Überflutungsraumanalysen anhand von Beispielen an der österreichischen Donau : Beitrag zur Verbesserung einer Evaluierungsmethodik

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung von Überflutungsräumen entlang der österreichischen Donau hinsichtlich ihrer hydrologischen (Retention) und hydraulischen Wirkung im Hochwasserfall. Zentraler Hintergrund dieser Untersuchung war die EU-Hochwasserrichtlinie, welche u.a. besondere Akzente in der Bewertung, Nutzung und Rückgewinnung von Retentionsräumen fordert. Dieser Forderung nachkommend wurde bereits 2008 im Rahmen des EU-Projektes PRO_Floodplain eine Methode zur integrativen Bewertung und Evaluierung von Überflutungsflächen entwickelt. Das Ergebnis dieser Methode, die Floodplain Evaluation Matrix (FEM) sollte in weiterer Folge im Projekt „Retentionsraumanalysen an der österreichischen Donau“ getestet und weiterentwickelt werden. Als Teil dieses Projekts, beschäftigt sich diese Diplomarbeit mit der Erhebung und Evaluierung der relevanten hydrologischen und hydraulischen Parameter, die für die Beschreibung der Retentions- und Abflusswirkung auf Überflutungsflächen unter verschiedenen geomorphologischen Randbedingungen im Hochwasserfall von Bedeutung sind. Hierbei wurden instationäre 2D-Berechnungen für die Gebiete Machland, Stopfenreuth (Nationalpark Donau-Auen) und Enghagen (Linzer Feld) durchgeführt. Im Zuge einer Sensitivitätsanalyse wurde Mithilfe der 2D-Modellierung eine umfassende Parameterstudie für die relevanten hydrologischen (Scheitelabminderung, Scheitelverzögerung) und hydraulischen (Wasserspiegellagen, Fließgeschwindigkeiten, Sohlschubspannungen) Kenngrößen durchgeführt, wobei verschiedene Szenarien (Dammverschiebungen und Rauigkeitsänderung in den Vorländern) untersucht wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die großen Überflutungsräume (z.B. Machland und Nationalpark Donau-Auen) für überregionale, hydrologische Parameter von zentraler Bedeutung sind. Bei allen Überflutungsräumen (auch bei kleineren Gebieten wie z.B. Enghagen) sind zudem die lokalen, hydraulischen Parameter besonders zu berücksichtigen und negative Auswirkungen auf Nachbarn (Dritte) und unmittelbare Unterlieger zu vermeiden. Deshalb sind Maßnahmen zu deren Erhalt und wo möglich - Wiederherstellung wichtig und zielführend.The present work deals with the study of floodplains along the Austrian Danube in terms of hydrological (retention) and hydraulic effectiveness in case of floods. Central background to this investigation was the EU Floods Directive which demands special emphasis on evaluation, use and recovery of retention areas. In order to meet these requirements, a method for integrated assessment and evaluation of floodplains was developed in 2008 within the EU project PRO_Floodplain. The overall result of this method, the Floodplain Evaluation Matrix (FEM) was subsequently tested and enhanced in the project “Retention Area Analysis at the Austrian Danube ". As part of this project, this thesis deals with the determination and evaluation of relevant hydrologic and hydraulic parameters which are used to describe the effects on retention and flow in floodplains under different geomorphological conditions during the flood event. Therefore, unsteady 2D-simulations were carried out for the regions Machland, Stopfenreuth (Nationalpark Donau-Auen) and Enghagen (Linzer Feld). Finally, a sensitivity analysis using the 2D modelling was performed in order to complete a comprehensive study of the relevant hydrological (flood peak reduction, flood wave translation) and hydraulic (water surface elevation, flow velocities, bed shear stresses) parameters and their behaviour under various scenarios (dyke displacements and changes of roughness in the floodplains). The results show that large floodplains like Machland and Nationalpark Donau-Auen have major impact on hydrological parameters. In smaller floodplains like Enghagen, hydraulic parameters gain in importance. Therefore, negative effects on neighbors and residents directly downstream must be avoided. Hence, measures for the preservation and where possible restoration of these floodplains are highly relevant.eingereicht von: Michael FürstMit engl. ZsfassungWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2011(VLID)112764