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36108
Machbarkeitsstudie
Nachweis der Realisierbarkeit einer Wildwassersportanlage mit
integrierter Fischaufstiegsanlage

36108....Wildwassersportanlage mit integrierter Fischaufstiegsanlage in der Saar
Wehr
Wehr
Fachgebiet:
Wasserbau
Leistungsumfang:
Studie
Planungszeitraum:
April 2012 - Juli 2012
Bauzeitraum:
-
Wertumfang:
-
Bauherr/Auftraggeber:
Kanuclub Val de Sarre / Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (HTW)
Adresse:
66140 Saarbrücken Postfach 65 01 34
Kontakt/Ansprechpartner:
Herr Prof. Dr.-Ing. Gisbert Webel +49 (0) 681 58 67 0

Aufgabenschwerpunkte 

  • Datenbeschaffung und -sichtung
  • Vermessung der vorhandenen Bauwerke sowie des Saarbettes
  • Darstellung des Ist-Zustandes in Lageplänen  und Querprofil-/Längsprofilplänen
  • Erstellung eines DGMs zur Simulation verschiedener Abflüsse des Ist- und Planungszustandes: Grundmodul SMS (Surface Water Modelling System), 
  • Berechnungsmodul Hydro_AS 2dKonstruktive Planung eines Dammes mit Überlauf (quer zur Fließrichtung)
    als Startpunkt der Wildwasserstrecke
  • Überprüfung der Hochwasserneutralität der Anlage, konstruktive Planung
  • einer Hochwasserentlastungsanlage am StandortIntegrierung eines Fischaufstiegs in der
    Wildwasserstrecke zur Schaffung von Durchgängigkeit
  • Ausbildung der Wildwasserstrecke nach den Aspekten des Wildwassersports zur Schaffung
    von interessanten Strömungsverhältnisse

Herangehensweise

 

1.)    Datenbeschaffung und -sichtung
Besonders im Hinblick auf die spätere 2d-Modellierung mussten verschiedene Datengrundlagen beschafft werden:Laserscan-Daten (aus Helicopter-Überfliegung)Vermessungsdaten des Vorlandes (vorhanden)Katasterkarten und LuftbilderAbflussdaten der Saar (MNQ, MQ, HQ,…)Fischbiologische Einordnung des GewässersWeiterhin wurde vor Ort die Situation mit Vertretern des Kanuclubs Val de Sarre besprochen, um Anhaltswerte hinsichtlich den Anforderungen einer Kanustrecke zu bekommen.

2.)    Vermessung der vorhandenen Bauwerke sowie des Saarbettes

Da es keine Daten bezüglich des Saarbettes sowie der vorhandenen Wehr- und Schützbauwerke gab (diese sind über 100 Jahre alt), musste hier eine Vermessung erfolgen. Diese wurde von den Planern selbst mit dem elektrooptischen Tachymeter und unter Mithilfe motivierter Klubmitglieder durchgeführt. Ergebnis war die Vermessung des Saarbettes auf 1 km Länge (alle 50 m ein Profil) und die exakte Aufnahme der Flussbauwerke. 

 

3.)    Darstellung des Ist-Zustandes

Mit den so gesammelten Daten wurde zunächst der Ist-Zustand des Maßnahmengebietes ermittelt und in Lageplänen  und Querprofil-/Längsprofilplänen grafisch dargestellt

 

4.)    Erstellung eines DGMs zur 2d-Abflusssimulation

Grundmodul SMS (Surface Water Modelling System):

Im Grundmodul wird das digitale Geländemodell aus den Importdaten generiert. Da die Laserscans nur die Wasseroberfläche aufnehmen und nicht das Flussbett selbst, muss dieses anderweitig erstellt werden. Aus dem DGM werden die Bereiche der  Wasseroberfläche gelöscht. Die Daten aus der Flussbett- und Bauwerksvermessung werden ebenfalls zu einem DGM generiert und eingelesen. Beide Teile müssen nun zu einem Gesamt-DGM verknüpft werden. Berechnungsmodul Hydro_AS 2d (entwickelt von Dr.-Ing. Nujic):

Im Berechnungsmodul werden zunächst die noch fehlenden Parameter definiert, es werden Rauheiten des Geländes vergeben und die Zulauf- und Ablaufbedingungen werden definiert.

Nach Ablauf der Simulation erhält man die Überflutungsflächen, kann Querprofile an jeder beliebigen Stelle erzeugen und Fließgeschwindigkeiten etc. auslesen. Der Ist-Zustand des Maßnahmengebiets wurde so mit mehreren Abflüssen erfasst, sodass bei späterer Simulation des Planungszustandes exakte Vergleiche möglich sind und Auswirkungen der Planung auf das Abflussverhalten sichtbar gemacht werden können.

 

5.)    Konstruktive Planung eines Dammes

Im weiteren Verlauf wurde ein Damm mit Überlauf (quer zur Fließrichtung) als Startpunkt der Wildwasserstrecke geplant. Er wurde so platziert und ausgebildet, dass zu jeder Zeit ein konstanter Mindestabfluss in der zukünftigen Wildwasserstrecke gegeben war. So wurde eine Strecke von 180 m bei knapp 1 % Gefälle und einem Abfluss von min. 7 m³/s und geschaffen.

 

6.)    Überprüfung der Hochwasserneutralität der Anlage

Wie zu erwarten war kam es durch den Dammbau beim Vergleich des HQ5 des Ist-Zustands zum Planungszustand zu einem Aufstau des Oberwassers von ca. 0,5 m. Es wurde eine Hochwasserentlastungsanlage zum Unterwasser gebaut, die 60 % des Aufstaus abführen konnte, wie weitere Simulationen zeigten.

Beim Vergleich der Überschwemmungslinien Ist- zu Planungszustand wird deutlich, dass durch den noch vorhandenen Aufstau keine signifikanten Veränderungen im Oberwasser zu erwarten sind und der Aufstau aus wasserbaulicher Sicht als hinnehmbar gewertet werden kann

 

7.)    Integrierung eines Fischaufstiegs in der Wildwasserstrecke

Da bei Realisierung der Wildwasserstrecke das vorherige Wehr durchgängig gemacht wird, entsteht somit die Möglichkeit der Integrierung eines gleichzeitigen Fischaufstieges, Leitfisch in dieser Region ist die Barbe.

Bei der folgenden Ausbildung der Wildwasserstrecke nach den Aspekten des Wildwassersports zur Schaffung von interessanten Strömungsverhältnissen wurden die  Anforderungen, die ein Fischaufstieg an die Barbe stellt, berücksichtigt und konnten in vollen Maße geschaffen werden. Es wurde durch mehrere seitliche Einbauten in den Kanal eine mäandrierende Rinne gebildet, die zu jeder Zeit eine Mindestwassertiefe sowohl für die Barbe als auch für die Kanuten gewährleistet. Ebenfalls entstehen durch diese Einbauten an mehreren Stellen in der Strecke Kehrwasserbereiche, die der Barbe als Ruhezone beim Aufstieg dienen.

 

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Geländemodell
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Lageplan
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