Universität für Bodenkultur Wien Department Bautechnik und Naturgefahren
Institut für Alpine Naturgefahren (IAN) Peter Jordan Str. 82 Tel.: #43-1-47654-4350 A-1190 WIEN Fax: #43-1-47654-4390
IAN REPORT 76 Band 4 Hochwasserschutz durch die Reaktivierung von
Überflutungsräumen: Evaluierung des Systemverhaltens im Verbauungsprojekt „Pertisauer Wildbäche“:
Simulationen des Abflussgeschehens und Monitoring- und Warnsystem Pertisau
Im Auftrag:
Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung
Gebietsbauleitung Westliches Unterinntal
Wien, Dezember 2005
Projektdatenblatt
Im Auftrag von: Forsttechnischer Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung,
Gebietsbauleitung Westliches Unterinntal
GZ: 6475/21-2001
Projektleitung: Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Hübl Johannes
Mitarbeiter: Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Loiskandl Willibald
DI Gruber Harald
DI Holzinger Gerhard
DI Janu Stefan
DI Kraus Dagmar
DI Moser Markus
DI Pichler Andreas
Ing. Zott Friedrich
Report Nr. 76 Band 4
Referenz (Literaturzitat): HÜBL, J., LOISKANDL, W., GRUBER, H, HOLZINGER, G., JANU,
St., KRAUS, D., MOSER, M,, PICHLER, A., ZOTT, F. (2005): Hochwasserschutz durch die Reaktivierung von Überflutungsräumen: Evaluierung des Systemverhaltens im Verbauungsprojekt „Pertisauer Wildbäche; IAN Report 76 Band 4, Institut für Alpine Naturgefahren, Universität für Bodenkultur-Wien (unveröffentlicht)
Wien, im Dezember 2005
Universität für Bodenkultur Department Bautechnik und Naturgefahren
Institut für Alpine Naturgefahren
Peter Jordan Str. 82 Tel.: #43-1-47654-4350 A – 1190 Wien Fax: #43-1-47654-4390
Report 76: Hochwasserschutz durch die Reaktivierung von Überflutungsräumen: Evaluierung des Systemverhaltens im
Verbauungsprojekt „Pertisauer Wildbäche“: Band 4: Simulationen des Abflussgeschehens und
Monitoring- und Warnsystem Pertisau
Inhaltsverzeichnis
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc I
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG UND METHODIK ...........................................................................1
2 SIMULATION DES ABFLUSSGESCHEHENS ....................................................3
2.1 Vermessung und Geländemodellerstellung ......................................................4
2.1.1 Terrestrische Vermessung...................................................................................5 2.1.2 Geostatistische Oberflächengenerierung mittels Variogramme und Kriging .......7 2.1.3 Kenndaten der nördlichen Ausleitungsfläche.......................................................9
2.2 Bodenphysikalische Erhebungen....................................................................10
2.2.1 Angewandte bodenphysikalische Verfahren......................................................11 2.2.2 Zusammenfassung der Ergebnisse ...................................................................13
2.3 Hydraulische Simulation .................................................................................14
2.3.1 Simulationskonzept............................................................................................14 2.3.2 Hydrologische Eingangsgrößen.........................................................................16 2.3.3 Vergleich hydrologischer Kennzahlen bei unterschiedlicher Gridgröße ............17 2.3.4 Vergleich der Abflüsse in Kontrollquerschnitten in der Ausleitungsfläche .........20 2.3.5 Vergleich der Abflüsse in der Ausleitungsfläche................................................21 2.3.6 Vergleich der Abflüsse für unterschiedliche Infiltrationsraten nach der
Rückeinleitung ...................................................................................................25 2.3.7 Reduktion der Abflussfracht aufgrund variabler Infiltrationsraten ......................26 2.3.8 Zusammenfassung der Simulationsergebnisse.................................................27
3 MONITORING- UND INFORMATIONSSYSTEMS DRISTENAU .......................28
3.1 Begründung der Errichtung eines Informationssystems .................................28
3.2 Randbedingungen der Systemkonzeption ......................................................28
3.3 Systemkonzeption ..........................................................................................29
3.4 Energieversorgung .........................................................................................31
3.5 Sensorik..........................................................................................................32
3.5.1 Abflusstiefe ........................................................................................................32 3.5.2 Niederschlag......................................................................................................33
3.6 Datenübertragung...........................................................................................34
3.7 Datenauswertung und Datenarchivierung.......................................................35
3.8 Wartung und Instandsetzung ..........................................................................35
3.9 Rechtliche Grundlagen ...................................................................................36
3.10 Informationsfluss.............................................................................................36
Inhaltsverzeichnis
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc II
3.11 Kosten.............................................................................................................38
3.12 Inbetriebnahme und Beispieldatensatz...........................................................39
3.12.1 Abnahme der Station .........................................................................................39 3.12.2 Ereignis vom 22./23. August 2005.....................................................................41
3.13 Erstellung Pegelschlüssel ...............................................................................44
3.14 Schlussfolgerungen ........................................................................................47
4 LITERATURVERZEICHNIS................................................................................49
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 1
1 Einleitung und Methodik Die wissenschaftliche Betreuung des Projektes „Pertisauer Wildbäche“ wurde vom
Institut für Alpine Naturgefahren (Department für Bautechnik und Naturgefahren) an
der Universität für Bodenkultur Wien in Zusammenarbeit mit dem Institut für
Hydraulik und landeskultureller Wasserwirtschaft und dem Institut für
Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiven Wasserbau (Department für Wasser,
Atmosphäre und Umwelt) an der Universität für Bodenkultur Wien übernommen.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll der vom Forsttechnischen Dienst für
Wildbach- und Lawinenverbauung (Gebietsbauleitung Westliches Unterinntal) im
Rahmen des Verbauungsprojektes angeführte Verbauungsgrundgedanke in seiner
Wirkungsweise wissenschaftlich evaluiert und die Dienststelle in der Durchführung
hinsichtlich der Auswirkungen, Möglichkeiten und Alternativen des formulierten
Projektsgedankens unterstützt werden.
Der Verbauungsgrundgedanke orientiert sich an der Vorstellung, in land- und
forstlicher Nutzung stehende Überflutungsräume in den Karwendeltälern zu
reaktivieren, um auf diesen Flächen die Möglichkeit einer Kappung der Abflussspitze
infolge Ausleitung und Versickerung zu erreichen. Ziel des Schutzprojektes ist es, die
Abflussspitze im Ortsgebiet von Pertisau (Gemeinde Eben, Bezirk Schwaz) auf eine
der Gerinnekapazität entsprechenden Höhe zu dämpfen, um dadurch Überflutungen
im Ortsgebiet zu vermeiden.
Die Evaluierung des Verbauungskonzeptes erfolgt im Teileinzugsgebiet „Dristenau“.
In diesem Band wird unter Einbeziehung der bisher gewonnenen Ergebnisse aus
den bereits abgeschlossenen Arbeiten „WLS Report Band 1: Modellaufbau und
Methodik“ (HÜBL et al. 2002) und „Zwischenbericht: Bodenphysikalische
Erhebungen“ (LOISKANDL et al. 2003) auf der nördlichen Überflutungsfläche eine
Sensibilitätsanalyse durchgeführt, um die Dämpfung der Hochwasserwelle durch
fließende Retention und Versickerung zu beschreiben.
Die Geländeoberfläche der Ausleitungsstrecke wird mit geostatistischen Verfahren
ermittelt, um das Makrorelief nachbilden zu können. Mittels einer hydraulischen 2D
Simulation können aus der Geländeoberfläche die bevorzugten Abflussbahnen
ermittelt werden, auf denen die maßgebliche Infiltration erfolgen wird. Die
Infiltrationsraten werden in einer weiteren hydraulischen Simulation variiert, sodass
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 2
die Retentionswirkung der Ausleitungsfläche für unterschiedliche Szenarien
berechnet werden kann.
Das Kapitel 3 beinhaltet die Beschreibung des Monitoring- und Informationssystem
Pertisau für das Teileinzuggebiet Dristenau. Das Monitoringsystem besteht aus einer
Messstation im Ortsbereich Pertisau (hm 5.00), einer Station im Mittellauf (hm 29.00)
und einer Station im Oberlauf im Bereich des Ausleitungsbauwerkes (hm 36.47).
In den Messquerschnitten wird jeweils die Abflusstiefe durch einen Radar-Pegel
erfasst. Die oberste Station zeichnet zusätzlich den Niederschlag, die Lufttemperatur
und Feuchtigkeit auf.
Jede der drei Stationen kann einzeln über eine Telefon – Funkstrecke abgerufen
werden. Beim Erreichen von vordefinierten Alarmwerten kann jede Station
eigenständig Warnungen an festgelegte Adressaten (z.B. Gebietsbauleitung,
Gemeinde, Feuerwehr, Boku, usw.) mittels SMS, Email oder Fax absenden. Zurzeit
erfolgen diese Meldungen durch Absenden einer SMS an die Gebietsbauleitung und
an das Institut für Alpine Naturgefahren.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 3
2 Simulation des Abflussgeschehens Die numerischen Simulation des Abflussgeschehens erfolgte für die nördliche
Überflutungsfläche im Teileinzugsgebiet Dristenau (Abbildung 1), da zum Zeitpunkt
der Bearbeitung des Projektes die Bauarbeiten an der südlich gelegenen (oberen)
Ausleitungsfläche noch nicht abgeschlossen waren.
a) b)
Abbildung 1: a) Einzugsgebiet des Pletzachbaches mit Teileinzugsgebiet Dristenau (grün) b) Teileinzugsgebiet Dristenau mit den 2 Überflutungsflächen. Die nördliche Überflutungsfläche wurde für die numerischen Simulationen des Abflussgeschehens herangezogen
Als Datengrundlage dient neben einer detaillierten terrestrischen Vermessung in
ausgewählten Teilbereichen der Ausleitungsflächen eine umfassende Kartierung der
Rauhigkeiten mit Geschiebeanalysen zur Bestimmung der Korngrößenverteilung.
Aus der terrestrischen Vermessung wurde mittels eines geostatistischen Verfahrens
ein digitales Geländemodell für die gesamte Ausleitungsfläche „synthetisch“
generiert.
Die durch die Ausleitung auf die nördliche Fläche angenommene Abflussdämpfung
wurde für unterschiedliche Infiltrationsraten mit dem Softwareprogramm FLO-2D
berechnet.
Zielvorstellung: Die numerische hydraulische Simulation der Abflussvorgänge der nördlichen
Überflutungsfläche soll eine modellhafte Vorstellung der Wellenverformung bei einem
Bemessungsabfluss unter Berücksichtigung möglicher Infiltrationsraten erlauben, um
das Schutzkonzept auf die Wirksamkeit überprüfen zu können.
Simulationsfläche
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 4
2.1 Vermessung und Geländemodellerstellung
Da die Vermessung der in sich sehr inhomogenen, teilweise dicht bestockten
Überflutungsfläche mittels terrestrischer Aufnahme nur mit außerordentlich hohem
Aufwand möglich gewesen wäre, wurde auf geostatistische Methoden zur
Berechnung der Geländeoberfläche der Gesamtfläche zurückgegriffen. Dazu wurden
zwei Probeflächen (Fläche 1 mit rund 3000 m² und Fläche 2 mit rund 1000 m²)
detailliert mittels terrestrischer Vermessung aufgenommen, ebenso die als
Randbedingung geltenden Flutmulden und Straßen (Abbildung 3). Über diese
Probeflächen wurden Variogramme (mit Surfer 8) gerechnet und mittels Kriging-
Verfahren die kleinräumige vertikale Struktur der Probefläche auf die grob
aufgenommene Gesamtfläche aufmodelliert. Das gesamte Geländemodell ergibt sich
somit aus den detailliert vermessenen Bereichen außerhalb des eigentlichen
Überflutungsbereiches und der mittels Krigingverfahren modellierten
Überflutungsfläche.
Abbildung 2: Vermessung im Dezember 2002
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 5
2.1.1 Terrestrische Vermessung
Für den gesamten Projektsbereich gab es eine Vermessung von Zivilingenieur DI
Gottfried PÜLLBECK, die jedoch für die Aufgabenstellung dieses Projektes nicht
ausreichte. Deshalb wurden vom Institut für Alpine Naturgefahren ergänzende
Vermessungsarbeiten von 2001 – 2003 durchgeführt.
