Alfred Frese - Willkommen auf meiner Homepage 

                                               Grobe Berechnung zum Polderüberlauf 
                                                                                                                     
Stand: 11.01.2020: Eingebesserte Darstellung zum Wert des ankommenden Wassers
                                                                                                                                                                                   aus der Geltinger Au und des Niederschlagsvolumens.
                                                                                                                                                   Stand: 21.02.2020: Die zweite Aufgabenstellung des Polders wurde hinzugefügt
 

    Am 04. September 2011 sind in sehr kurzer Zeit Wassermassen heruntergekommen, die der Polder, so wie er jetzt
    geplant ist, meiner Meinung nach nicht aufnehmen kann und überlaufen wird.

             - Aufgabenstellung war:
                   1. Der Polder soll die Auswirkungen, wie sie am 05.09.2011 durch die enormen Regenmassen in dieser kurzen Zeit-
                        spanne eingetreten sind, vermeiden und darüberhinaus noch 10 % mehr aufnehmen können.
                   2. Die Polderauslassdrosselung soll bei Bedarf auf 1.000 Liter/Sekunde gedrosselt werden, damit die Ableitung
                       des anfallenden Ortswasser ebenfalls noch händelbar ist.

    Zu 1.
    Ob der
    Polder, so wie er geplant ist, die Aufgabenstellung zur Vermeidung dieser eingetreten Auswirkungen auch unter
    Einbeziehung eines 10 %igen Zuschlags händeln kann, benötigen wir folgende Daten:

A

Aufnahmevolumen des Polders:  

  Insgesamt

207.000 cbm

 

 

B

ankommendes Wasser aus der Au:

Durchschnitt *1

3,8 cbm/s

+ 10 %

4,18 cbm/s

C

zu berücksichtigende Fläche für den Niederschlag:   

  Insgesamt

9,9 qkm

 

 

D

Regenaufkommen je qm:  

Durchschnitt *2

75 l/qm

+ 10 %

82,5 l/qm

E

gedrosselter Auslass aus dem Polder:   

bei 1,81 Meter Wasserstand

1,4 cbm/s

 

 

F

Wasseraufnahme des Durchlasses an der Nordstraße:

Maximal

1,55 cbm/s

 

 

G

Volumen des ankommenden Ortswassers

Maximal

0,514 cbm/s

+ 10 %

0,565 cbm/s

      Anmerkung:  die vorstehenden Basiswerte sind der Veröffentlichung des zuständigen Wasser und Bodenverbands entnommen.
      *1: Die Angabe des Wasser- und Bodenverbands lautet: ca. 3,8 cbm/s.
                - Da am Anfang ja nicht so viel gekommen sein kann, habe ich daraus einen Durchschnittswert bei meinen Berechnungen angesetzt.
                             Erstaunlich: Bei der Anhörung zur Behandlung der Einwendungen behauptet der Vorhabenträger:
                                                   ca. 3,8 cbm/s sind ein Spitzenwert. (siehe: - Planfeststellungsverfahren -)
                                                         Anmerkung: warum schreibt er ca. wenn es angeblich maximal ist?

       *2: Es gibt eine Bilddarstellung des Verbands, wo das Regenaufkommen im südlichen Einziehungsbereich mit 120 l/qm, im nordöstlichen
              Einziehungsbereich mit 81,6 l/qm und im nördlichen Einziehungsbereich mit 75,1 l/qm beziffert.
                             Erstaunlich: Alle Werte sind grösser als 75 l/qm. Der Durchschnitt daraus: 92,2 l/qm
                           

         - Die nachstehende Tabelle behandelt das am Durchlass an der B199 ankommende Wasser unter Berücksichtigung des ge-
            drosselten Polderauslasses in Höhe von 1,4 cbm/s und ermittelt die Restmenge, die da auch noch ankommen muss.

               - Da der geplante Polder ja 10 % mehr schaffen soll, ist das zusätzliche Volumen in roten Zahlen gegenüber gestellt.

      1. Berechnung: Ermittlung der Niederschlagsmenge, gestaute Menge, abgeflossene Menge und Restmenge

Fläche

Niederschlag
+ 10 %

  Volumen
 insgesamt
+ 10 %

 im Polder inner- halb von 24 h
gespeichert

 verbleiben
 noch
+ 10 %

 Polderauslass
 in 24 h *1
 (1,4 cbm/s)

 Ortswasser in
 24 h  *1
 (0,155 cbm/s)

 verbleiben nach
 24 h *1 noch
+ 10 %

9,9 qkm

  92,20 l/qm
101,42 l/qm

   912.780 cbm
1.004.058 cbm

 -207.000 cbm

 705.780 cbm
 797.058 cbm

  -120.960 cbm

   -12.960 cbm

 571.860 cbm
 663.118 cbm

9,9 qkm

  75,0 l/qm
  82,5 l/qm

 742.500 cbm
 816.750 cbm

 -207.000 cbm

 535.500 cbm
 609.750 cbm

  -120.960 cbm

   -12.960 cbm

 401.580 cbm
 475.830 cbm

*1 Die vorstehende Exceltabelle behandelt die Ableitung der Wassermasse für 24 Stunden zum Engpass an der B 199.
    Dies deshalb, weil der Polder bei einem Zufluss von ca. 3,8 cbm/s nach 24 Stunden überlaufen wird. Nachstehend berechnet.

