

1967

1969

1971

1973

1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

Jahr

Mill

ione

n m

³

KW ASCHACH

KW ALTENWÖRTH

KW GREIFENSTEIN

KW OTTENSHEIM

Nachtnebel et al., 2000

Gewässermorphologie - Kamp