Als Vermessungsgerät kam ein elektrooptischer Theodolit der Firma Leica (TC 1010)
zum Einsatz.
• Dezember 2001: Gerinne von der Mündung in den Achensee bis zum
Sportplatz; Dristenau nördliches und südliches Ausleitungsbauwerk (vor
Baubeginn) und Teile der Überflutungsfläche;
• Sommer 2002: nördliches Ausleitungsbauwerk (aktuell); Sohlenpunkte
Dristenau;
• Dezember 2002 (Abbildung 2): Referenzflächen; nördliche Flutmulde mit
Einleitung; Polygonzug von KT 41-119 bis KT 279-119;
• November 2003: Detailvermessung im Bereich der drei Pegelmessstationen.
Durch die terrestrische Vermessung und die Vermarkung von Fixpunkten sollen
einerseits die Grundlagen für weitere Berechnungen (Eingangsdaten für die
hydraulischen Simulationen, die Längs- und Querprofilerstellung, und die
übersichtliche Darstellung der Berechnungsergebnisse) geschaffen und andererseits
für den Auftraggeber ein Punktenetz für zukünftige Detailvermessungen bereitgestellt
werden.
Aufgrund des sehr großen Vermessungsbereiches wurde vor der Detailaufnahme ein
Polygonzug mit fix vermarkten Standpunkten eingemessen (um systematische
Vermessungsfehler weitgehend auszuschalten bzw. nicht über die ganze
Vermessung mitzuziehen) und am Beginn und am Ende über KT Punkte in ein
absolutes Koordinatensystem (GAUSS-KRÜGER- Österreich) eingehängt. Erst nach
Fertigstellung dieses Polygonzuges und einer anschließenden Fehlerrechnung
wurden die Detailvermessungen durchgeführt.
Alle im Bereich des Polygonzugs liegenden KT Punkte wurden zur
Genauigkeitssteigerung mit aufgemessen. Die fix vermarkten Standpunkte galten
nach der Fehlerkontrolle als Fixpunkte für die Detailvermessung. Im Zuge der
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 6
genauen Aufnahmen kam es zur weiteren Verdichtung des Fixpunktenetzes. Die
Vermarkung erfolgte hauptsächlich mit Messnägeln, teilweise aber auch mit
Kunststoffmarken auf nicht befestigtem Untergrund.
Bei der Detailaufnahme der 2 Referenzflächen in der nördlichen Flutmulde des
Teileinzugsgebiet Dristenau sowie der Einleitungs- Ausleitungsflächen, Strasse und
Dämme wurden ca. 500 Punkte vermessen.
Abbildung 3: Eingemessene Punkte für die nördliche Überflutungsfläche im Teileinzugsgebiet Dristenau
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 7
2.1.2 Geostatistische Oberflächengenerierung mittels Variogramme und Kriging
Das gesamte Geländemodell ist ein Produkt aus terrestrischer Vermessung
außerhalb und einer statistischen Schätzung der Oberfläche innerhalb des
Überflutungsbereiches, wobei die Umrandung des Schätzbereiches (Flutmulde und
Forststrasse) sehr genau vermessen wurde. Die Vermessung innerhalb des
Überflutungsbereiches (Fläche 1, Fläche 2, sh. Abbildung 3) dient zur Generierung
des „gerichteten Rauschens“ der Geländeoberfläche mittels geostatistischer
Schätzverfahren.
Mit einem Variogramm wird ein Maß angegeben, wie schnell sich gewisse
Eigenschaften sich in Bezug auf den Durchschnitt ändern. Das Grundprinzip ist, dass
zwei Beobachtungen die näher beieinander liegen ähnlicher sind, als zwei
Beobachtungen die weiter voneinander entfernt sind. Da die meisten Prozesse
meistens eine bevorzugte Richtung aufweisen, ändern sich die Werte in einer
Richtung schneller als in einer anderen. In so einem Fall ist ein Variogramm eine
Funktion nach der Richtung.
Ein Variogramm ist eine dreidimensionale Funktion mit zwei unabhängigen
Varaiablen (Richtung θ und getrennter Abstand h) und einer von diesen abhängigen
Variablen (Variogrammwert (γ (θ, h)). Für die Definition eines Variogrammes ist der
Schwellenwert, der Funktionsbereich, der Nuggetwert und die Anisotropie
anzugeben.
Da es schwierig ist eine dreidimensionale Oberfläche darzustellen, geschweige denn
eine dreidimensionale Funktion (Modell) an ihr anzupassen, sind Variogramme
zweidimensional dargestellt (XY-Plot).
Der XY-Plot eines Variogramms ist ein Radialschnitt („wie ein Stück von einer Torte“)
vom Variogrammgrid, den man sich wie die Oberfläche eines Trichters vorstellen
kann.
Die Generierung des synthetischen Geländemodells erfolgte mit dem Softwarepaket
Surfer 8. Dabei wurde ein angepasstes Variogrammodell mit dem Kriging
Algorithmus erstellt.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 8
• Nugget Effekt: Quantifiziert die Fehler und Störungen der Daten und die
kleinmaßstäbliche Variabilität.
• Skalierung (C): Ist die vertikale Skala für den strukturierten Bestandteil des
Variogrammes. Jeder Bestandteil eines Variogrammmodells hat eine eigene
Skala.
• Varianz: Ist die quadratisch mittlere Abweichung der Einzelwerte vom
Mittelwert. 2
1 1²
var
N N
i ii i
z z
N N= =
⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟= −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
∑ ∑
• Modellkurve: Zeigt die Kurve des verwendeten Modells
• Experimentelle Variogrammkurve: Zeigt die Gruppen der Variogrammpaare in
einem Plot, mit getrennten Distanzen und dem berechneten Variogramm an.
Mit steigender Rastergröße ergibt sich selbstverständlich auch eine Generalisierung
der Geländeoberfläche.
In Abbildung 4 und Abbildung 5 sind die Variogramme der detailliert vermessenen
Flächen 1 und 2 innerhalb des nördlichen Überflutunugsbereiches und die daraus
generierten synthetischen Oberflächen der gesamten Überflutungsfläche dargestellt.
a ) b )
Abbildung 4: a) Variogrammmodell der Fläche 1 (Szenario 1) b) Generiertes Geländemodellder Überflutungsfläche)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Lag Distance (h)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
Sta
nd
ard
ize
d V
ari
og
ram
Variogramm Szenario 1
101600 101700 101800 101900 102000
254700
254800
254900
255000
255100
255200
255300
255400
255500
IAN Report 76 Band 4
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0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Lag Distance (h)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Sta
nd
ard
ize
d V
ari
og
ram
Variogramm Szenario 2
Abbildung 4 zeigt das für die Fläche 1 angepasste Variogramm. Die Anpassung
erfolgte mittels einer GAUSSschen Verteilung (Skalierung C = 1,09; Länge A = 19,2;
Anisotropie = 2; Winkel = 97,71).
a ) b )
Abbildung 5: a) Variogrammodell der Fläche 2 (Szenario 2) b) Generiertes Geländemodell (rot: Überflutungsfläche)
Abbildung 5 zeigt das für die Fläche 2 angepasste Variogramm. Die Anpassung
erfolgte mittels einer Exponentialverteilung (Skalierung C = 1,5; Länge A = 14;
Anisotropie = 2; Winkel = 122,4).
Die auf diesem Wege errechneten Geländeoberflächen weichen nur geringfügig
voneinander ab.
2.1.3 Kenndaten der nördlichen Ausleitungsfläche
Beauschlagbare Fläche 290.000 m² Ausleitungsbauwerk bei hm 24.04 Ausleitung bei hm 24.15 Rückleitung bei hm 16.10 Mittleres Gefälle der Fläche 3 Prozent Mittlere Länge der Ausleitfläche 660 Meter Länge der Ausleitmulde 566 Meter Länge der Rückleitmulde 540 Meter
Tabelle 1: Kenndaten der nördlichen Ausleitungsfläche
101600 101700 101800 101900 102000
254700
254800
254900
255000
255100
255200
255300
255400
255500
IAN Report 76 Band 4
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2.2 Bodenphysikalische Erhebungen
Die Erhebungen wurden am Institut für Hydraulik und landeskulturelle
Wasserwirtschaft durchgeführt und sind in Band 2 „Bodenphysikalische Erhebungen“
(LOISKANDL, et al. 2003) detailliert dargestellt.
Da der Erfolg der geplanten Schutzmaßnahmen zu einem großen Teil vom
Infiltrationspotential der Überflutungsflächen abhängt, wurden die
Bodeneigenschaften durch Erhebungen und Analysen im Feld als auch im Labor
ermittelt, um die Infiltrationsleistungen (ks-Werte) der Überflutungsflächen beurteilen
zu können.
Die Lage der Standorte der Beprobungen zeigt Abbildung 6.
Abbildung 6: Lage der Standorte der Beprobungen in den Ausleitungsflächen
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2.2.1 Angewandte bodenphysikalische Verfahren
Die Ansprache der Profilgruben erfolgte in Anlehnung an die bodenkundliche
Kartieranleitung (AG Bodenkunde, 1982).
Zur Abschätzung der Heterogenität der Überflutungsflächen wurden im Nahbereich
der Profilgruben Schlagstockbohrungen durchgeführt (Abbildung 7).
0 cm
10 cm
20 cm
30 cm
40 cm
50 cm
60 cm
70 cm
80 cm
90 cm
100 cm
PROFILGRUBEN
E M
SCHLAGSTOCKBOHRUNGEN
Profil 1 Profil 1aProfil 4Profil 3Profil 2 Profil 2bProfil 2aProfil 1b
E M
Legende:
Kies
Hummus
Lehm
Übergang
Sand
Schluff
Ton
D A1-1
Abbildung 7: Bodenaufbau am Erhebungsstandort D A1-1
Bei den Feldversuchen wurde der vom Makroporeneinfluss dominierte ks-Wert mittels
Doppelringinfiltrometer ermittelt. Die Auswertung der Messergebnisse erfolgte in
Anlehnung an die neueste Ausgabe der „Methods of Soil Analysis“. Durch die
Anordnung des Infiltrationsversuches als Doppelringinfiltration war die Untersuchung
einer bevorzugt vertikalen Wasserbewegung gewährleistet. Die unterhalb liegende
durchlässigere Bodenschicht lässt die Annahme eines Einheitsgradienten zu. Daher
kann die versickerte Menge beziehungsweise die Filtergeschwindigkeit annähernd
dem Durchlässigkeitsbeiwert gleichgesetzt werden. Diese ks-Werte sind den
oberflächennahen Bodenschichten zuzuordnen.
Mit den entnommenen gestörten (Bestimmung der Kornverteilung) und ungestörten
(Bestimmung der Durchlässigkeit) Proben wurden die Laborversuche durchgeführt.
Die Durchlässigkeit wurde bei den Stechzylinderproben mittels dem Verfahren mit
aufsteigendem Wasserspiegel bestimmt.
Die Korngrößenanalyse wurde in Anlehnung an die ÖNORM L 1061 durchgeführt.
Die Abtrennung der Fraktionen erfolgte über Nasssiebung und Schlämmanalyse. Die
Resultate der Korngrößenanalysen sind beispielhaft in Abbildung 8 dargestellt.
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M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 12
Abbildung 8: Beispiel einer Korngrößenverteilung an der Station Dristenau D A1-1
Bei der Bestimmung der Bodenart wurde zwischen den Fraktionen des Feinbodens
(< 2 mm) und des Grobbodens (> 2 mm) unterschieden.
Für die Bodenarten des Feinbodens existieren Erfahrungswerte für die
Durchlässigkeit in Abhängigkeit von der effektiven Lagerungsdichte (z.B.: in AG
Boden, 1996). Da jedoch weder die Lagerungsdichte noch die Trockendichte
bekannt sind, wird die Abschätzung der Durchlässigkeit aufgrund der Bodenart des
Feinbodens nur als Richtwert verwendet.
