Physikalisch basierte Simulation von Sturzfluten in kleinen ländlichen Gebieten – eine Option für die Bemessungspraxis

In den letzten Jahren kam es vermehrt zu kleinräumigen Sturzfluten mit teilweise verheerenden Schäden. Starkregen verursachen durch ihre extremen Intensitäten oft eine heftige Abflussreaktion durch Infiltrationsüberschuss, der hangabwärts über einen teilgesättigten Boden dem Gewässer zuströmt, optional wiederversickert oder zu Hochwasser führt. Physikalisch basierte Modelle ermöglichen eine gekoppelte Simulation dieses Zusammenspiels von Hydrologie und Hydraulik bei Starkregen und bieten somit den Schlüssel für die belastbare Simulation von Sturzfluten in ländlichen Gebieten. Die vorliegende Studie zeigt dies zunächst anhand der erfolgreichen Simulation zweier extremer Sturzfluten im Weiherbachgebiet mittels des vollverteilten, physikalisch basierten Modells CATFLOW. Darauf aufbauend zeigt sich, dass ein vereinfachtes Modell auf Basis repräsentativer Hänge das größte beobachtete Hochwasserereignis bei deutlich geringerer Rechenzeit ebenso gut trifft, wie das vollverteilte Modell. Abschließend wird die Übertragbarkeit des im Weiherbach entwickelten Modellkonzepts und der Modellparametrisierung auf das Einzugsgebiet des Krebsbachs demonstriert. Hier liegt der Fokus auf dem Ereignis vom 08. Juni 2016, bei dem im Untersuchungsgebiet ein Hochwasserrückhaltebecken (HRB) in Vollstau ging. Schlussendlich zeigt die Studie, dass der Einsatz von physikalisch basierten Modellen für hydrologische Planungszwecke in kleinen agrarisch genutzten Einzugsgebieten möglich und sinnvoll ist, da sie insbesondere bei Starkregen verlässlichere Hochwasserganglinien bei inzwischen moderaten Rechenzeiten liefern.