II.2.3.1 Wasserstandsmessungen
Die Wasserstandsentwicklung (Tideganglinie) wird an den Messstellen mittels Wasserstandsdatenfernübertragung (WDFÜ) erfasst und gespeichert. Die Messwerterfassung erfolgt in Intervallen von 5 Sekunden. Je 12 Einzelwerte werden zu einem Ein-Minuten-Mittelwert errechnet, gespeichert und übertragen.
Es wurden die in der nachfolgenden Tabelle II.2.3.1-1 aufgeführten Pegel betrieben. Die Tabelle gibt zudem an, welche Auswertungen vorgenommen wurden.
Tab. II.2.3.1-1: Wasserstandsmessungen im Amtsbereich des WSA Hamburg
Pegelname | Pegel-Nr. | Ort (km) |
Schreibpegel Betriebszeiten seit: | Auswertungen Tideparameter> |
Wasserstands-Liste seit:> |
Elbepegel: | |||||
Brokdorf | 5970050 | 684,2 | 14.10.1931 | Tidescheitelwerte Tidemittelwerte Ebbe- und Flutdauern | 11/1935 |
Glückstadt | 5970035 | 674,3 | 21.08.1900 | 11/1946 | |
Krautsand | 5970030 | 671,7 | 10/1975 | 1/1975 | |
Kollmar | 5970025 | 666,8 | 18.07.1929 | 4/1943 | |
Grauerort | 5970020 | 660,6 | 09.08.1929 | 6/1943 | |
Stadersand | 5970013 | 654,8 | 01.04.1931 | 6/1943 | |
Lühort | 5960010 | 645,5 | 09.11.1919 | 5/1926 | |
Schulau | 5950090 | 641,0 | 29.01.1898 | 6/1943 | |
Cranz | 5950070 | 634,4 | 1894 | 11/1926 | |
Nebenflusspegel: | |||||
Itzehoe (Stör) | 5970039 | 24,6 | 01.02.1935 | Tidescheitelwerte Tidemittelwerte Ebbe- und Flutdauern | 12/1949 |
Störsperrwerk Binnenpegel (Stör) | 5970040 | 50,17 | 11/1974 | m.U. 11/1977 | |
Elmshorn (Krückau) | 5970021 | 0,514 | 20.11.1928 | 1/1929 | |
Krückausperrwerk Binnenpegel (Krückau) | 5970023 | 10,50 | 22.09.1969 | m.U. 11/1979 | |
Uetersen (Pinnau) | 5970016 | 9,51 | 20.11.1928 | 1/1961 | |
Pinnausperrwerk Binnenpegel (Pinnau) | 5970018 | 18,12 | 22.09.1969 | m.U. 11/1976 | |
Horneburg (Lühe) | 5960020 | 0,24 | 03.01.1910 | 11/1928 | |
Buxtehude (Este) | 5950080 | 0,72 | 06.01.1910 | m.U. 1/1915 |
m.U. = mit Unterbrechungen
An nachfolgend genannten Pegeln wurde die WDFÜ-Aufzeichnung durch Baumaßnahmen im Umfeld bzw. am Pegel beeinflusst bzw. war nicht möglich:
- Krautsand: Infolge Versandung des Zulaufs durch Bau der Unterwasserablagerungsflächen war die Datenaufnahme nicht möglich.
- Fehlzeiten:
- Dezember 1999 - August 2000
- ab April 2001
Der Datenbestand des Hilfspegels konnte bislang auf Grund fehlender WISKI-Software noch nicht bearbeitet werden.
- Cranz: Durch den Neubau des "Äußeren Este-Sperrwerks" wurde der Zulauf des Pegels Cranz sehr stark beeinflusst. Trotz intensiver Spülmaßnahmen konnte eine kontinuierliche Datenerfassung nicht sichergestellt werden. Von Januar bis Oktober 2000 besteht eine Datenlücke. Als Ersatz können die Aufzeichnungen des Pegels Blankenese herangezogen werden.
