Die Analyse von Überschwemmungsgebieten und die Erstellung von Hochwasserkarten der FEMA (Federal Emergency Management Agency) ist Routinearbeit für FTN Associates Ltd. (FTN), einer multidisziplinären Umweltberatungsfirma mit Sitz in Little Rock, Arkansas. Das Unternehmen wurde von ehemaligen Ingenieuren des USACE (United States Army Corps) gegründet und hat sich unter anderem in den Bereichen NPDES-Genehmigungen und Abwassermanagement, hydrogeologische Studien und Feststoffabfälle spezialisiert. Projekte zur Abgrenzung von Überschwemmungsgebieten sind seit jeher ein Hauptbestandteil der Arbeit der Firma und bilden nach wie vor den Kern des Projektportfolios der Firma.
Projekte zur Skizzierung von Überschwemmungsgebieten bei FTN sind das Herzstück
Lee Beshoner, Projektingenieur bei FTN, erklärt, dass Projekte zur Skizzierung von Überschwemmungsgebieten im Allgemeinen in eine von zwei Unterkategorien fallen: Bei den Projekten handelt es sich entweder um detaillierte Analysen einiger weniger Wasserstraßen – unter Einbeziehung von Geometrie, Höhenlage, Hydrologie und anderen Parametern – oder um allgemeinere Analysen einer größeren Anzahl von Bächen oder Flüssen. FTN hat einen Vertrag mit dem Bundesstaat Arkansas über die Abgrenzung der Überschwemmungsgebiete des Staates gemäß den Vorgaben des National Flood Insurance Program (NFIP), das von der FEMA verwaltet wird. Im Rahmen dieses langfristigen Vertrages hat FTN kürzlich drei nicht kartierte Gemeindebäche im Illinois River Watershed im Nordwesten von Arkansas in Angriff genommen.
Unterkategorie, Weideland und extremes Terrain im Illinois River Wastershed
Beshoner erklärte, dass diese Gruppe von Nebenflüssen im Nordwesten von Arkansas “ein bisschen von allem” in Bezug auf die Art der Landnutzung aufwies. Weideland und ländliche Gebiete gingen in Wohnsiedlungen über, bevor sie wieder in unbebautes, offenes Land übergingen, an dem die Zuflüsse in den Illinois River mündeten. Um die Analyse weiter zu erschweren, wiesen diese Nebenflüsse auch mehrere Strukturen in den Flusskanälen auf, insbesondere in den Bereichen, die an die Wohngebiete angrenzen: Brücken, Durchlässe und auch mehrere Straßenüberquerungen.
Die Erstellung des digitalisierten Oberflächengeländes in einer extrem variablen Landschaft, in der Bereiche mit flachem Gelände in steilere Hänge übergingen, war eine Herausforderung. Außerhalb des Flusskanals breitete sich das Land ohne ausgeprägtes Relief aus und die Aue dehnte sich deutlich aus. In unbebauten Gebieten war die Erstellung des Modells einfach, in Gebieten, die an Wohngebiete angrenzen, wurde die Aufgabe jedoch deutlich schwieriger.
Über FTN Associates Ltd.
FTN Associates Ltd. (FTN) ist ein multidisziplinäres Umweltberatungsunternehmen mit Sitz in Little Rock, Arkansas, das seit 1981 die Bedürfnisse seiner Kunden erfüllt. Das Unternehmen bietet spezialisierte Dienstleistungen für private und staatliche Kunden in Arkansas und im ganzen Land. Gegründet von ehemaligen Ingenieuren des USACE (United States Army Corps), hat das Unternehmen unter anderem Fachwissen in den Bereichen NPDES-Genehmigungen und Abwassermanagement, hydrogeologische Studien und Feststoffabfälle entwickelt. Die Kunden profitieren von dem breiten Spektrum an Fachwissen, das FTN bietet und das einzigartige Problemlösungsfähigkeiten beinhaltet. Durch die jahrzehntelange Erfahrung mit Bundes-, Landes- und lokalen Aufsichtsbehörden erhalten die Kunden zuverlässige, kosteneffiziente und professionelle Dienstleistungen. FTN bietet seinen Kunden praktische Lösungen zu minimalen Kosten.
Der Hauptsitz von FTN Associates befindet sich in Little Rock, mit Niederlassungen in Fayetteville, AR, Baton Rouge, LA, und Chesterfield, MO.
