N ORD 1997) Ist-Zustand:
5.3.1.5 Morphologische Veränderungen
Das Relief der Elbe im Untersuchungsgebiet wird durch die geplante Maßnahme direkt (Bag-gerungen) oder indirekt (Tidedynamik) verändert. Die Baumaßnahmen wirken direkt auf das Relief des Flußbettes, indem
· die Fahrrinne bereichsweise durch Baggerungen vertieft wird,
· die Fahrrinne bereichsweise verbreitert oder ihre Sollbreite reduziert wird,
· das Baggergut z. T. im Strom verklappt wird und dort zunächst zum großen Teil sedimen-tiert,
· das Baggergut z. T. seitlich der Fahrrinne in Baggergutablagerungsflächen eingebaut wird.
Zudem haben die Baumaßnahmen bzw. Eingriffe in die Gewässersohle Veränderungen der Tidedynamik zur Folge, die
· über veränderte Strömungsgeschwindigkeiten in Verbindung mit dem Sedimentations- und Erosionsverhalten auf das Relief der Gewässersohle zurückwirken und
· sich über veränderte Wasserstände, Überflutungsdauern, Strömungsgeschwindigkeiten so-wie Sedimentations- und Erosionsverhalten auf die terrestrischen Flächen (Deichvorland), die Ufer, die Watt- und Flachwasserbereiche und insgesamt auf die Strukturvielfalt auswir-ken.
Die Auswirkungen auf die morphologischen Strukturen werden im folgenden getrennt nach Deichvorland und Elbinseln, Wattflächen, Flachwasser sowie Tiefwasser (Gewässersohle) dargestellt. Des weiteren wird auf die Auswirkungen auf die morphologischen Strukturen im Uferbereich und in den Nebenflüssen eingegangen.
· Deichvorland und Elbinseln
Die morphologische Entwicklung des bei Sturmfluten überfluteten Deichvorlandes infolge des geplanten Fahrrinnenausbaus wird durch die Veränderungen der Tidewasserstände, der Sturm-flutwasserstände und der Strömungen bestimmt.
Für die Vordeichsländer und Elbinseln wird keine Zu- oder Abnahme der Strömungen pro-gnostiziert. Dementsprechend können strömungsbedingte Erosionen in diesen Bereichen aus-geschlossen werden. Durch den Anstieg des MThw und die dadurch bedingte Verlängerung der Überflutungsdauer werden jedoch Uferbiotope beeinträchtigt. Die Schädigung der Vege-tation erhöht die Gefahr von Erosionen im Uferbereich, da die strömungsberuhigende Wir-kung der Pflanzen fehlt.
Verstärkte Sedimentationen werden nur in äußerst geringem Umfang erfolgen. Sie hängen von der prognostizierten Erhöhung der Sturmflutwasserstände von bis zu 2,5 cm und dem dadurch erhöhten Schwebstoffeintrag in die Vordeichsflächen ab.
Die ausbaubedingten Änderungen der Seegangsbelastung bleiben unter einer nachweisbaren Größe.
· Wattflächen
Die Absenkung des Tnw und die Erhöhung des Thw bewirkt eine bereichsweise Vergröße-rung der Wattflächen. Über morphologische VerändeVergröße-rungen der Wattflächen aufgrund geän-derter Strömungen, verändertem Schwebstofftransport und veränderten Überflutungsdauern können nur Trendaussagen getroffen werden.
Die Wattflächen werden sich in Abhängigkeit von der örtlichen Geländeneigung im Niedrig-und Hochwassersaum sowie dem Ausmaß der Tideniedrigwasserabsenkung Niedrig-und Tidehoch-wassererhöhung vergrößern (siehe Tab. 5.3-11).
ANPASSUNG DER FAHRRINNE DER UNTER- UND AUSSENELBE AN DIE CONTAINERSCHIFFAHRT LANDSCHAFTSPFLEGERISCHER BEGLEITPLAN - LBP
-Tab. 5.3-11: Änderung der Wattflächengröße (geändert nach PLANUNGSGRUPPE ÖKOLOGIE + UMWELT NORD 1997)
Außenelbe seewärts von Cuxhaven - Keine ausbaubedingten Veränderungen, da Wasser-standsänderungen von nur < 1 cm prognostiziert werden.
Cuxhaven bis Brunsbüttel - Die Größe der Wattflächen wird durch die Tnw-Absenkung von bis zu 2 cm tendenziell zunehmen.
Brunsbüttel bis Lühesand - Es wird eine Vergrößerung der Wattgebiete um ei-nen bis ca. 1 m breiten Streifen in Abhängigkeit von dem jeweils örtlichen Geländegefälle prognostiziert.