- Itzehoe: Die WDFÜ-Daten wurden bis einschließlich 10. Juni 2001 aufgezeichnet und ausgewertet. Während der Pegelerneuerung wurde ein Hilfspegel mit Datensammler betrieben. Diese Messdaten konnten bislang auf Grund fehlender WISKI-Software noch nicht bearbeitet werden. Ab 22.04.2002 liegen wieder WDFÜ-Daten vor.
- Horneburg: Der Pegelzulauf ist infolge Versandung zum Teil stark beeinflusst; die Wasserstandsdaten sind dadurch "unsicher". Nach denkmalspflegerischen Maßnahmen am Pegelhaus liegen seit November 1998 Aufzeichnungen vor.
Die Lage der Pegel zeigt die nachfolgende Abbildung II.2.3.1-1.
Abb. II.2.3.1-1: Positionen der Beweissicherungspegel im Amtsbereich des WSA Hamburg
Die Ergebnisse der Wasserstandsmessungen an den Elbepegeln haben den seit mehr als 35 Jahren andauernden Trend der Wasserstandsentwicklung bestätigt:
- Tnw sinkt weiter ab
- Thw steigt mehr oder weniger stark an
- Daraus resultierend: erhöhter Tidehub
Im Folgenden wird die jüngere Entwicklung der Wasserstände seit 1985 exemplarisch für den Amtsbereich an den Beweissicherungspegeln Schulau, Stadersand und Brokdorf, an Hand der Abbildungen II.2.3.1-2, II.2.3.1-3 und II.2.3.1-4, bis 2001 dargestellt.
Die Entwicklungen des MThw, MTnw und MThb ab 1985 können als Darstellung des IST-Zustandes bis 1998 angesehen werden.
Abb. II.2.3.1-2: MThw Schulau, Stadersand und Brokdorf seit 1985
Abb. II.2.3.1-3: MTnw Schulau, Stadersand und Brokdorf seit 1985
Abb. II.2.3.1-4: MThb Schulau, Stadersand und Brokdorf seit 1985
Nachdem im Jahre 1996 von Cuxhaven-Steubenhöft bis Hamburg-St. Pauli das niedrigste MTnw seit 100 Jahren ermittelt wurde, hat sich das MTnw der Jahre 1997 und 1998 wieder dem MTnw 1990/95 angenähert; Gesamttendenz jedoch weiterhin fallend.
Mit dem extremen MTnw im Jahre 1996 ging ein periodisches MThw-Minimum einher. Im Gegensatz dazu steht das MThw-Maximum des Jahres 1995 an allen Elbepegeln zwischen Cuxhaven und Hamburg. Obwohl das mittlere Oberwasser am Pegel Neu Darchau mit MQ = 889 m³/s erheblich über dem MQ 1946/95 = 707 m³/s lag, trat das MTnw im Tidebereich nur unerheblich erhöht ein. Das MThw der Jahre 1997 und 1998 lag im Niveau auf dem Mittel ab 1980, das sich mit geringen Schwankungen stabilisiert hat. Bereits seit Mitte der 30er Jahre ist langfristig eine Vergrößerung des mittleren Tidehubs (MThb) zu beobachten. Der Anstieg des MThw und das Absinken des MTnw haben zu diesem MThb-Anstieg geführt. Natürliche Entwicklungen (z. B. säkularer Meeresspiegelanstieg, meteorologische Veränderungen/Klima) sowie bauliche Veränderungen (z. B. Ausbaumaßnahmen, Eindeichungen, Sperrwerke an den Nebenflüssen, Veränderungen an den Hafenflächen) sind Ursachen für diese Entwicklung. Der von 1978 bis 1989 relativ stabile MThb hat sich ab 1990 wieder erhöht, beeinflusst durch die Entwicklung des Tnw. Als weitere Einflussgröße ist der geringe Oberelbe-Abfluss von 1989 bis 1993 zu nennen; in diesem Zeitraum lag das MQ zwischen 553 m³/s (1989) und 403 m³/s (1991) weit unter dem langjährigen Mittel.
