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unilogo Universität Stuttgart
Institute of Hydraulic Engineering

Research: Hydraulic Laboratory

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Geplantes Hochwasserrückhaltebecken Oberndorf/Wieslauf - Wasserbauliche Modellversuche zum Auslassbauwerk
Project manager:Prof. Dr.-Ing. Silke Wieprecht
Deputy:Dr.-Ing. Sven Hartmann, AOR
Research assistants:Dipl.-Phys. Gerhard Schmid
Dipl.-Ing. Manuel Gruber
Duration:15.10.2012 - 18.10.2013
Funding:Wasserverband Wieslauftal
Comments:

This project is part of the research area:
Hydromorphology

MMM- Monitoring, Measuring and Modelling

Publications: Link

Abstract:

Die Wieslauf gehört zum Einzugsgebiet des Neckars und durchfließt zahlreiche Ortschaften auf dem Weg zu ihrer Mündung in die Rems. Im Rahmen der Flussgebietsuntersuchung Wieslauf ist der Bau des Hochwasserrückhaltebeckens (HRB) Oberndorf vorgesehen, welches ein Teilort der Gemeinde Rudersberg im Rems-Murr-Kreis ist. Im Rahmen von physikalischen Modellversuche wird die hydraulische Bemessung der Auslassorgane für maßgebliche Betriebszustände verifiziert und die Kennlinien sowohl des Betriebs- als auch des Grundablasses für die Regelabgabe bei verschiedenen Jährlichkeiten von Hochwasserereignissen ermittelt. Weiterhin werden Untersuchungen bezüglich konstruktiver Optimierungen der Tosbeckeneinbauten im Hinblick auf folgende Kriterien durchgeführt:
  • Optimierung der Energieumwandlung
  • Optimierung der aquatischen und terrestrischen Durchgängigkeit
  • Minimierung des Erosionsrisikos für das Vorland und Gewässerbett unterstrom
  • Verbesserung der Zugänglichkeit zum Tosbecken für Unterhaltungsmaßnahmen
Basierend auf den physikalischen Modellversuchen wurde eine Ausführungsvariante erarbeitet, die den oben genannten Kriterien entspricht. Die Ausführungsvariante enthält insgesamt 3 Störkörper, die hinsichtlich ihrer Abmessungen und Lage optimiert wurden, sowie eine Leitwand mit sohlnahen Öffnungen. Des Weiteren minimiert eine Geländeanpassung des Vorlands, unterstrom des Tosbeckens, das Erosionsrisiko im Uferbereich und erleichtert die Zugänglichkeit für Unterhaltungsmaßnahmen. Mithilfe dieser konstruktiven Optimierungen kann für alle Betriebsfälle eine sehr gute Energieumwandlung sowohl bei Verwendung des Betriebsauslasses als auch des Grundablasses erreicht werden. Gleichzeitig lassen die unterstrom des Tosbeckens beobachteten Fließgeschwindigkeiten ein geringes Erosionsrisiko an den Uferbereichen und auf dem Vorland des Gewässers erwarten. Zusätzlich zeigen die Korngrößenanalysen oberstrom des Auslassbauwerks eine für kiesführende Fließgewässer typische vertikale Kornsortierung (Deck-, Ober- und Unterschicht). Quantitative Aussagen bezüglich des Sediment-Transports sind basierend auf der Datengrundlage und der Konzeption des physikalischen Modells nicht möglich. Qualitativ ist festzuhalten, dass der bei Hochwasser eintretende Geschiebetransport zu Ablagerungen im Tosbecken führen wird, die sich negativ auf die Energieumwandlung auswirken. Aus diesen Gründen wird empfohlen, ab einer Ablagerungsmächtigkeit von 0,5 m Unterhaltungsmaßnahmen durchzuführen. Die Ableitung von Aussagen über die zu erwartende Häufigkeit von Unterhaltungsmaßnahmen ist aufgrund fehlender quantitativer Aussagen hinsichtlich des Sediment-Transports nicht möglich.