Für die Bestimmung der Durchlässigkeit nach der Bodenart des Grobbodens wurde
die Formel von BEYER verwendet, die für natürlich gelagerte, durch den
Glazialdruck verfestigte deutsche Sandböden entwickelt wurde. Die Abhängigkeit
des ks-Wertes vom Porenanteil ist sicher stärker als die von der Ungleichkörnigkeit,
doch besteht auch ein enger Zusammenhang zwischen der Ungleichkörnigkeit und
dem Porenanteil, sodass in den Fällen, bei denen der Porenanteil nicht bekannt ist,
die aus der Kornverteilung ermittelbare Ungleichkörnigkeit ein guter Ersatz ist.
IAN Report 76 Band 4
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ks = CB . de²
ks [m/s] Durchlässigkeitsbeiwert
de [mm] Effektiver Korndurchmesser; zumeist wird de = d10 gesetzt
CB [-] Empirischer Koeffizient; hängt nach BEYER streng von der Ungleichkörnigkeitszahl U
ab. Diese Abhängigkeit wurde von BEYER in einem Nomogramm dargestellt und kann
durch die Beziehung CB = 4,5 . 10−3 . log (500/U) angenähert werden.
Neben den Feld- und Laboruntersuchungen wurden jeweils Messstationen auf den
zwei Überflutungsflächen eingerichtet und mit Wasserspannungssensoren
(WATERMARK) und Wassergehaltssensoren (VITEL) ausgestattet. Diese dienen zur
Erfassung der Bodenwassergehaltscharakteristik über den Projektszeitraum.
2.2.2 Zusammenfassung der Ergebnisse
Ein wesentlicher Kennwert zur Beschreibung der Infiltration ist der ks-Wert. In Tabelle
2 sind die Ergebnisse der unterschiedlichen Untersuchungsmethoden, unterteilt nach
drei charakteristischen Schichten dargestellt.
Tiefe [cm]
Standort D A1-1 ks [m/s]
Standort D A1-2 ks [m/s]
Standort D A2-1 ks [m/s]
5-20 1,3*10-6 -3,1*10-6 1,2*10-4 4,1*10-4 - 1,7*10-6
20-40 4,1*10-3 0,6*10-3 0,9*10-3
40-60 2,9*10-4 3,5*10-5 1,1*10-3
Tabelle 2: Gegenüberstellung der ermittelten ks-Werte
Von entscheidender Bedeutung für die Versickerungsleistung in den
Ausleitungsflächen ist als limitierender Faktor die oberste Bodenschicht anzusehen,
die generell die kleinsten ks-Werte aufweist. In tieferen Schichten treten ebenfalls
immer wieder feine Einlagerungen auf. Durch die abschließende Bewertung der
Bodenparameter in Hinblick auf bevorzugte Fließwege (Gräben, etc.) und
Vernässungsstellen können Richtwerte für die Versickerungsleistung der
Ausleitungsflächen ermittelt werden. Diese stellen einen unverzichtbaren Teil der
Simulation des Abflussgeschehens dar.
Die bodenphysikalischen Erhebungen wurden vom Institut für Hydraulik und
landeskultureller Wasserwirtschaft der Universität für Bodenkultur Wien bis zum
Herbst 2004 fortgesetzt.
IAN Report 76 Band 4
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2.3 Hydraulische Simulation
2.3.1 Simulationskonzept
Die hydraulische Simulation der nördlichen Ausleitungsfläche benötigt folgende
Eingabeparameter:
o Digitales Höhenmodell (synthetisch generiert aus Fläche 1 (Szenario 1) und
Fläche 2 (Szenario 2))
o Zuflussganglinie (entsprechend Angaben des Auftraggebers)
o Fließrauhigkeiten (Strickler-Beiwerte)
o Bodenphysikalische Parameter (ks-Werte)
Für die Simulation wird nur die Zuflussganglinie als hydrologische Eingangsgröße
verwendet, ein allfälliger Niederschlag auf die Ausleitungsfläche bleibt
unberücksichtigt.
Zur Verringerung der Simulationszeiten und zur Erhöhung der numerischen Stabilität
werden mittels des TIN basierten 2D Hydraulikprogrammes FLUMEN die Fließwege
in der Ausleitungsfläche bestimmt (Abbildung 9). Das Verhältnis von benetzter
(durchflossener) zu unbenetzter Fläche dient zur Flächenreduktion der potentiellen
Infiltration in dem rasterbasierten 2D Hydraulikprogramm FLO-2D. Die mit FLUMEN
ermittelte Flächenreduktion (ca. 35 %) wird durch eine zufallsverteilte Unterbindung
der Infiltration auf ebendiesem Flächenanteil berücksichtigt.
Abbildung 9: Berechnete Fließwege, basierend auf Szenario 1 mittels FLUMEN
IAN Report 76 Band 4
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Die in der Überflutungsfläche vorhandenen ausgeprägten Grabensysteme und
Vernässungsstellen werden manuell, ohne Anspruch auf detaillierte Abbildung der
Realität, durch Tieferlegung der Höhe der Gridzellen bzw. Verhinderung der
Infiltration in die Simulation eingebaut. Diese fiktiven Gräben sollen die real im
Überflutungsgebiet befindlichen Tiefenlinien repräsentieren.
Dies ermöglicht die Berücksichtigung des stark strukturierten Geländes in einem
Rastermodell mit Gridgrößen von 15 bis 25 Metern. In der Ausleitungsfläche können
die Abflusstiefen und Abflussgeschwindigkeiten zu jedem beliebigen Zeitpunkt in
jedem Rasterelement bestimmt werden, zusätzlich ist auch die Berechnung von
Ganglinien in vordefinierten Rasterelementen (Kontrollquerschnitte) möglich.
Die Flutmulde mit der Überströmkante und die Rückleitmulde werden durch die
Höhenlage der Gridzellen abgebildet.
Die Überlagerung der Abflusswellen aus Hauptgerinne und Überflutungsfläche liefert
das Endergebnis der Simulation.
Die Zuflussganglinie wurde vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt. Unter
Annahme der konzipierten Funktionsfähigkeit der südlichen Überflutungsfläche und
der geplanten Funktion des Ausleitungsbauwerkes bei hm 24.04 verbleiben maximal
5 m³/s im Hauptgerinne, der restliche Abfluss wird auf die Fläche ausgeleitet. Da in
dieser Studie die Wirkung der Überflutungsfläche und nicht die Wirkung des
Ausleitungsbauwerkes betrachtet werden sollte, erfolgt die Aufteilung der Ganglinie
durch direkten Eingang in die Flutmulde bzw. in das Hauptgerinne.
Die Rauhigkeit wird für die Überflutungsfläche mit kst = 3, für das Hauptgerinne mit
kst = 20 angesetzt.
Die Infiltration wurde für die gesamte Überflutungsfläche in verschiedenen Szenarien
von 0 mm/h bis 200 mm/h variiert. Flächenverluste (Muldenrückhalt, Interzeption der
Bodenvegetation) wurde bei allen Simulationen für die gesamte Überflutungsfläche
mit 10 mm angenommen.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 16
2.3.2 Hydrologische Eingangsgrößen
Vom Auftraggeber wurden relevante hydrologische Parameter, wie Abflussspitze,
Ganglinie, und Abflussfracht auf Basis einer Niederschlag-Abfluss Simulation mit
dem Hydrologie-Programmpaket der Universität Karlsruhe (IHRINGER et al. 1988)
erstellt und sind der vorliegenden Untersuchung zugrunde gelegt.
Die Simulation teilte sich in zwei Abschnitte
(i) ohne Maßnahmensetzung und
(ii) mit Maßnahmensetzung,
wobei die Modellvalidierung aufgrund der Rekonstruktion des Ereignisses von 1992
(PLONER, SÖNSER 1997; zitiert in: FTD f. WLV, GBL. WESTL. UNTERINNTAL
2001) erfolgte. Eine Gegenüberstellung der Ergebnisse der Niederschlag-Abfluss
Simulation für ausgesuchte Knotenpunkte des Flussgebietsmodells ist Tabelle 3 zu
entnehmen. Darin wird deutlich, welche Frachten auf die Überflutungsflächen
ausgeleitet werden müssen, um von einer vollen Funktionsfähigkeit des
Verbauungsgrundgedankens sprechen zu können. Die auszuleitenden
Wasserfrachten ergeben sich aus der Differenz der Abflussfrachten zwischen dem
Bemessungsereignis und dem evaluierten Bemessungsereignis.
Ereignis 1992 Bemessungsereignis Bemessungsereignis evaluiert
Qmax V Qmax V Qmax V Nr. Knotenpunkt
[m³/s] [103 m³] [m³/s] [103 m³] [m³/s] [103 m³]
43 Gerinne Dristenau
20.0 199.1 22.8 303.0 5.0 82.0
44 Mündung Pletzach
14.6 201.0 14.6 269.3 5.0 84.6
46 Pletzach 4 32.7 674.2 34.2 808.7 18.3 334.4
47 Gerinne Pertisau 32.8 534.3 34.4 826.3 19.6 351.4
48 Mündung Achensee
18.7* 537.7 18.7* 632.1 17.1 355.9
Tabelle 3: Vergleich der Abflussspitzen und -frachten des Ereignisses 1992, des Bemessungsereignisses und des Bemessungsereignisses nach Wirksamwerden der Maßnahmen an raumrelevanten Knotenpunkten. Qmax: Abflussspitze, V: Abflussfracht; [*]: limitiert durch die Aufnahmefähigkeit des Gerinnes, die Differenz zu Knotenpunkt 47 führt zu Überflutungen. (Quelle: FTD für WLV, GBL. WESTL. UNTERINNTAL, 2001)
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 17
2.3.3 Vergleich hydrologischer Kennzahlen bei unterschiedlicher Gridgröße
Um die Sensibilität der numerischen Simulation im Hinblick auf die hydrologische
Berechnung mit verschiedenen Gridgrößen zu testen, wurde das Verhalten der
Ausleitungsfläche mit beiden erstellten synthetischen Geländeoberflächen bei
Gridgrößen von 15 bis 25 Metern und Infiltrationsraten von 0 bzw. 100 mm/h
untersucht. Die Simulationsvariante mit einem 5 m-Grid scheiterte an der
zunehmenden Instabilität der Numerik der Simulationssoftware.
Variante Zuflussfracht [m³]
Abflussfracht [m³]
Flächenverluste [m³]
Abflussspitze [m³/s]
SZ1 grid15 inf 0 126401 119405 6995 13.62
SZ1 grid20 inf 0 126454 118981 7474 13.50
SZ1 grid25 inf 0 126361 118488 7873 13.56
SZ2 grid20 inf 0 126454 119010 7445 13.46
SZ2 grid25 inf 0 126361 118800 7561 13.57
Tabelle 4: Ergebnisse der Wasserbilanz und der Abflussspitzen für die Simulationen mit zwei verschiedenen Flächenszenarien in Abhängigkeit von der Gridgröße (15 m, 20 m, 25 m) bei einer angenommenen Infiltrationsrate von 0 mm/h und 10 mm Flächenverluste für das Bemessungsereignis
Variante Zufluss-fracht [m³]
Abfluss-fracht [m³]
Flächen-verluste
[m³]
Boden-speicher
[m³]
Summe Rückhalt
[m³]
Abfluss-spitze [m³/s]
SZ1 grid15 inf 100 126401 81629 3171 41601 44772 9.14
SZ1 grid20 inf 100 126455 82755 3779 39920 43699 9.44
SZ1 grid25 inf 100 126355 82280 4116 39959 44075 9.62
SZ2 grid20 inf 100 126455 83038 3786 39630 43416 9.48
SZ2 grid25 inf 100 126354 82555 3939 39861 43800 9.43
Tabelle 5: Ergebnisse der Wasserbilanz und der Abflussspitzen für die Simulationen mit zwei verschiedenen Flächenszenarien in Abhängigkeit von der Gridgröße (15 m, 20 m, 25 m) bei einer angenommenen Infiltrationsrate von 100 mm/h und 10 mm Flächenverluste für das Bemessungsereignis
Es zeigte sich, dass sowohl die unterschiedlich generierten Oberflächen als auch die
gewählten Gridgrößen keinen nennenswerten Einfluss auf die Ergebnisse ausüben.
Dies gilt für die Wasserbilanz (Tabelle 4, Tabelle 5) als auch für die Form der
Ganglinien (Abbildung 10, Abbildung 11 ). Darauf aufbauend wird für weiterführende
Berechnungen nur mehr die Gridgröße von 20 Metern herangezogen.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 18
00.
