Hochwasserminderung Im ländlichen Raum : Ein Handbuch Zur Quantitativen Planung.
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Format: | eBook |
Language: | German |
Published: |
Berlin, Heidelberg :
Springer Berlin / Heidelberg,
2020.
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Edition: | 1st ed. |
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Table of Contents:
- Intro
- Danksagung
- Verzeichnis wichtiger Abbildungen und Tabellen mit Faustzahlen und Formeln
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Anlass und Problemstellung
- 1.2 Zielgruppe und Bestimmungszweck
- Literatur
- 2 Grundlagen der Abflussentstehung, Sturzfluten und dezentralen Hochwasserschutzmaßnahmen
- 2.1 Begriffe und Definitionen des Landschaftswasserhaushalts
- 2.1.1 Komponenten und Bilanzgleichung des Wasserhaushalts
- 2.1.2 Wichtige Prozesse des Niederschlag-Abfluss-Vorgangs und ihre Terminologie
- 2.1.3 Einzugsgebiete und ihre Abgrenzung
- 2.1.4 Begriffe, Definitionen, Synonyme und ihre Einheiten und Formelzeichen
- 2.2 Starkregen - Auslöser für unterschiedliche Hochwasserarten
- 2.3 Ansätze und Wirkung dezentraler Hochwasserschutzmaßnahmen
- Literatur
- 3 Wellenablauf - wie sich Abflusswellen aufbauen und wie der Scheitel gemindert werden kann
- 3.1 Grundprinzipien und wesentliche Einflussgrößen
- 3.1.1 Eigenschaften von Abflusswellen
- 3.1.2 Einflüsse von Abflussbildung und Abflusskonzentration auf Wellenablauf und Abflussminderung
- 3.2 Methoden zur Abschätzung von Abflussscheitel und -volumen
- 3.2.1 Das Dreiecksganglinienverfahren
- z Schritt 1: Festlegen von Bezugspunkt, topographischer Wasserscheide und Bestimmung der Einzugsgebietsgröße
- z Schritt 2: Abschätzung der Scheitelanstiegszeit
- z Schritt 3: Bemessungsniederschlag
- z Schritt 4: Ermittlung des Wellenvolumens
- z Schritt 5: Abschätzen der Ablaufzeit (tfal)
- z Schritt 6: Berechnung der Scheitelabflusshöhe und Plausibilisieren der Ergebnisse
- z Anwendungsbeispiel
- 3.2.2 Das Einheitsganglinienverfahren
- 3.2.2.1 Grundlagen und Definitionen
- 3.2.2.2 Ableitung gebietsspezifischer Abflussganglinien aus dimensionslosen Einheitsganglinien
- 3.2.2.3 Anwendungsbeispiel
- Literatur.
- 4 Abflussentstehung - wie aus Niederschlag Abfluss wird
- 4.1 Grundprinzipien und wesentliche Einflussgrößen
- 4.2 Bestimmung der abflusswirksamen Niederschlagshöhe
- 4.3 Das Runoff-Curve-Number-Verfahren
- 4.4 Modellregen für den ländlichen Hochwasserschutz
- 4.4.1 Bemessungsziele in der Wasserwirtschaft und Ableitung von Bemessungszielen für die Flur
- 4.4.2 Niederschlagshöhen typischer Starkregenereignisse nach KOSTRA
- 4.5 Ansatzpunkte zur Reduktion des Abflussvolumens
- 4.5.1 Landnutzungsänderung
- 4.5.2 Flächenparzellierung
- 4.5.3 Landwirtschaftliche Bewirtschaftungspraxis
- Literatur
- 5 Abflusskonzentration - wie Abfluss in der Fläche gebündelt und beschleunigt wird
- 5.1 Grundprinzipien und wesentliche Einflussgrößen
- 5.2 Abflusstypen und Fließpfade in kleinen, ländlichen Einzugsgebieten
- 5.3 Methoden zur Abschätzung von Fließgeschwindigkeit und Fließzeit
- 5.3.1 Fließwege im Einzugsgebiet
- 5.3.2 Hydraulische Grundlagen
- 5.3.3 Die Geschwindigkeitsmethode zur Bestimmung der Konzentrationszeit
- 5.3.4 Fließgeschwindigkeitsbestimmung mithilfe der Gauckler-Manning-Strickler-Gleichung
- Literatur
- 6 Abflussverzögerung - wie Abfluss gebremst werden kann
- 6.1 Flächige, schlaginterne Maßnahmen zur Erhöhung der Oberflächenrauheit
- 6.2 Grünstreifen
- 6.3 Begrünte Abflussmulden (Grassed Waterways)
- 6.4 Kleinstrückhaltebecken in der landwirtschaftlichen Flur
- 6.5 Flurgliederung und Flächenarrangement
- 6.5.1 Konzentrationszeit und Flächenbedarf abflussmindernder Fließpfade
- 6.5.2 Vergleich aktueller und historischer Flurgliederungen
- 6.5.3 Flurneuordnung unter Berücksichtigung abflussverzögernder Strukturen und Maßnahmen
- 6.6 Abflussgeschwindigkeit in Gräben und Rohren
- 6.7 Wege- und Wasserführung
- Literatur.