Die Abflussjahre 1999 bis 2001, d. h. während der Baumaßnahme und in der Folgezeit der Fahrrinnenanpassung, zeigen keine erkennbaren negativen Veränderungen der Wasserstandsentwicklung an den Pegeln Schulau bis Brokdorf.
Für die Pegel Kollmar und Schulau wurden die Vergleichswerte für die Sturmfluthäufigkeit für die Jahresreihen 1956/1995 gemäß DIN 4049 ermittelt. Grundlage ist jeweils die Eintrittshäufigkeit pro Jahr:
Schulau / Kollmar | ||
Leichte Sturmflut: | 0,5 - 10,0 x pro Jahr | (W >= 800 cm / W >= 780 cm) |
Schwere Sturmflut: | 0,05 - 0,5 x pro Jahr | (W >= 957 cm / W >= 926 cm) |
Sehr schwere Sturmflut: | <0,05 x pro Jahr | (W >= 1079 cm / W >= 1060 cm) |
Die höchsten Thw-Werte wurden am Pegel Schulau 1997 mit 900 cm und 1998 mit 912 cm PNP gemessen. Die Vergleichswerte für den Pegel Kollmar lagen 1997 bei 876 cm und 1998 bei 879 cm PNP. Der Grenzwert ≧ 0,5 mal pro Jahr (Schulau ≧ 957 cm; Kollmar ≧ 926 cm) wurde somit an keinem Pegel erreicht. Am Pegel Kollmar wurde 1997 der Wasserstand von ≧ 780 cm PNP von 16 Tiden, 1998 von 11 Tiden überschritten. Am Pegel Schulau wurden 1997 22 Tiden über/gleich 800 cm PNP registriert, 1998 waren dies 13 Tiden.
"Sehr schwere Sturmfluten" wurden in den Abflussjahren 1999, 2000 und 2001 weder am Pegel Schulau noch am Pegel Kollmar registriert.
Am Pegel Schulau wurde der Grenzwert für "Schwere Sturmfluten" von >= 957 cm PNP 1999 2mal, 2000 2mal und 2001 nicht überschritten. "Leichte Sturmfluten" mit Wasserständen >= 800 cm PNP wurden 1999 12mal, 2000 17mal und 2001 8mal aufgezeichnet.
Am Pegel Kollmar wurde der Grenzwert für "Schwere Sturmfluten" von >= 926 cm PNP 1999 1mal, 2000 2mal und 2001 nicht überschritten. "Leichte Sturmfluten" mit Wasserstandshöhen von >= 780 cm PNP traten in den gleichen Abflussjahren 10-, 11- bzw. 6mal ein.
Die nachfolgenden Tabellen (II.2.3.1-2 und II.2.3.1-3) zeigen die Eintrittshäufigkeit der Grenzwerte sowie die HThw der Abflussjahre als Übersicht:
Tab. II.2.3.1-2: Eintrittshäufigkeit der Sturmflutgrenzwerte und HThw am Pegel Schulau
Schulau | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 |
>= 800 cm | 22 | 13 | 12 | 17 | 8 |
>= 957 cm | 0 | 0 | 2 | 2 | 0 |
>= 1079 cm | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
HThw | 900 cm | 912 cm | 1049 cm | 1063 cm | 901 cm |
Tab. II.2.3.1-3: Eintrittshäufigkeit der Sturmflutgrenzwerte und HThw am Pegel Kollmar
Kollmar | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 |
>= 780 cm | 16 | 11 | 10 | 11 | 6 |
>= 926 cm | 0 | 0 | 1 | 2 | 0 |
>= 1060 cm | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
HThw | 876 cm | 879 cm | 1004 cm | 1016 cm | 871 cm |