10.
20.
30.
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31.
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22.
32.
42.
52.
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23.
33.
43.
53.
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34.
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Zeit [h]
0
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3
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5
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7
8
9
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11
12
13
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Abf
luß
[m³/s
]
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
120000
130000
Abf
lußs
umm
e [m
³]
Vergleich verschidener Gridgrößen und FlächengenerierungenEingangsganglinie 150 jährlichSzenario 1; Gridgröße 15m; infil.= 0Szenario 1; Gridgröße 20m; infil.= 0Szenario 1; Gridgröße 25m; infil.= 0Szenario 2; Gridgröße 20m; infil.= 0Szenario 2; Gridgröße 25m; infil.= 0
Abbildung 10: Gegenüberstellung der Abflussganglinien aus den Simulationsvarianten mit zwei verschieden generierten Flächen (Szenario 1 und 2) in Abhängigkeit von verschiedenen Gridgrößen (15 m, 20 m, 25 m) bei einer angenommenen Infiltrationsrate von 0 mm/h für das Bemessungsereignis
00.
10.
20.
30.
40.
50.
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70.
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Zeit [h]
0
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Abf
luß
[m³/s
]
0
10000
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30000
40000
50000
60000
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90000
100000
110000
120000
130000
Abf
lußs
umm
e [m
³]
Vergleich verschiedener Gridgrößen und FlächengenerierungenEingangsganglinie 150 jährlichSzenario 1; Gridgröße 15m; infil.= 100Szenario 1; Gridgröße 20m; infil.= 100Szenario 1; Gridgröße 25m; infil.= 100Szenario 2; Gridgröße 20m; infil.= 100Szenario 2; Gridgröße 25m; infil.= 100
Abbildung 11: Gegenüberstellung der Abflussganglinien aus den Simulationsvarianten mit zwei verschieden generierten Flächen (Szenario 1 und 2) in Abhängigkeit von verschiedenen Gridgrößen (15 m, 20 m, 25 m) bei einer angenommenen Infiltrationsrate von 100 mm/h für das Bemessungsereignis
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 19
Der Einfluss von flächigen Verlusten (Mulden, Interzeption etc) wurde mit dem
Flächenszenario 1 untersucht. Dafür wurden die Verluste von 10 mm bis auf 50 mm
variiert. Es zeigte sich, dass sich diese Verluste im Vergleich zur potentiellen
Infiltration auf der Fläche nur im abklingenden Ast der Hochwasserwelle auswirken
(Abbildung 12). Der Speicher aufgrund von Flächenverlusten beträgt bei 10 mm rund
3.780 m³ und bei einem extrem hoch angenommenen Wert von 50 mm rund
6.390 m³. Bei einer Infiltrationsrate von 100 mm/h jedoch beträgt die
Speicherleistung bei 5 Stunden Simulationszeit rund 40.000 m³.
00.
10.
20.
30.
40.
50.
60.
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52.
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34.
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9 6
Zeit [h]
0
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Abf
luß
[m³/s
]
0
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30000
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60000
70000
80000
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100000
110000
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130000
Abf
lußs
umm
e [m
³]
Auswirkungen des OberflächenrückhaltesEingangsganglinie 150 jährlichOberflächenrückhalt= 0,01mOberflächenrückhalt= 0,02mOberflächenrückhalt= 0,03mOberflächenrückhalt= 0,04mOberflächenrückhalt= 0,05m
Abbildung 12: Abflussganglinien aus Simulationen von Flächenszenario 1 mit einer Gridgröße von 20 m mit einer Infiltrationsrate von 100 mm/h und verschieden angenommenen Flächenverlusten von 10 bis 50 mm
Variante Zufluss fracht [m³]
Abfluss fracht [m³]
Flächen-verluste
[m³]
Boden-speicher
[m³]
Summe Rückhalt
[m³]
Abfluss-spitze [m³/s]
SZ1 grid20 det 0,01 126455 82755 3779 39920 43699 9.44
SZ1 grid20 det 0,02 126454 82447 4441 39567 44007 9.37
SZ1 grid20 det 0,03 126453 81927 5094 39432 44526 9.34
SZ1 grid20 det 0,04 126454 81320 5735 39399 45134 9.32
SZ1 grid20 det 0,05 126455 80557 6388 39510 45897 9.27
Tabelle 6: Kennzahlen zum Vergleich unterschiedlicher Flächenverluste und einer Infiltrationsrate von 100 mm/h
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 20
2.3.4 Vergleich der Abflüsse in Kontrollquerschnitten in der Ausleitungsfläche
Kontrollquerschnitte (Cross 1 und 2) wurden am Beginn der Simulationsfläche
(gerinneabwärts der Ausleitungsmulde) und am Modellausgang (gerinneaufwärts der
Rückleitungsmulde) gesetzt (Abbildung 12). An den Kontrollprofilen wird für jede
Gridzellle und für jedes Zeitintervall der Abfluss berechnet. Bachabwärts der
Rückleitung befindet sich die letzte Kontrollstrecke zur Berechnung der Ganglinie des
Gesamtabflusses.
(15 Meter Grid)
(20 Meter Grid)
(25 Meter Grid)
Abbildung 13: Lage der Kontrollquerschnitte für die hydraulische Simulation mit FLO-2D mit unterschiedlichen Gridgrößen (15 m, 20 m, 25 m)
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 21
00.
10.
20.
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50.
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9 11.
11.
21.
31.
41.
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71.
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12.
22.
32.
42.
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72.
82.
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15.
25.
35.
45.
55.
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75.
85.
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Zeit [h]
0
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Abf
luß
[m³/s
]
0
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30000
40000
50000
60000
Abf
lußs
umm
e [m
³]
Vergleich verschiederner Infiltrationswete Eingangsganglinie 150 jählichcross2; infil.= 0 mm/hcross2; infil.= 10mm/hcross2; infil.= 20mm/hcross2; infil.= 50mm/hcross2; infil.= 80mm/hcross2; infil.= 100mm/hcross2; inil.= 120mm/hcross2; infil.= 150mm/hcross2; infil.= 180mm/hcross2; infil.= 200mm/hcross1; infil.= 0mm/hcross1; infil.= 10mm/hcross1; infil.= 20mm/hcross1; infil.= 50mm/hcross1; infil.= 80mm/hcross1; infil.= 100mm/hcross1; infil.= 120mm/hcross1; infil.= 150mm/hcross1; infil.= 180mm/hcross1; infil.= 200mm/h
Abbildung 14: Vergleich der Ergebnisse der Abflussganglinien aus den verschiedenen
Simulationen vom Flächenszenario 1 mit einer Gridgröße von 20 m mit verschieden angenommenen Infiltrationsraten (0, 10, 20, 50, 80, 100, 120, 150, 180, 200 mm/h) für die Kontrollstrecke 1 (blau - türkis) und Kontrollstrecke 2 (rot – gelb).
Die Hochwasserwelle braucht rund 12 Minuten um die Ausleitungsfläche zu
durchfließen. Je nach vorhandener Infiltrationskapazität wird die Abflussspitze
merklich reduziert.
2.3.5 Vergleich der Abflüsse in der Ausleitungsfläche
Mit steigender Infiltrationskapazität verringert sich die beaufschlagte
Ausleitungsfläche. So werden bei einer Infiltration von 0 mm/h rund 97 % der
Ausleitungsfläche beansprucht. Dieser Flächenanteil sinkt auf 79 % bei einer
Infiltration von 200 mm/h.
Die mittlere Fließtiefe liegt bei rund 10 cm, die maximale Abflussgeschwindigkeit
zwischen 0.6 und 0.7 m/s, wobei im Mittel 0.3 m/s nicht überschritten werden.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 22
TIEFE553
.1133
.0800.06.00.74
GültigAnzahlMittelwertMedianModusMinimumMaximum
TIEFE554
.0948
.0700.06.00.65
GültigAnzahlMittelwertMedianModusMinimumMaximum
TIEFE554
.0868
.0700.00.00.60
GültigAnzahlMittelwertMedianModusMinimumMaximum
TIEFE554
.0791
.0700.00.00.55
GültigAnzahlMittelwertMedianModusMinimumMaximum
Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 0 mm/h Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 100 mm/h Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 150 mm/h Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 200 mm/h
Max
imal
e Ü
berf
lutu
ngst
iefe
[m]
Überflutungstiefe [m]
.74
.62
.53
.50
.46
.42
.40
.38
.36
.34
.32
.30
.28
.26
.24
.22
.20
.18
.16
.14
.12
.10
.08
.06
.04
.02
.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Überflutungstiefe [m].6
5
.55
.48
.43
.39
.37
.35
.32
.30
.27
.25
.22
.20
.18
.16
.14
.12
.10
.08
.06
.04
.02
.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Überflutungstiefe [m]
.51.41.37.34.31.27.21.18.15.12.09.06.03.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Überflutungstiefe [m]
.54
.45
.38
.35
.33
.31
.29
.26
.23
.20
.18
.16
.14
.12
.10
.08
.06
.04
.02
.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
30
28
26
24
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20
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10
8
6
4
20
Rel
ativ
e H
äufig
keite
n de
r max
imal
en
Übe
rflu
tung
stie
fen
Abbildung 15: Maximale Überflutungstiefen in der nördlichen Ausleitungsstrecke
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 23
GESCHW479
.2708
.2800.26a
.00
.69
GültigNMittelwertMedianModusMinimumMaximum
mehrere Modi; kleinster Wert wird angezeigta.
GESCHW452
.2670
.2800.29.00.63
GültigNMittelwertMedianModusMinimumMaximum
GESCHW438
.2507
.2700.29.00.57
GültigNMittelwertMedianModusMinimumMaximum
GESCHW536
.2702
.2900.30.00.69
GültigAnzahlMittelwertMedianModusMinimumMaximum
Max
imal
e Fl
ießg
esch
win
digk
eite
n [m
/s]
Fließgeschwindigkeit [m/s]
.69
.55
.52
.50
.48
.46
.44
.42
.40
.38
.36
.34
.32
.30
.28
.26
.24
.22
.20
.18
.16
.14
.12
.10
.08
.06
.04
.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
6
5
4
3
2
1
0
Fließgeschwindigkeit [m/s].5
8
.49
.45
.42
.39
.36
.33
.30
.27
.24
.21
.18
.15
.12
.09
.06
.03
.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
6
5
4
3
2
1
0
Fließgeschwindigkeit [m/s]
.63
.50
.46
.43
.40
.37
.34
.31
.28
.25
.22
.19
.16
.13
.10
.07
.04
.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
7
6
5
4
3
2
1
0
Fließgeschwindigkeit [m/s]
.53
.47
.43
.40
.37
.34
.31
.28
.25
.22
.19
.16
.13
.10
.07
.04
.00
rela
tive
Häu
figke
it [%
]
7
6
5
4
3
2
1
0
Rel
ativ
e H
äufig
keite
n de
r max
imal
en
Flie
ßges
chw
indi
gkei
t
% 97 % der Ausleitungsfläche überströmt 87 % der Ausleitungsfläche überströmt 82 % der Ausleitungsfläche überströmt 79 % der Ausleitungsfläche überströmt
Abbildung 16: Maximale Fließgeschwindigkeiten in der nördlichen Ausleitungsfläche
Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 0 mm/h Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 100 mm/h Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 150 mm/h Gridgröße 20 Meter (generiert aus Fläche 1)
Infiltrationsrate 200 mm/h
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 24
Infiltrationsrate 0 mm/h Infiltrationsrate 100 mm/h
Infiltrationsrate 150 mm/h Infiltrationsrate 200 mm/h
Max
imal
e Fl
ießt
iefe
n be
i ein
er G
ridgr
öße
20 M
eter
n (g
ener
iert
aus
Flä
che
1)
Abbildung 17: Maximale Fließtiefen in der nördlichen Ausleitungsfläche bei unterschiedlichen Infiltrationsraten
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 25
2.3.6 Vergleich der Abflüsse für unterschiedliche Infiltrationsraten nach der Rückeinleitung
Für die nördliche Überflutungsfläche dürfte die durchschnittliche Infiltrationsleistung
zwischen 80 und 120 mm/h liegen (LOISKANDL 2004; mündliche Mitteilung).
