Erstellung eines hydrodynamisch-numerischen zweidimensionalen Strömungsmodells im Bereich der Hillebachtalsperre und Berechnung mehrerer Überflutungsszenarien
Projektdaten
| Laufzeit: | 01.12.2023 bis 31.5.2024 |
| Koordinator: | Univ.-Prof. Dr. Jorge Leandro (Details) Universität Siegen Forschungsinstitut Wasser und Umwelt (fwu) Paul-Bonatz-Str. 9-11 57076 Siegen jorge.leandro@uni-siegen.de |
| Projektmanagement: | Taylor Johnson, MSc. |
| Projektmitglieder: | Dipl.-Ing. Jörg Wieland |
| Auftraggeber: | Stadt Winterberg |
Projektbeschreibung
Die Hillbachtalsperre liegt etwa 5 km nördlich von Winterberg im Hochsauerland Kreis (siehe Abbildung 1).
Im Rahmen einer vertieften Sicherheitsüberprüfung wurde festgestellt, dass die Talsperre ein verbleibendes Schadensrisiko bei Überschreiten des Bemessungshochwassers BHQ2 (= 5000-jähhrliches Ereignis) aufweist.
Deshalb wurde bei dieser Überprüfung zusätzlich ein Zufluss des vermutlich größten Hochwassers PMF (= „Probable Maximum Flood“) angesetzt, das von der Talsperre vermutlich nicht beherrschbar ist. Ein Eintreten dieses Zuflusses würde zum Überströmen der Dammkrone und zur Zerstörung des Dammes durch rückschreitende Erosion führen. „Es wurde vereinbart, ein mit dem Katastrophenschutz des Hochsauerlandkreises (HSK) abgestimmten Alarmplan zu implementieren. Dies ist erfolgt, jedoch benötigt der HSK noch Pläne aus denen hervorgeht, welche Grundstücksflächen auf Grund eines theoretischen Dammbruches im Unterlauf überflutet werden.“ (Zitat Stadtwerke Winterberg, 2023).
Der Hillebach mündet etwa 1 km unterhalb der Talsperre in die Ruhr. Für die Dammbruchszenarien sollen zwei unterschiedliche Anfangszustände untersucht werden:
a) Die Ruhr führt zum Zeitpunkt des Dammbruches nur Mittelwasser
b) Die Ruhr führt zum Zeitpunkt des Dammbruches ein sehr seltenes Hochwasser HQExtrem (=HQ1000) als stationären Durchfluss
Für das Projekt wird aus den vorhandenen DGM-Geländedaten und zusätzlichen Querprofilen ein mehrdimensionales Berechnungsmodell des Ruhrtales von der Talsperre bis unterhalb der Ortslage Assinghausen erstellt. Im Rahmen der Bearbeitung werden die Lastfälle des fortschreitenden Staudammversagens untersucht. Hierzu werden Breschengeometrien entsprechend Literatur (oder wahlweise nach Vorgaben des Auftraggebers) in das Modell integriert.
Aufbauend auf der Modellierung des Bruches der Hillebachtalsperre wird auch ein „worst-case Szenario“ untersucht. Dabei wird ein „plötzliches Verschwinden“ des gesamten Dammkörpers simuliert. Mit Hilfe dieses Lastfalles kann die maximal mögliche Ausdehnung des Überflutungsbereiches unterhalb der Havarierten Talsperre abgeschätzt werden.
Ziel des Projektes ist es, die vorhandenen Evakuierungszeiten aufgrund der Wellenaus-breitungsgeschwindigkeit zu bestimmen. Weiterhin kann mit den Berechnungsergebnissen sicher nicht überflutete Infrastruktur (z.B. Straßen, Gebäude) identifiziert werden, die im Notfall von Feuerwehr und Technischem Hilfswerk nutzbar bleibt.