Bildrechte: NLWKNINTBEM - Integrierte Bemessung von See- und Ästuardeichen
Der Wellenüberlauf ist ein wichtiges Bemessungskriterium für Küstenschutzbauwerke; in der Vergangenheit waren Wellenüberlaufwirkungen die häufigste Ursache für Deichversagen an der deutschen Nordseeküste. Vor diesem Hintergrund ist es naheliegend, differenzierte quantitative Kenntnisse über diese hydrodynamische Belastungsform mit zuverlässigen, leistungsfähigen Werkzeugen zu generieren, um angesichts einer zu erwartenden Beschleunigung des Meeresspiegelanstiegs und erhöhter Sturmintensität die Widerstandsfähigkeit von Küstenschutzwerken gezielt verbessern zu können. Auf dieser Ausgangsgrundlage beruhten die Überlegungen, die zur Idee eines Konzepts einer integrierten Bemessung von See- und Ästuardeichen führten.
Bildrechte: NLWKNAblaufschema der integrierten Bemessung
Ziel des Projekts „Integrierte Bemessung von See- und Ästuardeichen“ ist es primär gewesen, das Kriterium für Deichsicherheit über den unmittelbaren Abgleich von lokalen hydrodynamischen Belastungen und spezifischer bodenmechanischer Widerstandsfähigkeit der Erdbaustoffe in der Kleiabdeckung unter Einbeziehung der Bauwerksgeometrie festzulegen und damit gegebenenfalls Belastungsreserven bestehender Deiche zu quantifizieren. Weiterhin lassen sich mit dem Bemessungskonzept Sicherheitsdefizite bestehender Deiche identifizieren, um für Planungen von Deichverstärkungen eine gezielte Priorisierung zu ermöglichen.
Im Teilprojekt INTBEM-B wurden von der Forschungsstelle Küste die hydrodynamischen Belastungen auf dem Deichkörper ermittelt. Hierfür wurde das mathematische Wellenauf- und -überlaufmodell OTT-1d von verwendet und für großmaßstäbliche, naturähnliche Bedingungen modifiziert. Das Modell berücksichtigt nun die detaillierte Geometrie und unterschiedliche Rauhigkeiten von Bauwerken und erlaubt die Berechnung des Wellenauf- und Wellenüberlaufs und dabei auftretende Schichtdicken und Strömungsgeschwindigkeiten an jedem Punkt des Bauwerks.
Die hydrodynamischen Belastungen bewirken Erosion und Infiltration. Die ständige Vernässung des Bodens in Folge des Wellenüberlaufs verringert die Festigkeit des Bodens und die wachsende Sättigung der Binnenböschung mit Wasser kann in Kombination mit dem Eigengewicht des Bodens über Strömungskräfte das hangparallele Gleiten der Abdeckung auslösen, woraufhin der erosionsanfällige Sandkern gegen danach überlaufenden Wellen ungeschützt ist. Die Standfestigkeit des Deichkörpers wird über den Ausnutzungsgrad für die jeweiligen Lastfälle und Kennwerte der anstehenden Böden bestimmt.
Bildrechte: NLWKNDeichschäden durch Wellenüberlauf bei der Sturmflut 1962 in Beckmannsfeld
Die Kombination hydrodynamischer Lasten mit der Widerstandsfähigkeit verwendeter Erdbaustoffe ermöglicht in Verbindung mit der differenzierten Abbildung der Bauwerksgeometrie eine effizientere Bemessung von See- und Ästuardeichen hinsichtlich Sicherheit und Wirtschaftlichkeit.
INTBEM wurde über das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Auszug aus den Veröffentlichungen:
Bildrechte: NLWKNProjektdaten:
Laufzeit:
2006 bis 2010
Koordination:
Institut für Grundbau und Bodenmechanik der Universität Duisburg-Essen
Förderer:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderkennzeichen:
03KIS062
Bildrechte: NLWKN
Bildrechte: NLWKNArtikel-Informationen
Ansprechpartner/in:
Cordula Berkenbrink
Nds. Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz
Jahnstraße 1
D-26506 Norden
Tel: 04931 947 271