Abbildung 18 und Tabelle 7 verdeutlichen den Einfluss der Infiltration auf das
Systemverhalten der Ausleitungsfläche. Die Retentionskapazität der nördlichen
Ausleitungsfläche mit einer Fläche von rund 287.000 m² beträgt bei einer
Simulationsdauer von 6 Stunden und einer Infiltrationsrate von 80 mm/h rund
40.000 m³, bei einer Infiltrationsrate von 120 mm/h bereits 46.000 m³.
Die Abflussspitze kann damit auf maximal 10 m³/s reduziert werden.
00.
10.
20.
30.
40.
50.
60.
70.
80.
9 11.
11.
21.
31.
41.
51.
61.
71.
81.
9 22.
12.
22.
32.
42.
52.
62.
72.
82.
9 33.
13.
23.
33.
43.
53.
63.
73.
83.
9 44.
14.
24.
34.
44.
54.
64.
74.
84.
9 55.
15.
25.
35.
45.
55.
65.
75.
85.
9 6
Zeit [h]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Abf
luß
[m³/s
]
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
120000
130000
Abf
lußs
umm
e [m
³]
Vergleich verschiederner InfiltrationsweteEingangsganglinie 150 jählichinfil.= 0 mm/hinfil.= 10mm/hinfil.= 20mm/hinfil.= 50mm/hinfil.= 80mm/hinfil.= 100mm/hinil.= 120mm/hinfil.= 150mm/hinfil.= 180mm/hinfil.= 200mm/h
Abbildung 18: Gegenüberstellung der Ergebnisse der Abflussganglinien aus den verschiedenen Simulationen vom Flächenszenario 1 und einer Gridgröße von 20 m mit verschieden angenommenen Infiltrationsraten (0, 10, 20, 50, 80, 100, 120, 150, 180, 200 mm/h)
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 26
Variante Zufluß fracht [m³]
Abflussfracht [m³]
Flächen-verluste
[m³]
Boden-speicher
[m³]
Summe Rückhalt
[m³]
Abfluss-spitze [m³/s]
SZ1 grid20 inf 0 126454 118981 7474 0 7474 13.50
SZ1 grid20 inf 10 126453 113664 5691 7098 12790 12.99
SZ1 grid20 inf 20 126451 108715 4900 12836 17736 12.69
SZ1 grid20 inf 50 126454 96143 4052 26260 30311 11.38
SZ1 grid20 inf 80 126454 86728 3847 35879 39726 10.03
SZ1 grid20 inf 100 126455 82755 3779 39920 43699 9.44
SZ1 grid20 inf 120 126450 80070 3731 42649 46380 8.79
SZ1 grid20 inf 150 126455 76879 3677 45900 49577 7.82
SZ1 grid20 inf 180 126454 74341 3631 48483 52114 7.02
SZ1 grid20 inf 200 126454 73077 3612 49767 53379 6.50
Tabelle 7: Darstellung der Wasserbilanzen aus den verschiedenen Simulationen vom Flächenszenario 1 mit einer Gridgröße von 20 m, mit verschieden angenommenen Infiltrationsraten (0, 10, 20, 50, 80, 100, 120, 150, 180, 200 mm/h).
2.3.7 Reduktion der Abflussfracht aufgrund variabler Infiltrationsraten
Dividiert man die Zuflussfracht durch die Abflussfracht aus Hauptgerinne und
Überflutungsfläche, lässt sich ein „Reduktionsfaktor“ für die Abflussfracht errechnen.
Abbildung 19: Abflussbeiwerte in Abhängigkeit von der Infiltrationsrate und den Simulationsvarianten Interzeption 10mm
Reduktion der Abflussfracht auf der nördlichenAusleitungsflächein Abhängigkeit von der Infiltrationsrate
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200Infiltrationsrate [mm/h]
Re
du
ktio
nsf
akt
or
Szenario 1; Gridgröße 15m
Szenario 1; Gridgröße 20m
Szenario 1; Gridgröße 25m
Szenario 2; Gridgröße 20m
Szenario 2; Gridgröße 25m
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 27
Dieser beträgt (Abbildung 19) bei einer durchschnittlichen Infiltrationsrate von
80 mm/h auf der Fläche rund 70 Prozent, bei einer Infiltrationsrate von 120 mm/h
rund 65 Prozent, bei einer Infiltrationsrate von 200 mm/h steigt er auf rund
60 Prozent.
2.3.8 Zusammenfassung der Simulationsergebnisse
Die Simulationen zeigten, dass bei den verschiedenen Flächenszenarien bzw. der
Variation durch die Gridgröße keine wesentlichen Unterschiede in den Ergebnissen
festgestellt werden konnte. Es konnte gezeigt werden, dass die Infiltrationsrate den
größten Einfluss auf die Dämpfung des Abflussgeschehens hat. Der Verlust durch
Evaporation hat gegenüber der Infiltration kaum einen Einfluss auf das
Abflussgeschehens. Es konnte festgestellt werden, dass die Simulation für eine
solche Fragestellung (Simulation von großen Überflutungsflächen) mit einem 20 m-
Grid Geländemodell als die praktikabelste Methode zu sehen ist, da das Verhältnis
von Simulationszeit (Stabilität) im Verhältnis zur Genauigkeit (erforderliche
Genauigkeit) am besten ist.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 28
3 Monitoring- und Informationssystems Dristenau
3.1 Begründung der Errichtung eines Informationssystems
Die Wirkung der Ausleitungsflächen kann mittels numerischer Simulation
abgeschätzt werden. Um die Ergebnisse der Simulationen mit der Realität
vergleichen zu können, sind jedoch Messdaten im betrachteten Gerinneabschnitt
notwendig. Darauf aufbauend können die Simulationen kalibriert werden.
Die lt. Anbot „Wissenschaftliche Betreuung des Projekts Pertisauer Wildbäche“ vom
18.10.2001 – GZ. 1076-1/01 ursprüngliche Konzeption beinhaltet ein Monitoring –
System mit Datenauslesung vor Ort, wobei angedacht war, die einzelnen Stationen
während der Projektslaufzeit innerhalb des Einzugsgebietes räumlich zu versetzen.
Da sich in den Karwendeltälern keine Registriergeräte für den Niederschlag
befinden, wurde nach Gesprächen mit dem HD Tirol (Dr. Gattermayr) seitens der
WLV-Gebietsbauleitung Westliches Unterinntal die Erweiterung des
Monitoringsystems um eine Niederschlagserfassung bewilligt (lt. Besprechung vor
Ort am 12.05.2003, HR DI Sauermoser und Univ. Prof. DI Dr. Hübl). Gemeinsam
konnte ein Standort für dieses Messgerät gefunden werden, da nicht nur finanzielle,
sondern auch standörtliche (Windeinfluss, Erreichbarkeit, Datenübertragung) und
versorgungsmäßige Aspekte zu berücksichtigen waren.
Zugleich erfolgte der Wunsch der Gemeinde Eben am Achensee, das
Monitoringsystem als Informationssystem nutzen zu können, um lokale
Entscheidungsträger bei Überschreitung von festgelegten Abflüssen in der Dristenau
rasch informieren zu können. Da auch die Niederschlagsdaten vom
Hydrographischen Dienst Tirol über Fernabfrage übernommen werden sollten,
entstand die Notwendigkeit, die Stationen miteinander zu verbinden, um eine aktive
und passive Kommunikation zu den Stationen aufbauen zu können.
3.2 Randbedingungen der Systemkonzeption
Das die Dristenau entwässernde Gerinne kann als Wasserverlustbach angesprochen
werden. Nur zu Zeiten erhöhter Niederschläge tritt Oberflächenabfluss auf,
ansonsten versickern die Abflüsse entlang der Fließstrecke in den Untergrund. Das
bedeutet, dass nur an wenigen Tagen während des Jahres ein Abfluss auftritt.
Das Gerinne verläuft auf eigener Alluvion, sodass bei erhöhtem Abfluss mit
Feststofftransport zu rechnen ist, der über der gesamten Gerinnebreite erfolgen
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 29
kann. Flussmorphologisch handelt es sich dabei um den Typ des verzweigten
Gerinnes, eine Fixierung des Abfluss auf einen gewissen Abschnitt der Gerinnebreite
ist nicht möglich. Zugleich wechseln Perioden von Feststoffablagerung und Erosion,
sodass zumindest für die Stellen der Abflussmessung eine Sohlfixierung erforderlich
wird.
Durch die Anordnung der Stationen sollte die Überprüfung der Wirksamkeit der
Ausleitungsflächen und die Verifikation der numerischen Simulation ermöglicht
werden. Zugleich soll die Lage der Stationen so gewählt sein, dass eine möglichst
große Reaktionszeit ab Überschreiten von Grenzwerten zur Verfügung steht.
Die Dristenau verläuft Süd-Nord, wobei im Süden eine erhebliche
Horizontüberhöhung vorhanden ist. Dies bedeutet vor allem in den Wintermonaten
eine geringe direkte Sonneneinstrahlung.
Im Talinneren herrscht kein GSM-Empfang, dieser ist nur am Eingang zu den
Karwendeltälern vorhanden. Vorteilhaft ist jedoch, dass die Dristenau ein
langgestrecktes Tal ohne seitliche Einengung und Überhöhung ist.
Eine ausreichende Energieversorgung durch das lokale Netz mit 220 V steht nur im
Bereich der Mautstelle, kurz vor der Mündung in den Falzthurnbach zur Verfügung.
3.3 Systemkonzeption
Realisiert wurde das Informationssystem Dristenau durch die Anordnung von 3
autarken Stationen, wobei die Masterstation über einen Anschluss an das 220 V
Netz verfügt.
Station 3 (hm 36.47) soll den in den zu beurteilenden Gerinnebereich einstossenden
Abfluss erfassen. Als fixiertes Profil eignet sich dafür die Abflusssektion der neu
errichteten Geschiebesperre bei hm 36.47 bachaufwärts der südlichen
Ausleitungsfläche. An diese Station ist die Niederschlagserfassung gekoppelt. Die
Datenkommunikation zur Masterstation soll mittels Funk erfolgen.
Station 2 (hm 29.0) ist nach der Rückleitung der südlichen Ausleitungsfläche
angeordnet. Um an dieser Stelle eine Abflussmessung durchführen zu können, ist
eine Stabilisierung des Gerinnes erforderlich, die von der WLV realisiert wird. Die
Datenkommunikation zur Masterstation soll mittels Funk erfolgen.
Station 1 bei hm 5.0 dient neben der Erfassung des Abflusses am Ausgang der
Dristenau als Masterstation, von der die Kommunikation nach außen mittels GSM
erfolgt.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 30
Die Messdaten sollen an jeder Station gespeichert werden, wobei der Datalogger bei
Überschreitung festgelegter Grenzwerte aktiv eine Information über die Masterstation
absetzen sollte. Die Datenabfrage und Loggereinstellung soll passiv von der
Masterstation bei Anruf durchgeführt werden.
Die für die Abfrage und Datenarchivierung notwendige Software soll
benützerfreundlich gestaltet sein, das Datenformat vom HD Tirol übernommen
werden können.
Für die Realisierung dieses Informationssystems wurde die Firma OTT vom Institut
für Alpine Naturgefahren beauftragt. Der Aufbau erfolgte im Jahr 2003.
Abbildung 20: Anordnung der Messstationen in der Dristenau
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 31
Abbildung 21: Systemkonzept Informationssystem Dristenau
3.4 Energieversorgung
Die Stromversorgung der Masterstation (Station 1) wird über einen Netzanschluss
gewährleistet, wobei für den Betrieb der Station ein eigener Stromkreis gelegt wurde.
Der FI – Schalter schaltet sich nach Stoßstrom wieder selbständig ein. Zusätzlich
kann eine Batterie einen Stromausfall von zumindest 48 Stunden abpuffern.
Bei den beiden Stationen 2 und 3 laden jeweils 2 Solarpaneele zu je 40 Watt die
Akkus mit 12 Volt. Damit sollte die Spannungsversorgung über eine Zeitspanne von
ca. 2 Wochen gewährleistet werden.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 32
Abbildung 22: Energieversorgung mit Solarpaneelen im Sommer und Winterbetrieb
3.5 Sensorik
3.5.1 Abflusstiefe
Entsprechend der Abflusscharakteristik des Dristenaubaches werden
berührungsfreie Abflusstiefenmessungen erforderlich, wobei die Erfassungshöhe mit
rund 5 Meter zu quantifizieren ist. Eine Messgenauigkeit von etwa 1 Zentimeter sollte
erreicht werden. Da im Winter kein Abfluss anzunehmen ist, ist ein Winterbetrieb
nicht erforderlich.