Bereiche mit relativ steilen Unterwasserböschungen mit Neigungen von 1:10 und kleiner (z. B. Bereich des Fährmannsander Watts in Höhe der Buhnenköpfe im Niedrigwassersaum)
- Die Wattflächen werden sich aufgrund der Tnw-Absenkung von ca. 5 cm in Form von 0,5 bis 1,0 m breiten Streifen vergrößern.
Mühlenberger Loch - In Bereichen mit flachen Neigungen von 1:50 wer-den sich die Wattflächen um einen 2 bis 5 m breiten Streifen im Niedrigwassersaum vergrößern.
- In tieferen Rinnen mit Neigungen von ca. 1:10 sind Flächenzunahmen von ca. 0,5 bis 1 m Breite zu er-warten.
Steile Böschungen des Hamburger Hafens - Die zusätzlich trockenfallenden Streifen werden hier nur 5 bis 9 cm Breite erreichen.
NSG Heuckenlock - Ausbaubedingte Flächenzunahmen sind in diesem
Bereich abhängig von den kleinräumigen Gelän-deneigungen.
Ausbaubedingte Änderungen der Seegangsbelastung auf die Wattflächen bleiben unterhalb der nachweisbaren Größe.
Für die Ablagerung von Schwebstoffmaterial werden signifikante Änderungen (von bis zu 40 %) am Ende eines Spring-Nipp-Zyklus nur am Nordufer von Hanskalbsand und in der We-deler Au prognostiziert. Die verstärkte Sedimentation wird nur solange andauern, bis sich ein morphologischer Gleichgewichtszustand zwischen Sedimentation und Erosion eingestellt hat.
· Flachwasser
Die prognostizierte Absenkung des Tnw kann Flächenverlagerungen sowie Änderungen der Flächengröße der Flachwasserbereiche (Flachwasserzone = MTnw bis MTnw - 2m; erweiterte Flachwasserzone = MTnw - 2m bis MTnw - 4m) nach sich ziehen. Zudem können die verän-derten Strömungsbedingungen Auswirkungen auf die Morphologie der Flachwasserbereiche zeigen.
Die Änderung der Flächengröße ist wiederum abhängig von der Morphologie der Flachwas-serbereiche und der sich anschließenden tiefer liegenden Bereiche. Es können drei Typen un-terschieden werden, die in größeren Wattflächen und Flachwasserbereichen auch kombiniert vorliegen können.
Typ 1: Durchgängig gleichmäßige Neigung zwischen MTnw und MTnw - 4 m.
Tendenz: gleichbleibende Flächengröße (vollständige Verlagerung).
Typ 2: Flache Neigung zwischen MTnw und MTnw - 2 m mit anschließendem steilen Abfall zwischen MTnw -2 m und MTnw - 4 m.
Tendenz: Flächenverkleinerung (unvollständige Verlagerung).
Typ 3: Steile Neigung zwischen MTnw und MTnw -2 m mit anschließendem flachen Abfall zwischen MTnw - 2 m und MTnw - 4 m.
Tendenz: Flächenvergrößerung (unvollständige Verlagerung).
Um die Größe der Abnahme der Flachwasserbereiche ermitteln zu können, wurde in der UVS eine vereinfachte Modellbetrachtung der Gegebenheiten durchgeführt. Dazu wurden die Flä-chenveränderungen der Flachwasserbereiche kartographisch grob eingeschätzt. Anschließend wurden in den am stärksten betroffenen Gebieten exemplarische Beispielschnitte konstruiert.
Eine Abnahme der Flachwassergröße erfolgt demnach in den Bereichen:
· Mühlenberger Loch,
· Nordspitze Pagensand,
· Nordspitze Schwarztonnensand,
· Brammer Bank,
· Böschrücken,
· Störmündung und
· Ostemündung.
Eine Überlagerung mit den in der UVS ermittelten ökologisch bedeutsamen Flachwasserbe-reichen ergibt Gebiete, in denen mit erheblichen Beeinträchtigung des Naturhaushaltes ge-rechnet werden muß. Diese sind das Mühlenberger Loch, die Hahnöfer Nebenelbe und die Brammer Bank.
Die Methode der vereinfachten Modellbetrachtung ermöglicht keine quantitativen Aussagen zu Flächenabnahmen. In bestimmten Bereichen, insbesondere im Mühlenberger Loch, sind je-doch klare Tendenzen zu einer Flächenabnahme der Flachwasserzonen zu erkennen.
Aussagen über die Auswirkungen des Vorhabens auf die Morphologie der Flachwasserberei-che können auf der Grundlage der prognostizierten Sedimentations- und Erosionstendenzen erfolgen. Demnach werden in der Hahnöfer Nebenelbe und der Wedeler Au dauerhafte
Abla-ANPASSUNG DER FAHRRINNE DER UNTER- UND AUSSENELBE AN DIE CONTAINERSCHIFFAHRT LANDSCHAFTSPFLEGERISCHER BEGLEITPLAN - LBP
-ein morphologisches Gleichgewicht -eingestellt hat. Im Bereich des Bishorster Sandes, an der südlichen Ausmündung der Pagensander Nebenelbe, werden aufgrund der geringen Wassertie-fe und der damit verbundenen hohen Rauhheit Strömungsabnahmen und dadurch weiterhin begünstigte Sedimentationstendenzen prognostiziert.
