7. Sockelstabilität
Bei der Fahrrinnenanpassung von Unter- und Außenelbe wurden unterschiedliche Fahrrinnentiefen hergestellt. Die Solltiefen der Fahrrinne schwanken zwischen 14,40 m unter Kartennull (KN) im zentralen Abschnitt der Unterelbe zwischen Lühesand und Otterndorf (sog. Sockelbereich) und 15,30 m bzw. 15,20 m unter KN an den Enden der Ausbaustrecke. Insbesondere dem Sockelbereich der Elbe wurde im Zuge des Genehmigungsverfahrens ein besonderes Augenmerk gewidmet, da von Dritten Befürchtungen bezüglich der dauerhaften Stabilität dieses nur vergleichsweise gering vertieften Fahrrinnenabschnitts geäußert wurden. Im Falle einer sukzessiven Erosion des Sockels wurden größere Strömungs- und Wasserstandsänderungen befürchtet.
Daher gilt es im Zuge des Beweissicherungsverfahrens, die Stabilität des Sockels zu kontrollieren. Dies soll auf Basis 12 verschiedener, unterschiedlich langer Untersuchungsabschnitte erfolgen, die außer dem eigentlichen Sockelbereich (Elbe-km 648 bis 717) auch die beiden Rampenstrecken umfassen. Damit wird im Ergebnis fast die gesamte Länge der Ausbaustrecke betrachtet:
- Abschnitt 1 (Elbe-km 632 - 648; 16 km)
- Abschnitt 2 (Elbe-km 648 - 660; 12 km)
- Abschnitt 3 (Elbe-km 660 - 676; 16 km)
- Abschnitt 4 (Elbe-km 676 - 688; 12 km)
- Abschnitt 5 (Elbe-km 688 - 698; 10 km)
- Abschnitt 6 (Elbe-km 698 - 705; 7 km)
- Abschnitt 7 (Elbe-km 705 - 708; 3 km)
- Abschnitt 8 (Elbe-km 708 - 717; 9 km)
- Abschnitt 9 (Elbe-km 717 - 719; 2 km)
- Abschnitt 10 (Elbe-km 719 - 723; 4 km)
- Abschnitt 11 (Elbe-km 723 - 732; 9 km)
- Abschnitt 12 (Elbe-km 732 - 748; 16 km)
Gemäß Beweissicherungsprogramm ist für die genannten Abschnitte die langjährige Entwicklung des Sedimentvolumens im Bereich des Fahrwassers auf Basis von 1 m dicken Schichten zu ermitteln (siehe Skizze):
Vereinfachte Prinzipskizze zur Ermittlung des Materialvolumens in 1 m dicken Sedimentschichten im Bereich des Fahrwassers zur Kontrolle der Sockelstabilität
Die Abbildungen 11 und Abbildungen 12 zeigen exemplarisch die Ergebnisse dieser Schichtvolumenermittlungen für die Untersuchungsabschnitte 3 (etwa Grauerort bis Glückstadt) und 4 (etwa Glückstadt bis Scheelenkuhlen). Es wird zunächst deutlich, dass sich der Fahrrinnenausbau in den einzelnen Gebieten unterschiedlich niederschlägt: Während sich im Abschnitt 3 die Ausbaubaggerungen sichtlich abzeichnen, kommt dies im Abschnitt 4 kaum zum Ausdruck. Dies ist zumindest zum Teil darauf zurückzuführen, dass in einigen Fahrrinnenabschnitten aufgrund natürlich bedingter großer Wassertiefen nur geringfügige Vertiefungsbaggerungen notwendig waren, um die neuen Solltiefen herzustellen. Darüber hinaus ist in beiden Fällen erkennbar, dass nach dem Abschluss der Vertiefungsarbeiten keine "Materialverluste" in diesen Streckenabschnitten zu verzeichnen sind.
Ohnehin ist insbesondere die jüngere Entwicklung der Fahrrinnensohle nach dem Abschluss der Vertiefungsarbeiten von besonderen Interesse, mithin also die Entwicklung von 2000 auf 2001. Die bereits für den Größtteil der oben genannten Fahrrinnenabschnitte vorliegenden Ergebnisse für das erste und zweite Halbjahr 2001 lassen, was bereits in obigen Graphiken zum Ausdruck kommt, keine Hinweise auf eine Gefährdung der Sockelstabilität, sprich: eine allmähliche Erosion der vertieften Fahrrinne erkennen. Die Daten weisen große Änderungen in den sohlnahen Schichten von Messung zu Messung auf, was angesichts der ständig ablaufenden natürlichen Materialumlagerungen an der zumeist sandigen Fahrrinnensohle und den regelmäßig stattfindenden Unterhaltungsbaggerungen keinesfalls überrascht. Die einzelnen Vergleichswerte, die z.T. sehr hohe Veränderungsraten in einzelnen Schichtsegmenten aufweisen, dürfen vor diesem Hintergrund nicht überinterpretiert werden.
Die umfangreichen Ergebnisse zur Überprüfung der Sockelstabilität sind in der Ergebnispräsentation auf CD 1 dokumentiert.
Abb. 11: Sockelstabilität im Untersuchungsabschnitt 3 (Elbe - km 660 bis 676): Entwicklung des Volumens von 1 m - Schichten im Fahrrinnenbereich der Unterelbe
Abb. 12: Sockelstabilität im Untersuchungsabschnitt 4 (Elbe - km 676 bis 688): Entwicklung des Volumens von 1 m-Schichten im Fahrrinnenbereich der Unterelbe
