Informationen zur Ermittlung der Hochwassergefahren
Die Ermittlung der Hochwassergefahren erfolgt unter Verwendung hydraulischer Modelle. Mit diesen computergestützten mathematisch-physikalischen Modellen wird eine möglichst detaillierte Abbildung der hydraulischen Prozesse im Hochwasserfall angestrebt.
Die wesentlichen Datengrundlagen beziehen sich auf Informationen zu
Hydrologie
Die hydrologischen Grundlagendaten werden durch den Gewässerkundlichen Landesdienst in Form von Abflusslängsschnitten bzw. Abflussganglinien für die gemäß der HWRM-RL festgelegten Szenarien bereit gestellt. Die Ermittlung der Abflusswerte erfolgt auf Basis statistischer Auswertungen von Pegeldaten, mittels Niederschlags-Abfluss-Modellen bzw. durch Regionalisierungsverfahren. Die so ermittelten Abflusswerte bilden eine wesentliche Grundlage der hydraulischen Modellierung.
Topographie und Gerinne
Aussagekräftige hydraulische Berechnungen setzen die möglichst genaue Aufnahme der Geländeoberfläche der Vorländer sowie des eigentlichen Gewässers (Flussschlauch) voraus. In der Regel werden die Vorlandbereiche durch Digitale Geländemodelle (DGM) abgebildet. Landesweit kann dazu ein hoch aufgelöstes DGM1 mit einer räumlichen Auflösung von 1m x 1m verwendet werden. Das Maß der Höhengenauigkeit beträgt ± 15cm. Im Gegensatz zu den Vorlanddaten werden die Daten zur Gewässer- bzw. Gerinnegeometrie in der Regel mittels terrestrischer Vermessungen erhoben, die in Abhängigkeit der Gewässergröße u. U. vom Boot aus stattfindet. An größeren Gewässern wird die Gerinnegeometrie flächenhaft mittels sog. Echolotverfahren aufgenommen.
Bauwerksdaten
Als Bauwerksdaten werden hydraulisch wirksame Quer- (Brücken, Pfeiler, Durchlässe, Wehre, etc.) und Längsbauwerke (Ufermauern, Deiche, etc.) als weitere wesentliche Datengrundlage erhoben. Dabei werden die die Bauwerke definierenden Strukturen, wie Brückenpfeiler, lichte Höhen und Breiten von Durchlässen und Steuerorganen sowie im Wasser befindliche Bauwerkselemente von Regelorganen (z. B. Fachbaum an Wehren) vermessen. Deren detaillierte Erfassung ist unverzichtbar, um die dadurch hervorgerufenen Einflüsse in den Strömungsmodellen zu berücksichtigen. Die Messgenauigkeit terrestrischer Vermessungen wird dabei mit Werten ≤5cm angegeben.
Gebäudeumrisse
Gebäude, wie in der Regel nicht durströmte Häuser oder Hallen, die in Siedlungs- und Industriebereichen in großer Anzahl vorliegen, werden vereinfacht aus den amtlichen Gebäude- und Bauwerkskatastern entnommen. In den Modellen selbst werden die Gebäudeumrisse so definiert, dass sie nicht am Strömungsprozess teilnehmen. Damit wird deren hydraulisch wirksamer Einfluss auf die zu simulierenden Überflutungsflächen berücksichtigt.
Flächennutzungsdaten
Flächennutzungsdaten repräsentieren die Art und Ausprägung der Bodenbedeckung der Geländeoberfläche. Die sog. Rauheit, stellt eine wesentliche Steuergröße in hydraulischen Modellen. Sie hat einen entscheidenden Einfluss auf die Fließdynamik. Mit ihr können jahreszeitliche Aspekte in den Modellen berücksichtigt werden. Die dazu verwendeten Flächennutzungsdaten werden in der Regel aus Luftbildaufnahmen abgeleitet und liegen landesweit vor.
Dokumentierte Hochwasser
Die während Hochwasser dokumentierten Wasserstände und Überflutungen stellen eine wichtige Grundlage zur Kalibrierung der hydraulischen Modelle dar. Damit die Informationen über Wasserstände nicht nur an Pegeln vorliegen, werden flächendeckend Befliegungen zum Hochwasserscheitel durchgeführt. Detaillierte Aufnahmen der Überflutungsgrenzen finden zudem mittels terrestrischer Vermessungen statt.