· Tiefwasser (Gewässersohle)
Veränderungen der Morphologie der Gewässersohle erfolgen zum einen direkt durch die Aus-baubaggerungen und zum anderen indirekt durch den morphologischen Nachlauf (bis zu ei-nem dynamischen Gleichgewicht).
In Übertiefen, in denen nicht gebaggert wird, erfolgen nach Einschätzung der BAW-AK nach der Fahrrinnenanpassung strömungsbedingte Erosionen, bis sich ein neues dynamisches Gleichgewicht eingestellt hat.
Die vorhandenen Riffelformationen in weiten Bereichen der Sohle, deren Riffeltäler bereits tiefer liegen als die geplante Sollsohle, werden sich nach dem Ausbau auf einem tieferen Ni-veau wieder einstellen.
Die Böschungen zur Fahrrinne werden sich auf eine Neigung nachentwickeln, die den örtli-chen Bodenverhältnissen angepaßt und somit stabil ist.
Im Elbmündungstrichter werden morphodynamische Prozesse in erster Linie durch Brandung und starke Tideströmung bestimmt, die in diesem Bereich durch die Ausbaumaßnahmen nicht wesentlich verändert werden. In der Hauptrinne findet durch den morphologischen Nachlauf, der bei den Modellrechnungen bereits in die Ausbautopographie mit einbezogen wurde, eine Sohlenvertiefung von ein bis zwei Metern sowie bereichsweise eine Aufweitung durch Erosi-on der seitlichen Böschungen statt. Die Nebenrinnensysteme wie Luechterloch, Zehnerloch und Medemrinne werden durch den Ausbau nicht unmittelbar verändert.
In der Hauptabflußrinne der Unterelbe oberhalb St. Margarethen findet eine Überlagerung unmittelbarer anthropogener Eingriffe (z. B. Baggerungen, Sandentnahmen und Strombau-maßnahmen) und natürlicher morphologischer Entwicklungen, die durch die ausbaubedingte Veränderung der Tidedynamik beeinflußt werden, statt. Die Vertiefung der Hauptrinne durch die maßnahmenbedingten Baggerungen und den morphologischen Nachlauf in den Abschnit-ten mit Übertiefen wird 0,5 bis 2 m betragen. Durch SeiAbschnit-tenerosion wird sich eine neue stabile Böschungsneigung einstellen.
In dem durch wechselnde Tiefen geprägten Sockelbereich ergeben sich morphologische Ver-änderungen ebenfalls aus den Ausbaubaggerungen und dem morphologischen Nachlauf. Es werden sich langfristig stabile Verhältnisse einstellen, sofern die geplanten Sollbaggertiefen eingehalten werden. Bei Baggerungen, die über die Sollsohle hinausgehen, ist mit einer zu-nehmenden Erosion im Sockelbereich zu rechnen, was weitere Veränderungen der Tidepara-meter nach sich ziehen kann.
Für die Bereiche der Unterhaltungsbaggerungen wird eine geringfügige Zunahme der Flut-und Ebbestromgeschwindigkeiten sowie der Transportkapazität prognostiziert. Hier ist nach den Baggerungen und dem morphologischen Nachlauf keine ausbaubedingte Erhöhung der Unterhaltungsbaggerungen zu erwarten, sofern keine geologisch festen und somit weitgehend
erosionsstabilen Bereiche durch zu tiefe Baggerungen in der Sockelstrecke aufgelockert wer-den.
· Uferbeschaffenheit
Nach dem derzeitigen Stand der Untersuchungen werden keine Auswirkungen auf die Ufer prognostiziert, deshalb sind keine weiteren Ufersicherungen vorgesehen. Sollten durch das Vorhaben allerdings Auswirkungen auf die Ufer eintreten, so hätten sie erhebliche und nach-haltige Beeinträchtigungen der naturnahen Uferabschnitte zur Folge.
· Nebenflüsse
Für die Nebenflüsse werden keine ausbaubedingten Änderungen der Morphologie prognosti-ziert.
Insgesamt gesehen werden von der BAW-AK nur geringfügige Änderungen der hydromecha-nischen Parameter prognostiziert. Die ausbaubedingten Veränderungen der Tidewasserstände und der morphologischen Strukturelemente Vordeichsfläche und Flachwasser bedeuten jedoch eine Fortsetzung des negativen Trends der vergangenen Jahre. Dies betrifft insbesondere die Untersuchungsabschnitte I und II, die sich infolge der maßnahmenbedingten Auswirkungen noch weiter vom angestrebten Zielzustand entfernen werden.