  •             Nachstehend wird nur der Ansatz von 75 l/qm berücksichtigt.
                Das bedeutet, dass von den heruntergekommenen 742.500 cbm bis zum Überlauf des Polders nur 207.000 cbm
                aufgefangen und ca. 134.000 cbm (120.960 cbm + 12.960 cbm) über den Durchlass an der B199 abgeflossen sind
                  -  Der Rest von ca. 400.000 cbm (742.500-(207.000 + 134.000) muss aber auch noch den Durchlass an der B199
                      passieren und der Polder läuft schon über.
                            Anmerkung: der vorgenannte Rest in Höhe von 400.000 cbm ist ja noch fast das Doppelte des Polder-
                                                   fassungsvolumens. Und die anderen Volumen sind noch größer.
                                                       - Gibt es Rückhaltebecken? Wenn ja, welches Volumen kann da gespeichert werden?
                                                       - Mir ist eine Angabe über die Anzahl und oder das Volumen solcher Rückhaltebecken
                                                         nicht bekannt.
                                                       - Aber hätten wir so eine Größenordnung auch nur annähernd, dann wären die
                                                         Wassermassen nicht so schnell am Durchlass an der B199 angekommen und die Über-
                                                         schwemmung hätte diese Ausmaße nicht annehmen können.
      
      2. Berechnung: Stauvolumenermittlung für die Polderfüllung und Zeitspannenermittlung für den Überlauf.
     
            - Der Auzufluss erfolgt mit:            ca.  3,8 cbm/s   bzw. +  10 %  =  4,18 cbm/s
           - Der Polderauslauf gedrosselt:            -1,4 cbm/s   bzw. +  10 % =  -1,40 cbm/s
           - Stauvolumen danach:                          2,4 cbm/s   bzw. +  10 % =   2,78 cbm/s

         - Zu Beginn wird weniger Wasser aus der Au zufließen und der Polderauslauf geringer sein. Aus dieser Sicht
            ist nachstehende Überschlagsrechnung nicht genau, aber meines Erachtens aussagekräftig genug.
              
                      

Stauvolumen

       je Stunde

innerhalb von 24 h

bei 2,40 cbm/s

      8.640 cbm

  207.360 cbm

bei 2,78 cbm/s

   10.008 cbm

  210.168 cbm

  •        Das bedeutet, dass der Polder nach ca. 24 bzw. schon nach ca. 21 Stunden überlaufen wird, wenn 3,8 cbm/s
           bzw. 4,18 cbm/s durchschnittlich in dieser Zeit von der Au ankommen.
               - Und der Überlauf dauert so lange an, bis der Polder mehr Wasser über den geregelten Durchlass abgibt,
                 als von der Au zugeführt werden.
             
     Zu 2:
     Behindert der geplante Polderauslauf die Durchschleusung des Ortswassers?

            - Der Polderauslass soll bei Bedarf auf 1.000 Liter gedrosselt werden, damit das Ortswasser im Abfluss nicht be-
              hindert wird. (Siehe Untertitel: - Planfeststellungsverfahren -)
            - Das Ortswasservolumen beträgt: 0,514 cbm/s.
            - Jetzt muss geprüft werden, welches Volumen bei der Polderauslassdrosselung von 1,4 cbm/s überhaupt in dem
               Zeitfenster von 24 Stunden noch zur Verfügung steht. 

    3. Berechnung: Welches Auslassvolumen läßt der Polder für das Ortswasser noch zu?         

Der Durchlass an der B199  schleust in 24 h durch:

 1,55 cbm/s x 24 h =

    133.920 cbm

Der Polder läßt in dieser Zeit ab:

 1,40 cbm/s x 24 h =

   - 120.960 cbm

Somit steht für das Ortswasser
in den 24 h noch zur Verfügung:

 0,15 cbm/s x 24 h =

       12.960 cbm

          Ergebnis:
             - Bei der beabsichtigten Polderauslassdrosselung auf 1,4 cbm/s ist eine Behinderung der Durchschleusung nicht auszuschließen.
               Es wird bei dieser Drosselung vorausgesetzt, dass mit Beginn der Drosselung das Ortswasser sich bereits weitgehend verringert hat.
               Einen Beweis dafür gibt es bisher nicht.
                    - Das Ortswasser kommt mit einem Volumen von 0,514 cbm/s und es können nur noch 0,15 cbm/s abgeführt werden.
            - Aber es gibt noch eine weitere Behinderung durch eine Änderung bei dem Rohrdurchmesser für den Polderauslass.
               Bei der ersten Vorstellung betrug der Durchmesser noch 1.000 mm und wurde dann später auf 1.200 mm angehoben.
            - Durch diese Änderung kann vor dem Beginn der Drosselung deutlich mehr Wasser aus dem Polder austreten als
               bei einer 1.000er Leitung. Dies behindert die Durchschleusung des Ortswassers zusätzlich.
            - Es ist auch festzustellen, dass die Bedarfsdrosselung auf 1.000 Liter/Sekunde nicht berücksichtigt wurde.

