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Ein integrativer geodätisch-gravimetrischer Ansatz zur Erkundung von Subrosion im Erdfallgebiet Hamburg-Flottbek − Oberflächendeformation und Massentransfer

Adelheid Weise, Tobias Kersten, Ludger Timmen, Gerald Gabriel, Steffen Schön, Detlef Vogel

Erdfälle sind durch Auslaugung löslicher Gesteine entstehende Senkungsereignisse an der Erdoberfläche. Insbesondere in urbanen Gebieten stellen sie eine Gefährdung dar. Im BMBF-Verbundprojekt SIMULTAN (Sinkhole Instability: integrated MULTi-scale monitoring and ANalysis) soll die Untersuchung und Überwachung von Erdfallgebieten mit Methoden der Geophysik, Petrophysik, Geodäsie und Hydrologie zur Entwicklung eines Früherkennungssystems für Instabilität führen sowie in Kombination mit Modellierungen das Prozessverständnis fördern. Ein Fokusgebiet liegt in Hamburg-Flottbek, den Senkungsgebieten Wobbe-See und Flottbek-Markt, mit Senkungsraten um 1 mm/Jahr. Als Ursache werden Lösungsprozesse im Bereich des Othmarschen-Langenfelde-Diapirs vermutet. In dem integrativen geodätisch-gravimetrischen Ansatz werden Oberflächendeformation und Massenumlagerung infolge Subrosion seit 01/2016 in wiederholten Nivellement- und Gravimetrie-Kampagnen beobachtet. Der Anschluss der relativen Methoden an übergeordnete Referenzsysteme gewährleistet die großräumige Stabilitätskontrolle. Ein lokales GNSS-Netz ist über SAPOS an übergeordnete Referenzsysteme (ETRS89 und DHHN2016) angeschlossen. In der Schwere wird der Anschluss durch Absolutmessungen realisiert. Erste Ergebnisse zur Deformation deuten auf einen Trend zu langfristiger Subsidenz im Gebiet Wobbe-See und am Flottbek-Markt. Ob im urbanen Bereich potenzielle Massenänderungen nachweisbar sind, wird mit Prä- zisions-Schweremessungen erkundet: Reproduzierbare und signifikante zeitliche Variationen der Schweredifferenzen (Standardabweichung ±10 nm/s²) enthalten saisonale Variationen von einigen 10 nm/s²,bedingt durch lokale Umgebungsparameter. Die Korrelation mit der lokalen Hydrologie ist offensicht- lich. Die angestrebte Korrektur des hydrologischen Effekts soll ermöglichen, eventuell verdeckte kleine Subrosions-induzierte Effekte durch Massentransfer zu separieren.

 

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