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Auswirkungen eines Rheinhochwassers auf die Grundwassergewinnung - Risikoabschätzung am Beispiel eines Wasserwerkes im Großraum Köln
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Hintzsch, M.
Betreuer
- Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Uhl
Weitere Betreuer
Dr. Matthias Schmitt, RheinEnergie AG, Köln; Dipl.-Ing. Thomas Reimann, TU Dresden
Abstract
Hochwasser verursachen jedes Jahr aufs Neue Schäden in besiedelten Gebieten. Sind Versorgungseinrichtungen von den Schäden betroffen, so hat dies Engpässe an Versorgungsgütern für die Bevölkerung zur Folge. Um solche Engpässe zu vermei-den, können Hochwasserrisikoabschätzungen erarbeitet werden, welche die Hoch-wassereinwirkungen bewerten. Auf dieser Grundlage können bereits vor einem Hochwasserereignis Maßnahmenpläne erstellt werden, die eine schnellere Reaktion auf hochwasserbedingte Einwirkungen ermöglichen.
Die Zielsetzung der vorliegenden Diplomarbeit liegt deshalb in der Erarbeitung einer Risikoabschätzung eines 100jährlichen Rheinhochwassers für eine Grundwasserge-winnungsanlage. Dies soll zum einen am Beispiel eines Wasserwerkes erfolgen. Zum anderen ist ein allgemeiner Leitfaden zu entwickeln, mit dessen Hilfe Hochwas-serrisikoabschätzungen für Grundwassergewinnungsanlagen durchgeführt werden können, zumal bisher kein allgemeinen Vorgehensweisen für eine solche Hochwas-serrisikoabschätzung bekannt sind.
Zu Beginn wurde eine Methodik entwickelt, welche die Risikoabschätzung in 5 Vor-gehensschritte gliedert. Danach wurden zuerst Rahmenvorgaben gemacht, die Gefahren identifiziert und beschrieben, um abschließend das Risikopotential zu bewerten. Aus der Beurteilung der summarischen Auswirkungen der Risikopotentiale konnte die Versorgungsleistung des betrachteten Wasserwerkes abgeschätzt wer¬den. In der Risikoabschätzung konnten sowohl die hochwasserbedingten Schäden im Wasserwerk selbst als auch die Veränderungen der geförderten Grund¬wasser¬qualität für den Zeitraum des Hochwasserereignisses bewertet werden. In Anschluss an die Risikoabschätzung wurden Maßnahmen zur Minimierung der Schäden vorge-schlagen.
Die Untersuchung hat gezeigt, dass im betrachteten Wasserwerk erhebliche Schä-den auftreten, wodurch die Wasserabgabe an den Verbraucher nicht mehr möglich ist. Auch kann das Hochwasser zu Beschaffenheitsänderungen des Grundwassers führen, die zum Teil erst nach dem Hochwasserereignis sichtbar werden.
Aus den Erkenntnissen der bearbeiteten Risikoabschätzung konnte abschließend ein Leitfaden zusammengestellt werden, der das Vorgehen einer Hochwasserrisikoab-schätzung für Grundwassergewinnungsanlagen beschreibt.
Abstract
Each year floods cause new damages in inhabited areas. If supply installations are affected, then the damage causes supply disruptions for the population. In order to avoid such problems, flood risk estimates can be elaborated, to evaluate the flood effects. On this basis measure plans can be worked out already before the flood event. A faster reaction to flood-conditioned effects is possible thanks to that.
The objective of this paper is therefore the development of a risk assessment of a Rhine flood - taking place once in 100 years - for a groundwater catchment plant. On the one hand this had to be done by taking as an example a water supply company. On the other hand a general manual for such risk assessments had to be developed. The general manual should enable flood risk assessments for groundwater catch-ment plants, especially since no procedure of such a flood risk assessment has been known so far.
At the beginning a methodology has been developed, which divides the risk assess-ment into five procedure steps. Afterwards, framework specifications were made first, which identify and describe the dangers, in order to, finally, evaluate the risk poten-tial. Through the evaluation of the summary effects of the risk potentials, the supply-ing performance of the analyzed water company could be measured. In the risk assessment both the flood-conditioned damage in the water company and the changes of the groundwater quality for the period of the flood event could be meas-ured. After the risk assessment, measures for the minimization of the damage were suggested.