     4. Berechnung: Welches Volumen kann der natürliche Polder speichern?
         - Die zu berücksichtigende Fläche für den Naturpolder beträgt 17 ha. ohne Überflutungsflächen
                    - Bei der Planung des Polders wird ein Wasserstand von 1,81 Meter am Durchlass unter der B199 riskiert.
                              - Bei dieser Stauhöhe erreicht der vorhandene Naturpolder ein Stauvolumen von ca. 150.000 cbm *1
                    - Bei dem Hochwasserereignis vom September 2011 betrug die Stauhöhe dort sogar 2,81 Meter.
                              - Bei dieser Stauhöhe erreicht der vorhandene Naturpolder ein Stauvolumen von ca. 240.000 cbm*2

                        *1 Bei dieser Berechnung wird eine ebene Grundfläche angenommen. Da das ja nicht der Fall ist, ist diese
                             Berechnung ungenau. Es soll aber auch nur grob dargestellt werden, dass das Stauvolumen des geplanten
                             Polders nur um ca. 50.000 cbm größer ist. - Und dafür geben wir über 1 Million € aus. -
                        *2 Die Ungenauigkeit dieser Berechnung ist auch so wie unter *1 dargestellt. Weiter wird die Grundfläche des
                             Naturpolders nicht um die bei diesem Wasserstand einsetzende zusätzliche Überschwemmungsfläche erweitert. Ebenso
                             bleibt das Volumen dieser Überschwemmungsflächen unberücksichtigt.

                Anmerkung: Es soll lediglich ein Vergleich zum Fassungsvermögen des geplanten Polders dargestellt werden.
                                        - Es wird aber auch deutlich, dass der Polderübelauf bei dem Ereignis vom September 2011 eintreten wird.
                                            - Volumen Naturpolder bei 2,81 Meter: (240.000 cbm zuzüglich Volumen aus Überschwemmungfläche)
                                               und Volumen geplanter Polder dagegen nur 207.000 cbm.  
                                        - Beide Varianten schöpfen die Aufnahmekapazität des Duchlasses an der B199 voll aus. Damit kann
                                           die Wasserabführung bei diesem Vergleich vernachlässigt werden.

Plausibilitätsprüfung:
   - Um zu prüfen, ob die vorgegenannte Darstellung und Berechnung plausiebel sind, beginnen wir mit
     dem Gesamtvolumen des zu berücksichtigenden Niederschlagsvolumens und ziehen davon die Menge
     ab, die den Durchlass an der B199 innerhalb von 24 Stunden passiert hat und das Volumen, welches
     sich nach 24 Stunden noch im Polder befindet:‘
          Anmerkung: Nachstehende Gegenüberstellung habe ich bei der Poldervorstellung nicht gesehen.
                                   Ich halte diese Plausibilitätsdarstellung aber für sehr wichtig.

 

Niederschlagsvolumen bei 75 l/qm:

   742.500 cbm

Niederschlagsvolumen bei 82,5 l/qm:

    816.750 cbm

 - Durchschleusung an der B199
   innerhalb von 24 Stunden
:

 - 133.920 cbm

- Durchschleusung an der B199
   innerhalb von 24 Stunden
:

  - 133.920 cbm

- Im Polder gespeichert:

  - 207.000 cbm 

- Im Polder gespeichert:

  - 207.000 cbm

Noch nicht behandelte Menge:

    401.580 cbm

Noch nicht behandelte Menge

    475.830 cbm

Bodenversickerung:*1

            0,0 cbm

Bodenversickerung: *1

               0 cbm

Volumen Rückhaltebecken:

          ? cbm

Volumen Rückhaltebecken:

              ? cbm

    • *1  -  Wie die letzten beiden gravierenden Hochwassersituationen in Gelting gezeigt haben, versickert nicht genügend
                Wasser im Boden, wenn der noch gefroren oder schon gut durchnässt ist.
            -  Bei zu trockenem Boden sind gleiche Auswirkungen zu befürchten.
            -  Bei dem Ansatz von 75 l/qm bzw. 82,5 l/qm ist ohnehin schon deutlich nach unten abgerundet worden.
                             

      - Weitere Anmerkungen zum möglichen Polderüberlauf und dem Poldervolumen:
            1.  Bei den vorstehenden Berechnungen wird davon ausgegangen, dass die Ostsee mittleren Wasserstand hat,
                 am Durchlass an der B 199 keine Verstopfung eintritt und der Polder vollkommen leer ist.
                    - Was ist, wenn diese Annahmen ganz oder teilweise nicht zutreffen?
                                     

            2.  Bei der alternativen Lösung mit der östlichen Bachumleitung stände der Naturpolder immer noch zur
                 Verfügung. Beim Polderbau steht nur noch das geringe Volumen zwischen Eindeichung und Durchlass an der
                 B199 zur Verfügung.