Abbildung 23: Prinzipskizze für kontaktlose Messwerterfassung in Gerinnen
Zum Einsatz gelangen daher Radarsensoren der Firma VEGA der Type
VEGAPULS 62., die für eine kontinuierliche Füllstandsmessung bestimmt sind. Als
Messmedium wird Flüssigkeit/Wasserlösung eingestellt mit einer Dämpfung von
3 Sekunden, um Schwankungen der Messwerte auszugleichen.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 33
Die Aufzeichnung erfolgt als steigende Rampe (4-20 mA). Das Antennenhorn mit
einem Durchmesser von 40 mm erlaubt einen Abstrahlwinkel von 22 °. Die
Messauflösung wird von der Firma mit 1 mm, die Messgenauigkeit mit +/− 3 mm
angegeben.
Das interne Messintervall beträgt 15 Sekunden, eine Umschaltung in den sleep-
Modus erfolgt nicht, um eine Aufwärmphase des Sensors zu umgehen. Die
Messwerte werden in variablen Zeitintervallen bei einer Änderung der Messgröße um
2 cm abgespeichert. Dadurch wird der benötigte Speicherplatz bei gleichzeitiger
Erhöhung der Messgenauigkeit reduziert.
Abbildung 24: VEGAPULS 62 mit Antennenrohr (Station1)
3.5.2 Niederschlag
Die Erfassung von Regen, Schnee und Hagel sollte möglichst wartungsfrei
funktionieren. Die Anforderung für die zeitliche Auflösung wird mit einer Minute, die
quantitative mit 0.1 mm festgelegt. Als Messwert sollte der minütlich gefallene
Niederschlag abgespeichert werden. Bei der Standortswahl wurde bereits auf die
Minimierung des Windeinflusses geachtet, sodass kein Windschutzring erforderlich
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 34
erscheint. Eine Beheizung im Winter ist aufgrund der Energieversorgung nicht
möglich, deshalb muss mit einer Auftaulösung gearbeitet werden. Auf eine
Korrosionsbeständigkeit ist deshalb zu achten.
Gewählt wird deshalb eine Niederschlagswaage der Firma Ott Messtechnik GmbH
vom Typ PLUVIO 1.000 mm. Die Auffangfläche beträgt 200 cm², das
Behältervolumen 25 Liter, dies entspricht einer Niederschlagshöhe von 1000 mm.
Die Messgenauigkeit wird seitens des Herstellers mit 0.1 mm, die maximal
erfassbare Intensität mit 50 mm/min angegeben.
Abbildung 25: Niederschlagswaage OTT PLUVIO 1.000 mm (Station 3)
Die Auffangfläche ist rund 3 Meter über Grund angeordnet. Grenzwerte zur
Absetzung einer Information sind derzeit noch nicht festgelegt.
Zusätzlich wird die Lufttemperatur und Luftfeuchte durch eigene Sensoren erfasst.
3.6 Datenübertragung
Nur am Ausgang der Dristenau im Bereich der Mautstelle ist ein GSM-Empfang mit
ausreichender Signalstärke vorhanden. Deshalb muss die Kommunikation der
Masterstation bidirektional mit den beiden gerinneaufwärts situierten Stationen
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 35
mittels Funk bewerkstelligt werden. Die Funkstrecke beträgt maximal rund
3 Kilometer, wobei die Kommunikation nur über eine gebührenpflichtige Frequenz
erfolgen soll.
In der Masterstadion befinden sich zwei Modem mit SimKarten (Datennummer 0664-
5192997 zur Station 1, 0664-5192987 zu den Stationen 2, 3) zur Verbindung mit
externen Diensten. Bei Anruf von extern wird die Funkstrecke zu den jeweiligen
Stationen (passiv) geöffnet um die Datalogger abzufragen bzw. zu parametrieren.
Aufgrund der beschränkten Energieversorgung sind solche Aktivitäten nur in zwei
Zeitfenstern von 11:00 – 11:30 und von 16:00 bis 16:30 möglich. Unabhängig davon
werden von den Dataloggern bei Grenzwertüberschreitung aktiv Alarmmeldungen als
SMS oder als email über die Funkstrecke und das Modem abgesetzt.
Die Bewilligung für die Funkfrequenz 357.525 liegt vom Fernmeldeamt vor, die
Sendeleistung beträgt rund 1.0 Watt.
Derzeit werden die Messdaten automatisch vom Institut für Alpine Naturgefahren
einmal täglich abgefragt und auf Festplatte gespeichert.
3.7 Datenauswertung und Datenarchivierung
Zur Datenabfrage wird die Software „Hydras 3“ der Firma OTT Messtechnik GmbH
eingesetzt, die als sehr benutzfreundlich einzustufen ist.
Eine Datenkontrolle erfolgt visuell dreimal pro Woche, eine standardisierte
Bearbeitung, Berichtigung und Weiterverarbeitung ist derzeit aus Zeitmangel nicht
möglich. Dem Hydrographiegesetz kann entsprochen werden, da der HD Tirol direkt
auf die Datensätze zugreift.
3.8 Wartung und Instandsetzung
Die Wartung des Messfeldes wird derzeit 2 mal jährlich (Frühjahr, Herbst) vom
Institut für Alpine Naturgefahren durchgeführt, angestrebt wird eine visuelle
monatliche Kontrolle durch Mitarbeiter der WLV Westliches Unterinntal. Zusätzlich
sollte der Zustand der Stationen nach einem Ereignis dokumentiert und kontrolliert
werden.
Da verschiedene Organisationseinheiten in den Betrieb des Messfeldes eingebunden
sind, wird seitens des Institutes für Alpine Naturgefahren eine webbasierte Lösung
zur Erfassung der Tätigkeiten an den Stationen entwickelt.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 36
Wartungs- bzw. Instandsetzungsverträge existieren derzeit nicht, wären aber für
einen dauerhaften Betrieb anzustreben.
3.9 Rechtliche Grundlagen
Das Messfeld in der Dristenau wurde wasser- und naturschutzrechtlich nicht
verhandelt. Zukünftig wäre es jedoch zweckmäßig, Informationssystem wie
wasserbauliche Schutzmassnahmen zu verhandeln, um eine rechtliche Grundlage
(Standortspacht, etc.) für einen längeren Betrieb des Messfeldes sicherzustellen.
Weiters sind Vereinbarungen mit den in den Betrieb des Messfeldes eingebundenen
Organisationseinheiten in schriftlicher Form zu treffen, um den Betrieb gewährleisten
und Doppelgleisigkeiten vermeiden zu können. Veränderungen an Sensor- und
Speichereinheiten sind klar zu dokumentieren, andernfalls zwar Daten vorhanden,
aber nicht mehr nachvollziehbar sind.
Von einer Bezeichnung als Warnsystem wird Abstand genommen, da zu viele
haftungsrechtliche Fragen offen sind.
z.B.:
• Wer haftet bei Fehlalarmen?
• Wer haftet bei einem Ausfall der Messtechnik im Ereignisfall?
Gerade in Zeiten wo rasch ein Schuldiger gefunden werden muss, sollte man also
besser von einem Informationssystem sprechen.
3.10 Informationsfluss
An den Dataloggern der Stationen können für bestimmte Messwerte verschiedene
Alarmschwellen definiert werden, die zur Absetzung einer Meldung führen.
• Überschreitung einer definierten Niederschlagsintensität
• Überschreiten eines definierten Behälterinhaltes
• Unterschreitung einer definierten Batteriespannung
• Überschreiten einer definierten Abflusstiefe
Im Informationssystem Dristenau sind folgende Alarmierungsoptionen realisiert:
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 37
Unterschreitung einer definierten Batteriespannung Von jeder Station wird bei Unterschreitung einer Batteriespannung von 11.2 Volt
(Istwert) ein „Betriebsalarm“ als SMS und als email an das Institut für Alpine
Naturgefahren abgesetzt.
Überschreitung einer definierten Abflusstiefe Die aktive Verteilung von „Alarmmeldungen“ wird aber erst dann durchgeführt, wenn
die Messwerte über eine gewisse Zeit den Grenzwert überschreiten. Ab Juli 2005
wird die Auslösezeit mit 2 Minuten festgelegt. Dies bedeutet bei einem internen
Messintervall von 15 Sekunden eine 8-malige Überschreitung des Grenzwertes.
Abbildung 26: Prinzipskizze zur Auslösung eines Alarmes
Station Abflusstiefe Abfluss
1 Untere Schwelle 50 cm 2.7 m³/s
1 Obere Schwelle 100 cm 6.7 m³/s
2 40 cm 6.3 m³/s
3 30 cm 4.1 m³/s
Tabelle 8: Eingestellte Grenzwerte bei der Abflusstiefenmessung (Juli 2005)
Umgekehrt wird die Alarmierung abgebrochen, wenn die festgelegten Schwellwerte
2 Minuten lang unterschritten werden.
Realsiert ist die Versendung von SMS an:
Friedrich Zott (IAN) +43-699-10223429
Johannes Hübl (IAN) +43-664-5110495
Georg Rainer (WLV) +43-664-2515220
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 38
Abbildung 27: Prinzipskizze zum zeitlichen Ablauf des Informationsflusses
Entsprechend den hydrologischen Berechnungen dauert es rund 20 Minuten, bis der
Abfluss von etwa 4 m³/s bei Station 1 erreicht wird (Wahrnehmung, t1). Zwischen
Wahrnehmung und Erkennung liegen 2 Minuten (Erkennung, t2). Ab diesem
Zeitpunkt sind die Verantwortlichen informiert. Die Zeit bis zu einer Reaktion (t3) lässt
sich noch nicht quantifizieren, da kein „Einsatzplan“ bisher erstellt wurde. Im
Ereignisfall stehen rund 120 Minuten für eine Maßnahmensetzung zur Verfügung.
3.11 Kosten
Die Kosten für die Einrichtung und Betrieb des Messfeldes Dristenau können
folgendermaßen beziffert werden:
Dristenau Personalkosten Reisekosten Sachkosten Fremdleistung
Bauliche Vorkehrungen zur Einrichtung (WLV)
136.000
Messeinrichtung 40.000 €
Investitionskosten 40.000 € 136.000 €
2-mal jährliche Wartung/Jahr
1.600 € 700 €
Abfrage zentral/Jahr 3.000 € 350 €
Monatliche visuelle Kontrolle/Jahr
2.000 € 500 €
Versicherung/Jahr 1.000 €
Unvorhergesehens/Jahr 1.000 € 500 € 1.000 €
Betriebskosten pro Jahr 7.600 € 1.000 € 1.000 € 1.350 €
Tabelle 9: Kostenübersicht (Brutto) Errichtung und laufender Betrieb
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 39
3.12 Inbetriebnahme und Beispieldatensatz
3.12.1 Abnahme der Station
Die Abnahme der Stationen erfolgte am 8. und 9.März.2004 seitens des Institutes für
Alpine Naturgefahren.
Die Meldung der Grenzwertüber- bzw. Unterschreitung per SMS wurde an Hübl und
Zott (Institut für Alpine Naturgefahren) und Stepanek (WLV Gebietsbauleitung
Westliches Unterinntal) eingerichtet.
Stationseinstellungen:
• Station 1: Alarm bei 50 cm und 100 cm Abflusstiefe; Entwarnung bei 50 cm
Abflusstiefe.
• Station 2: Alarm bei 40 cm Abflusstiefe; Entwarnung bei 40 cm Abflusstiefe.
• Station 3: Alarm bei 40 cm Abflusstiefe; Entwarnung bei 40 cm Abflusstiefe.
• Die Messwiederholung beträgt 15 Sekunden.
• Für eine Alarmierung muss der Grenzwert bei 15 Messwiederholungen
überschritten werden. Wenn Alarmwert überschritten wird, dauert es somit 4
Minuten bis zum Alarm.
• Lufttemperatur und Luftfeuchte werden alle 10 Minuten gemessen.
