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Gekoppelte 1D-2D hydraulische Modellierung urbaner Sturzfluten – RAINMAN-Pilotstudie Graz Eggenberg

Monschein, Miriam / Gamerith, Valentin

Überflutungsereignisse infolge Starkregen verursachen im urbanen Raum häufig große Schäden, in den vergangenen Jahren ist eine Häufung von Überflutungsereignissen infolge lokaler Starkregen feststellbar. So wurden auch Teile des Grazer Stadtgebiets vermehrt von Starkregenereignissen getroffen, die zu Überflutungen und Schadensereignissen führten. Der vorliegende Beitrag zeigt anhand eines ausgewählten Pilotgebiets aus dem Projekt RAINMAN beispielhaft die Modellierung der Abflussgeschehnisse bei Starkregenereignissen unter Kopplung eines 1D-Kanalnetzmodells mit einem 2D-Oberflächenabflussmodell. Die Modellsensitivität in Hinblick auf zwei maßgebliche Modellparameter des Niederschlag-Abfluss-Modells und des 2D-hydraulischen Oberflächenabflussmodells sowie die Auswirkung der gewählten Niederschlagsverteilung werden untersucht. Die Ergebnisse der Pilotstudie zeigen, dass der Parameterwahl sowie der Belastungsannahme eine große Bedeutung zukommt, da schon geringe Änderungen der Paramater zu maßgeblichen Auswirkungen auf die Ergebnisse führen können. Da zu erwarten ist, dass nur in den wenigsten Fällen Daten für eine Modellkalibrierung zu Verfügung stehen, wird eine Sensitivitätsanalyse sowie ergänzend die Plausibilisierung der Ergebnisse mit empirischen Größen und praktischen Erfahrungen jedenfalls empfohlen, insbesondere da die Ergebnisse direkte Konsequenzen für die Risikobewertung und eine eventuelle Planung von Schutzmaßnahmen haben. Die Modellkopplung zeigte lokal signifikante Anstiege in den Wasserspiegeln im Vergleich zur getrennten Modellierung. Die möglichen Wechselwirkungen zwischen Oberflächenabfluss und Kanalnetzmodell sollten daher im urbanen Kontext jedenfalls betrachtet werden.