The investigation showed that in the analyzed waterworks substantial damage arises, whereby the water supply is no longer possible. Also the flood can lead to changes of the groundwater quality, which become only partially visible after the flood event.
From the realizations of the risk assessment a guideline could be established finally, which describes the procedure of a flood risk estimation for groundwater catchment plants.
Die Zielsetzung der vorliegenden Diplomarbeit liegt deshalb in der Erarbeitung einer Risikoabschätzung eines 100jährlichen Rheinhochwassers für eine Grundwasserge-winnungsanlage. Dies soll zum einen am Beispiel eines Wasserwerkes erfolgen. Zum anderen ist ein allgemeiner Leitfaden zu entwickeln, mit dessen Hilfe Hochwas-serrisikoabschätzungen für Grundwassergewinnungsanlagen durchgeführt werden können, zumal bisher kein allgemeinen Vorgehensweisen für eine solche Hochwas-serrisikoabschätzung bekannt sind.
Zu Beginn wurde eine Methodik entwickelt, welche die Risikoabschätzung in 5 Vor-gehensschritte gliedert. Danach wurden zuerst Rahmenvorgaben gemacht, die Gefahren identifiziert und beschrieben, um abschließend das Risikopotential zu bewerten. Aus der Beurteilung der summarischen Auswirkungen der Risikopotentiale konnte die Versorgungsleistung des betrachteten Wasserwerkes abgeschätzt wer¬den. In der Risikoabschätzung konnten sowohl die hochwasserbedingten Schäden im Wasserwerk selbst als auch die Veränderungen der geförderten Grund¬wasser¬qualität für den Zeitraum des Hochwasserereignisses bewertet werden. In Anschluss an die Risikoabschätzung wurden Maßnahmen zur Minimierung der Schäden vorge-schlagen.
Die Untersuchung hat gezeigt, dass im betrachteten Wasserwerk erhebliche Schä-den auftreten, wodurch die Wasserabgabe an den Verbraucher nicht mehr möglich ist. Auch kann das Hochwasser zu Beschaffenheitsänderungen des Grundwassers führen, die zum Teil erst nach dem Hochwasserereignis sichtbar werden.
Aus den Erkenntnissen der bearbeiteten Risikoabschätzung konnte abschließend ein Leitfaden zusammengestellt werden, der das Vorgehen einer Hochwasserrisikoab-schätzung für Grundwassergewinnungsanlagen beschreibt.
Abstract
Each year floods cause new damages in inhabited areas. If supply installations are affected, then the damage causes supply disruptions for the population. In order to avoid such problems, flood risk estimates can be elaborated, to evaluate the flood effects. On this basis measure plans can be worked out already before the flood event. A faster reaction to flood-conditioned effects is possible thanks to that.
The objective of this paper is therefore the development of a risk assessment of a Rhine flood - taking place once in 100 years - for a groundwater catchment plant. On the one hand this had to be done by taking as an example a water supply company. On the other hand a general manual for such risk assessments had to be developed. The general manual should enable flood risk assessments for groundwater catch-ment plants, especially since no procedure of such a flood risk assessment has been known so far.
At the beginning a methodology has been developed, which divides the risk assess-ment into five procedure steps. Afterwards, framework specifications were made first, which identify and describe the dangers, in order to, finally, evaluate the risk poten-tial. Through the evaluation of the summary effects of the risk potentials, the supply-ing performance of the analyzed water company could be measured. In the risk assessment both the flood-conditioned damage in the water company and the changes of the groundwater quality for the period of the flood event could be meas-ured. After the risk assessment, measures for the minimization of the damage were suggested.
The investigation showed that in the analyzed waterworks substantial damage arises, whereby the water supply is no longer possible. Also the flood can lead to changes of the groundwater quality, which become only partially visible after the flood event.
From the realizations of the risk assessment a guideline could be established finally, which describes the procedure of a flood risk estimation for groundwater catchment plants.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Versorgungskonzepte
Berichtsjahr
2006