Abbildung 28 bis Abbildung 30 zeigen die bei der Endabnahme simulierten
Abflussganglinien mit den per SMS eingetroffenen Warn- und Entwarnzeiten.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 40
12:0
6:00
12:0
6:30
12:0
7:00
12:0
7:30
12:0
8:00
12:0
8:30
12:0
9:00
12:0
9:30
12:1
0:00
12:1
0:30
12:1
1:00
12:1
1:30
12:1
2:00
12:1
2:30
12:1
3:00
12:1
3:30
12:1
4:00
12:1
4:30
12:1
5:00
12:1
5:30
12:1
6:00
12:1
6:30
12:1
7:00
12:1
7:30
12:1
8:00
12:1
8:30
12:1
9:00
12:1
9:30
12:2
0:00
12:2
0:30
12:2
1:00
12:2
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170A
bflu
ss [c
m]
Abnahme Station 1 (Brücke)Abflussganglinie Station 1 (Brücke)SMS Warnung (eingelangt)SMS Entwarnung (eingelangt)
Abbildung 28: Im Gelände simulierte Abflussganglinie bei der Station 1
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Abflu
ss [c
m]
Abnahme Station 2 (mitte)Abflussganglinie Station 2 (mitte)SMS Warnung (eingelangt)SMS Entwarnung (eingelangt)
Abbildung 29: Im Gelände simulierte Abflussganglinie bei der Station 2
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 41
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Abf
luss
[cm
]Abnahme Station 3 (oben)
Abflussganglinie Station 3 (oben)SMS Warnung (eingelangt)SMS Entwarnung (eingelangt)
Abbildung 30: Im Gelände simulierte Abflussganglinie bei der Station 3
3.12.2 Ereignis vom 22./23. August 2005
Abbildung 33 und Abbildung 34 zeigt das Ereignis vom 22. und 23. August 2005,
wobei zahlreiche Alarmierungen ausgelöst wurden. Zu beachten ist bei der
Niederschlagsaufzeichnung, dass der Behälter sich im Laufe des Ereignisses
komplett anfüllte. Der tatsächliche Niederschlag dürfte etwas höher liegen.
Abbildung 31: Niederschlag an der Station 3 (22./23. 8.2005)
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 42
Abbildung 32: Abflusstiefe Station 3 (22./23. 8.2005)
Abbildung 33: Abflusstiefe Station 2 (22./23. 8.2005)
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 43
Abbildung 34: Abflusstiefe Station 1 (22./23. 8.2005)
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 44
3.13 Erstellung Pegelschlüssel
Für die Erstellung der Pegelschlüssel wurde vorerst eine Detailvermessung in etwa
100 Meter vor und nach der jeweiligen Station durchgeführt. Da es nicht zu erwarten
ist, den Pegelschlüssel aus vor Ort gewonnenen Daten ermitteln zu können, wird der
Pegelschlüssel mit einem eindimensionalen hydraulischen Modell (Hec-Ras)
berechnet.
Abbildung 35: DHM der Gerinneabschnitte bei den Stationen
Abbildung 36: Zugrundegelegte Rauhigkeiten und Querprofile
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 45
Abbildung 37: Pegelschlüssel Station 1 (hm 5.00)
Die Befestigung eines Lattenpegels wäre für eine schnelle visuelle Beurteilung und
aufgrund der einfachen Montage an dieser Stelle durchaus zweckmäßig.
Abbildung 38: Pegelschlüssel Station 2 (hm 29.00)
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 46
Abbildung 39: Pegelschlüssel Station 3 (hm 36.47)
Die Befestigung eines zusätzlichen Lattenpegels wäre für eine schnelle visuelle
Beurteilung und aufgrund der einfachen Montage an der Sperrenkrone durchaus
zweckmäßig.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 47
3.14 Schlussfolgerungen
Das Schutzkonzept der Pertisauer Wildbäche sieht die teilweise Ausleitung des
Abflusses in land- und forstwirtschaftlich genutzte Flächen vor. Um die Dämpfung
des Abflusses mit Daten belegen zu können, wurde das Institut für Alpine
Naturgefahren der Universität für Bodenkultur Wien beauftragt, ein
dementsprechendes Monitoring-System im Teileinzugsgebiet Dristenau zu planen.
Aufgrund der Anregung der Gemeinde Eben am Achensee und des
Hydrographischen Dienstes Tirol wurde das Konzept auf ein Informationssystem
erweitert.
Für die Realisierung dieses Informationssystems wurde die Firma OTT Messtechnik
GmbH vom Institut für Alpine Naturgefahren beauftragt. Der Aufbau erfolgte im Jahr
2003.
Der Dristenaubach ist ein nur zeitweise wasserführender Wildbach, der jedoch bei
Abflüssen über seine gesamte Gerinnebreite Feststoffe transportiert, aber auch in
seine Alluvion einschneidet.
Realisiert wurde das Informationssystem Dristenau durch die Anordnung von drei
autarken Stationen, wobei die Masterstation über einen Anschluss an das 220 V
Netz verfügt.
Station 3 (hm 36.47) erfasst den in den zu beurteilenden Gerinnebereich
einstossenden Abfluss. Als fixiertes Profil eignet sich dafür die Abflusssektion der
neu errichteten Geschiebesperre bei hm 36.47 bachaufwärts der südlichen
Ausleitungsfläche. An diese Station ist eine Niederschlagserfassung gekoppelt. Die
Datenkommunikation zur Masterstation erfolgt mittels Funk, die Stromversorgung
mittels Solarpaneelen.
Station 2 (hm 29.0) ist nach der Rückleitung der südlichen Ausleitungsfläche
angeordnet. Um an dieser Stelle eine Abflussmessung durchführen zu können,
wurde eine Gerinnestabilisierung durch die WLV realisiert wird. Die
Datenkommunikation zur Masterstation erfolgt mittels Funk, die Stroversorgung
durch Solarzellen.
Station 1 bei hm 5.0 dient neben der Erfassung des Abflusses am Ausgang der
Dristenau als Masterstation, von der die Kommunikation nach außen mittels GSM
erfolgt.
IAN Report 76 Band 4
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 48
Die Messdaten werden an jeder Station gespeichert, wobei die Datalogger bei
Überschreitung festgelegter Grenzwerte aktiv eine Information über die Masterstation
absetzen. Die Datenabfrage und Loggereinstellung wird passiv von der Masterstation
bei Anruf durchgeführt.
Die Abflusstiefe wird berührungsfrei durch Radarsensoren (VEGAPULS 62)
aufgezeichnet, die Niederschlagserfassung erfolgt durch einen PLUVIO 1.000 mm
der Firma OTT Messtechnik GmbH.
Schwellenwerte sind für die gemessenen Abflusstiefen eingerichtet. Wenn bei einem
internen Abfrageintervall von 15 Sekunden der Grenzwert 8-mal hintereinander
überschritten wird, werden im derzeit laufenden Probebetrieb SMS an die in der
Errichtung des Informationssystems involvierten Organisationseinheiten abgesendet.
Im Winterbetrieb wird die Alarmierung deaktiviert.
Die Datenabfrage und Archivierung erfolgt am Institut für Alpine Naturgefahren, das
auch 2-mal jährlich die Stationen wartet. Eine Kooperation mit dem HD-Tirol im Fall
der Niederschlagsmessung ist angedacht.
Andere Wartungs-, Instandsetzungs- oder Versicherungsverträge gibt es derzeit
nicht.
Eine rechtliche Grundlage zur Errichtung und zum Betrieb des Informationssystems
ist nicht gegeben.
Nach der Abnahme der Stationen konnten bisher „kleinere Ereignisse“ aufgezeichnet
werden, eine Grenzwertüberschreitung trat nur beim Ereignis vom 22. August 2005
auf.
IAN Report 76 Band 4 Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 49
4 Literaturverzeichnis AG Boden (1994): Bodenkundliche Kartieranleitung, 4. Auflage, Hannover 1 AMOOZEGAR, A. & WARRICK, A.W. (1986): Hydraulic Conductivity of Saturated
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IAN Report 76 Band 4 Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4.doc 50
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IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 1
1 Anhang
1.1 Prinzipskizze und Bilder der (Master-)Station 1 (hm 5.0)
Abbildung 1: Prinzipskizze Station 1
Abbildung 2. Standort und Verteilerkasten
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 2
1.2 Prinzipskizze und Bilder der Station 2 (hm 29.0)
Abbildung 3: Prinzipskizze Station 2
Abbildung 4. Standort und Verteilerkasten
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 3
1.3 Prinzipskizze und Bilder der Station 3 (hm 36.47)
Abbildung 5: Skizze Station 3
Abbildung 6. Standort (Zustand im Sommer und Winter)
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 4
1.4 Geräteauflistung Xstation Ystation Zstation Xgeraet Ygeraet Zgeraet Standort Nummer Messgeraet Anzahl Type Hersteller101463 253621 1133 101465 253620 1133 Petiasu_oben 0000192176 Niederschlagswaage 1 PLUVIO OTT101463 253621 1133 101463 253621 1133 Petiasu_oben 0000192176 Temperatur/Feuchte 1 PT100 1/3 DIN OTT101463 253621 1133 101455 253624 Petiasu_oben 0000192176 Radar 1 VEGA Plus 62 VEGA101463 253621 1133 101463 253621 1133 Petiasu_oben 0000192176 Datenlogger 1 LogoSens OTT101463 253621 1133 Petiasu_oben 0000192176 Messverteiler 1 OTT101463 253621 1133 101463 253621 1133 Petiasu_oben 0000192176 Datenfunkgeraet 1 MR25X OTT101463 253621 1133 Petiasu_oben 0000192176 Netzversorgung 2 Solarpanel SM55 12V/55W OTT101829 254249 1091 101821 254252 1093 Petiasu_mitte 0000019200 Radar 1 VEGA Plus 62 VEGA101829 254249 1091 101829 254249 1091 Petiasu_mitte 0000019200 Datenlogger 1 LogoSens OTT101829 254249 1091 Petiasu_mitte 0000019200 Messverteiler 1 AE1008 OTT101829 254249 1091 101829 254249 1091 Petiasu_mitte 0000019200 Datenfunkgeraet 1 MR25X OTT101829 254249 1091 Petiasu_mitte 0000019200 Netzversorgung 2 Solarpanel SM55 12V/55W OTT102145 256516 974 102145 256516 Petiasu_Brücke 0000192175 Radar 1 VEGA Plus 62 VEGA102145 256516 974 102145 256516 256516 Petiasu_Brücke 0000192175 Datenlogger 1 LogoSens OTT102145 256516 974 Petiasu_Brücke 0000192175 Messverteiler 1 OTT102145 256516 974 102145 256516 256516 Petiasu_Brücke 0000192175 Datenfunkgeraet 1 MR25X OTT102145 256516 974 Petiasu_Brücke 0000192175 Netzversorgung 1 220V AC/12V DC OTT