GeoHECRAS vereinfacht die Modellentwicklung in komplexem Terrain
Zur Durchführung von Regenwasserberechnungen verwendet FTN ArcGIS und USACE HEC-HMS und gibt dann die digitalen Geländedaten in GeoHECRAS ein, wo Flussmittellinien, Böschungen und andere Merkmale verarbeitet werden. Beshoner erklärt, dass GeoHECRAS definitiv einen Großteil der Vorverarbeitungssoftware von FTN ersetzt hat. Abgesehen von einigen vorbereitenden Arbeiten hat die Firma festgestellt, dass fast jeder Aspekt der Modellerstellung und -analyse in GeoHECRAS erledigt werden kann. Die Software ermöglicht es der Firma, eine Vielzahl von Geodatendateien einzubinden: Vermessungsdaten, Kanaldaten, Brücken- oder Kanaldaten und Straßendaten, bevor die Modellberechnungen durchgeführt werden. Vor der Einführung von GeoHECRAS, so Beshoner, hätte seine Firma zusätzlich zu HEC-RAS von USACE auf ESRI ArcGIS und eine zusätzliche Software zur Verarbeitung der Ergebnisse zurückgreifen müssen, um die Modelle zu bearbeiten und auszuführen.
Nicht so, wie wir es früher gemacht haben: Modellmodifikation in Echtzeit
Vor der Einführung von GeoHECRAS, erklärt Beshoner, konnten Änderungen am Modell nur in einem sehr iterativen, zeitaufwändigen Prozess vorgenommen werden, bei dem man zwischen verschiedenen Softwareanwendungen wechseln musste. Er erklärt, dass die schlanke Benutzeroberfläche in GeoHECRAS es dem Ingenieur leicht macht, mit der Simulation grafisch zu interagieren, Querschnitte zu ändern und andere strukturelle oder geografische Elemente anzupassen. Die Software aktualisiert das Modell und die Visualisierungen automatisch in Echtzeit, was der Firma viel Zeit und Mühe erspart. Wenn FTN ein Szenario animieren muss, bietet GeoHECRAS diese Möglichkeit. Dies war eine äußerst nützliche Funktion für Präsentationen vor verschiedenen Interessengruppen. Die Software verfügt über mehrere Werkzeuge, um eine Geschichte zu präsentieren, und generiert auf einfache Weise visuelle Ergebnisse für jede Phase eines Projekts: Herausforderungen, Modellergebnisse und mögliche Lösungen. Diese eindrucksvollen Visualisierungen werden von FTNs Kunden geschätzt und helfen, spezifische Projektfragen zu klären.
“Wir finden GeoHECRAS hilfreich, um Vermessungsdaten einzubinden: Kanalinformationen, Brücken- oder Durchlassdaten, Straßendaten… Das ist sehr einfach zu machen. Uns gefällt auch, dass wir die Berechnungen der Überschwemmungsgebiete in GeoHECRAS sehen können. Es ist ein großer Vorteil, die Berechnungsergebnisse in Echtzeit auf der Karte grafisch dargestellt zu sehen.”
Maximierung der Leistung von GeoHECRAS: Vorlagenerstellung, Prozessstandardisierung und mehr
Die räumlichen Referenzierungsmöglichkeiten von GeoHECRAS waren für FTN Associates sehr nützlich, um ältere Modelle auf den neuesten Stand zu bringen. GeoHECRAS positioniert diese Modelle einfach und genau auf der Karte neu, eine Funktion, die es den Ingenieuren ermöglicht, ältere Simulationen schnell wieder aufleben zu lassen und schnell wieder mit der Arbeit zu beginnen. Die Software ist auch sehr vorteilhaft, wenn es um die Modellierung größerer Projekte geht. FTN kann mit GeoHECRAS Vorlagen erstellen, um problemlos 600 bis 700 Modelle für ein Wassereinzugsgebiet durchzuführen. Bei bestimmten Arten von Projekten, die FTN häufig durchführt, weiß GeoHECRAS automatisch, wonach es suchen muss und fügt die Daten entsprechend ein. Die Möglichkeit, Methoden und Projektkategorien für wiederkehrende Arbeiten zu standardisieren, hat FTN erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen gebracht.
In vielerlei Hinsicht war die Software ein Wendepunkt für das Unternehmen, und Beshoner freut sich darauf, einige der neueren – aber nicht weniger nützlichen – Funktionen von GeoHECRAS auszuprobieren. Die “Google Street View”-Funktion der Software ist eine solche Funktion.
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