- 7 Anwendungsbeispiel zur quantitativen Abschätzung von Abflusssituation und Abflussminderung
- 7.1 Einführung
- 7.2 Methoden
- 7.2.1 Bemessungsniederschlag und abflusswirksame Niederschlagshöhe
- 7.2.2 Ermittlung der Konzentrationszeit
- 7.2.3 Abschätzung der Scheitelhöhe
- 7.3 Ergebnisse
- 7.3.1 Abflussentstehung
- 7.3.2 Konzentrationszeit
- 7.3.2.1 Bestimmung der Fließzeit von Schichtabfluss und flachem, konzentriertem Abfluss in Rinnen und Rillen
- 7.3.2.2 Bestimmung der Fließzeit in den Wegseitengräben
- 7.3.3 Scheitelabflussrate bei Starkregen
- 7.3.4 Einfluss der Grabengestaltung auf Abflusskonzentration und Scheitelabflussrate
- 7.3.5 Wirkung einer flächendeckenden Mulchdirektsaat
- 7.4 Zusammenfassung
- Literatur
- 8 Anhang
- 8.1 Wirksamkeit dezentraler Maßnahmen zur Abflussminderung
- 8.2 Hydraulische Eigenschaften unterschiedlicher Abflusstypen und Fließpfade
- 8.2.1 Schichtabfluss
- 8.2.2 Flacher konzentrierter Abfluss (Rillenabfluss)
- 8.2.3 Abfluss in Hangmulden
- 8.2.4 Abfluss in Gräben, teilgefüllten Rohren und anderen offenen Gerinnen
- 8.2.5 Fließzeit durch Wasserkörper und Feuchtgebiete
- 8.2.6 Bestimmung des hydraulischen Radius
- 8.3 Das Verhältnisverfahren zur Bestimmung des Scheitelabflusses
- 8.3.1 Anwendungsbeispiel
- 8.3.2 Das erweiterte Verhältnisverfahren
- 8.4 Ableitung von Gebiets- und Bemessungsniederschlägen
- 8.4.1 Grundlagen, Kenngrößen und Definitionen
- 8.4.2 Bestimmung von Gebietsniederschlägen aus Messdaten
- 8.4.3 Radardaten
- 8.4.4 Stationsdaten
- 8.4.5 Synthetische Gebietsniederschläge
- 8.4.6 Veränderungen durch den Klimawandel
- 8.4.7 Anwendungsbeispiele zur Festlegung von Bemessungsniederschlägen
- 8.4.7.1 Erstellung eines Modellregens aus KOSTRA-Daten
- 8.4.7.2 Skalierung eines historischen Regens.
- 8.4.7.3 Rekonstruktion und Erstellung einer Niederschlagsganglinie aus Radardaten
- 8.5 Bestimmung der Abflusshöhe nach Lutz
- 8.5.1 Bestimmung des Proportionalitätsfaktors a
- 8.5.2 Bestimmung der Gebietskonstanten C1, C2 und C3
- 8.6 Hydrologische Bodengruppe
- 8.6.1 Bestimmung der hydrologischen Bodengruppe aus einer Korngrößenanalyse
- 8.6.2 Bestimmung der hydrologischen Bodengruppe aus der Bodenschätzung
- 8.7 Wegebau und Wasserführung
- 8.8 Kartierung von Fließwegen im Gelände
- 8.9 Geodaten und Geodatenanalyse
- 8.10 Einfluss der Bodenbedeckung auf CN-Werte bei kleinen Regen, bei Vorverschlämmung, bei natürlichen Regen und bei aufeinanderfolgenden Regen
- Literatur
- Stichwortverzeichnis.