Tabelle 1: Geräteauflistung der drei Stationen (Stand 2004)
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 5
1.5 Pegelschlüssel-Kenndaten Sohle Abfluss Q Wasserpiegelhöhe Energielinienhöhe Energilinienneigung Geschwindigkeit Durchflussquerschnitt
[m.ü.M.] [m3/s] [m] [m] [m/m] [m/s] [m²]972.76 1 0.24 0.53 0.0215 2.41 0.41972.76 2 0.36 0.82 0.0205 2.98 0.67972.76 3 0.51 0.99 0.0156 3.07 0.98972.76 4 0.75 1.08 0.0074 2.56 1.56972.76 5 0.86 1.23 0.0073 2.71 1.84972.76 6 0.95 1.37 0.0074 2.87 2.09972.76 7 1.03 1.49 0.0075 3 2.33972.76 8 1.12 1.61 0.0075 3.1 2.58972.76 9 1.2 1.72 0.0073 3.17 2.84972.76 10 1.34 1.8 0.0060 3.02 3.59
Tabelle 2: Wasserspiegelhöhe, Energielinienhöhe und Energielinienneigung, Geschwindigkeit und Durchflussquerschnitt bei der Station 1
Sohlenhöhe Abfluss Q Wasserspiegelhöhe Energielinienhöhe Energielinienneigung Geschwindigkeit Durchflussquerschnitt[m.ü.M] [m³/s] [m] [m] [m/m] [m/s] [m²]1130.8 1 0.17 0.22 0.0356 1 11130.8 2 0.2 0.3 0.4134 1.3 1.51130.8 3 0.3 0.4 0.0290 1.43 2.091130.8 4 0.34 0.47 0.0283 1.58 2.531130.8 5 0.38 0.54 0.0308 1.77 2.831130.8 6 0.42 0.6 0.0298 1.87 3.211130.8 7 0.46 0.66 0.0282 1.95 3.61130.8 8 0.5 0.71 0.0288 2.06 3.891130.8 9 0.53 0.76 0.0277 2.12 4.241130.8 10 0.57 0.81 0.0278 2.21 4.531130.8 11 0.61 0.86 0.0263 2.24 4.911130.8 12 0.64 0.91 0.0258 2.3 5.221130.8 13 0.67 0.95 0.0256 2.36 5.521130.8 14 0.7 1 0.0248 2.39 5.851130.8 15 0.76 1.04 0.0215 2.34 6.411130.8 16 0.8 1.09 0.0206 2.36 6.781130.8 17 0.84 1.13 0.0198 2.38 7.141130.8 18 0.87 1.17 0.0196 2.42 7.441130.8 19 0.91 1.21 0.0189 2.43 7.811130.8 20 0.94 1.25 0.0187 2.47 8.11130.8 21 0.97 1.29 0.0181 2.48 8.461130.8 22 1 1.32 0.0179 2.51 8.751130.8 23 1.03 1.36 0.0177 2.54 9.051130.8 24 1.06 1.39 0.0176 2.57 9.341130.8 25 1.09 1.43 0.0174 2.6 9.621130.8 26 1.11 1.46 0.0173 2.63 9.91130.8 27 1.14 1.5 0.0172 2.65 10.181130.8 28 1.17 1.53 0.0171 2.68 10.451130.8 29 1.2 1.57 0.0167 2.69 10.781130.8 30 1.22 1.6 0.0166 2.72 11.051130.8 31 1.25 1.63 0.0166 2.74 11.311130.8 32 1.27 1.66 0.0165 2.76 11.581130.8 33 1.3 1.69 0.0164 2.79 11.841130.8 34 1.32 1.73 0.0163 2.81 12.11130.8 35 1.34 1.75 0.0166 2.85 12.271130.8 36 1.34 1.78 0.0173 2.92 12.331130.8 37 1.34 1.8 0.0187 3.02 12.241130.8 38 1.34 1.83 0.0194 3.09 12.311130.8 39 1.37 1.86 0.0192 3.1 12.571130.8 40 1.38 1.89 0.0193 3.14 12.761130.8 41 1.41 1.91 0.0191 3.15 13.031130.8 42 1.43 1.94 0.0191 3.17 13.261130.8 43 1.45 1.97 0.0189 3.18 13.511130.8 44 1.48 2 0.0185 3.18 13.831130.8 45 1.51 2.03 0.0183 3.19 14.091130.8 46 1.52 2.05 0.0186 3.23 14.251130.8 47 1.53 2.08 0.0195 3.28 14.331130.8 48 1.53 2.1 0.0204 3.34 14.351130.8 49 1.53 2.12 0.0212 3.42 14.331130.8 50 1.52 2.15 0.0220 3.5 14.29
Tabelle 3: Wasserspiegelhöhe, Energielinienhöhe und Energielinienneigung, Geschwindigkeit und Durchflussquerschnitt bei der Station 3
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 6
Sohle Abfluss Q Wasserspiegelhöhe Energieliniehöhe Energielienienneigung Geschwindigkeit Durchflussquerscnitt[m.ü.M.] [m³/s] [m] [m] [m/m] [m/s] [m²]1087,99 1 0,14 0,23 0,0618 1,28 0,781087,99 2 0,21 0,34 0,0507 1,58 1,271087,99 3 0,27 0,43 0,0457 1,79 1,681087,99 4 0,32 0,51 0,0428 1,96 2,041087,99 5 0,36 0,59 0,0411 2,11 2,371087,99 6 0,41 0,66 0,0391 2,22 2,71087,99 7 0,44 0,72 0,0380 2,34 31087,99 8 0,48 0,78 0,0372 2,44 3,281087,99 9 0,52 0,84 0,0361 2,53 3,561087,99 10 0,55 0,9 0,0353 2,61 3,831087,99 11 0,59 0,95 0,0347 2,69 4,091087,99 12 0,62 1,01 0,0341 2,76 4,351087,99 13 0,65 1,05 0,0332 2,82 4,611087,99 14 0,68 1,1 0,0327 2,88 4,861087,99 15 0,71 1,15 0,0325 2,95 5,081087,99 16 0,74 1,2 0,0315 2,99 5,351087,99 17 0,77 1,24 0,0314 3,05 5,571087,99 18 0,79 1,29 0,0311 3,11 5,791087,99 19 0,82 1,33 0,0306 3,15 6,031087,99 20 0,85 1,37 0,0304 3,21 6,241087,99 21 0,87 1,41 0,0301 3,25 6,461087,99 22 0,91 1,44 0,0279 3,23 6,821087,99 23 0,94 1,48 0,0275 3,26 7,051087,99 24 0,97 1,52 0,0271 3,3 7,281087,99 25 0,99 1,56 0,0268 3,33 7,51087,99 26 1,02 1,6 0,0265 3,37 7,721087,99 27 1,04 1,63 0,0262 3,4 7,941087,99 28 1,07 1,67 0,0260 3,43 8,151087,99 29 1,09 1,7 0,0257 3,47 8,371087,99 30 1,12 1,74 0,0254 3,49 8,591087,99 31 1,14 1,77 0,0251 3,52 8,81087,99 32 1,16 1,8 0,0250 3,55 9,011087,99 33 1,18 1,84 0,0248 3,58 9,211087,99 34 1,21 1,87 0,0246 3,61 9,421087,99 35 1,23 1,9 0,0244 3,64 9,631087,99 36 1,25 1,93 0,0241 3,66 9,851087,99 37 1,27 1,97 0,0239 3,68 10,051087,99 38 1,29 2 0,0239 3,71 10,231087,99 39 1,32 2,03 0,0236 3,74 10,441087,99 40 1,34 2,06 0,0235 3,76 10,641087,99 41 1,36 2,09 0,0233 3,78 10,851087,99 42 1,38 2,12 0,0232 3,81 11,031087,99 43 1,4 2,15 0,0231 3,83 11,211087,99 44 1,42 2,18 0,0232 3,87 11,381087,99 45 1,44 2,2 0,0228 3,88 11,611087,99 46 1,46 2,23 0,0226 3,89 11,811087,99 47 1,47 2,26 0,0227 3,93 11,961087,99 48 1,5 2,29 0,0222 3,93 12,231087,99 49 1,57 2,31 0,0198 3,8 12,881087,99 50 1,56 2,34 0,0212 3,92 12,751087,99 51 1,59 2,36 0,0204 3,9 13,081087,99 52 1,62 2,39 0,0198 3,87 13,431087,99 53 1,67 2,41 0,0193 3,81 13,91087,99 54 1,73 2,43 0,0183 3,71 14,551087,99 55 1,75 2,45 0,0184 3,72 14,781087,99 56 1,77 2,47 0,0185 3,73 15,011087,99 57 1,79 2,5 0,0186 3,73 15,271087,99 58 1,81 2,52 0,0188 3,74 15,521087,99 59 1,83 2,54 0,0188 3,74 15,771087,99 60 1,84 2,56 0,0187 3,75 161087,99 61 1,86 2,58 0,0187 3,76 16,211087,99 62 1,87 2,6 0,0188 3,78 16,41087,99 63 1,89 2,62 0,0189 3,8 16,581087,99 64 1,87 2,65 0,0201 3,91 16,371087,99 65 1,88 2,67 0,0203 3,93 16,541087,99 66 1,92 2,69 0,0196 3,89 16,961087,99 67 1,93 2,71 0,0197 3,91 17,141087,99 68 1,94 2,73 0,0197 3,92 17,351087,99 69 1,96 2,75 0,0198 3,94 17,531087,99 70 1,97 2,76 0,0198 3,95 17,71
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 7
1087.99 71 1.98 2.78 0.0199 3.97 17.91087.99 72 1.99 2.8 0.0199 3.98 18.081087.99 73 2.01 2.82 0.0199 4 18.251087.99 74 2.02 2.84 0.0198 4.01 18.441087.99 75 2.03 2.86 0.0197 4.03 18.61087.99 76 2.04 2.88 0.0197 4.04 18.791087.99 77 2.05 2.89 0.0196 4.06 18.961087.99 78 2.07 2.91 0.0196 4.07 19.141087.99 79 2.08 2.93 0.0195 4.09 19.31087.99 80 2.09 2.95 0.0195 4.11 19.481087.99 81 2.1 2.97 0.0194 4.12 19.651087.99 82 2.11 2.99 0.0195 4.14 19.81087.99 83 2.13 3 0.0193 4.15 20.011087.99 84 2.14 3.02 0.0193 4.16 20.181087.99 85 2.16 3.03 0.0188 4.15 20.491087.99 86 2.16 3.05 0.0192 4.19 20.511087.99 87 2.17 3.07 0.0191 4.21 20.691087.99 88 2.18 3.09 0.0191 4.22 20.851087.99 89 2.19 3.11 0.0191 4.24 211087.99 90 2.21 3.12 0.0190 4.25 21.21087.99 91 2.22 3.14 0.0189 4.26 21.371087.99 92 2.23 3.16 0.0189 4.27 21.541087.99 93 2.24 3.17 0.0188 4.28 21.711087.99 94 2.25 3.19 0.0188 4.3 21.891087.99 95 2.26 3.21 0.0187 4.31 22.061087.99 96 2.28 3.22 0.0183 4.29 22.381087.99 97 2.28 3.24 0.0187 4.33 22.381087.99 98 2.44 3.24 0.0140 3.96 24.771087.99 99 2.45 3.25 0.0140 3.97 24.911087.99 100 2.46 3.27 0.0139 3.98 25.111087.99 101 2.48 3.29 0.0138 3.99 25.331087.99 102 2.48 3.3 0.0139 4.01 25.431087.99 103 2.49 3.32 0.0140 4.03 25.551087.99 104 2.51 3.33 0.0139 4.03 25.781087.99 105 2.79 3.29 0.0077 3.25 38.341087.99 106 2.78 3.3 0.0079 3.29 38.241087.99 107 2.82 3.32 0.0075 3.25 39.411087.99 108 2.85 3.34 0.0073 3.22 40.371087.99 109 2.87 3.35 0.0071 3.2 41.31087.99 110 2.89 3.37 0.0069 3.18 42.091087.99 111 2.93 3.39 0.0066 3.13 43.641087.99 112 2.95 3.41 0.0064 3.11 44.671087.99 113 2.96 3.42 0.0064 3.13 44.771087.99 114 2.97 3.43 0.0064 3.13 45.231087.99 115 2.99 3.44 0.0063 3.11 46.21087.99 116 3.02 3.46 0.0060 3.07 47.491087.99 117 3.05 3.48 0.0058 3.05 48.641087.99 118 3.07 3.5 0.0057 3.03 49.441087.99 119 3.09 3.51 0.0056 3.02 50.241087.99 120 3.11 3.53 0.0055 3.02 50.91
Tabelle 4: Wasserspiegelhöhe, Energielinienhöhe und Energielinienneigung, Geschwindigkeit und Durchflussquerschnitt bei der Station 2
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 8
1.6 Schaltpäne der Stationen
Abbildung 7: Aufbauplan der Station 1
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 9
Abbildung 8: Klemmbelegung der Station 1
IAN Report 76 Band 4: Anhang
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Abbildung 9: Interne Verdrahtung der Station 1
IAN Report 76 Band 4: Anhang
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Abbildung 10: Aufbauplan der Station 2
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 12
Abbildung 11: Klemmbelegung der Station 2
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 13
Abbildung 12: Interne Verdrahtung Station 2
IAN Report 76 Band 4: Anhang
M:\Reports\REP0076\bericht\Band 4\Text\Report 76 Band 4 Anhang.doc 14
Abbildung 13: Aufbauplan der Station 3
IAN Report 76 Band 4: Anhang
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Abbildung 14: Klemmbelegung der Station 3