Bauwerkserneuerung Talbrücke Klöffelsberg mit Streckenanpassungen von Bau-km bis UNTERLAGE 18.2

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Günther Bruhn
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1 / Abschnitt Nr. 180 / Station 0,719 bis 2,264r PROJIS-Nr.: UNTERLAGE 18.2 Wassertechnische Untersuchungen

2 1. Ermittlung der Teilflächen des Einzugsgebietes E1 Streckenteilbereich Bau-km bis von Bau - km Bezeichnung und Lage Ermittlung der Einzugsflächen bis Bau - km Beschreibung Länge Breite Fläche Abflußbeiwert A u [m] [m] [ha] [y] [ha] Befestigte Flächen RFB Fulda inkl. Bankett ,00 0,13 0,9 0, Brückenbreite zwischen d. Außenkappen ,00 1,21 0,9 1, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0,00 1,34 1,20 Unbefestigte Flächen Dammböschung + Mulde RFB Fulda ,00 0,20 0,5 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0, ,00 0,00 0,20 0,10 Feldwege ,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 Natürliche Einzugsgebiete ,00 0, ,00 0, ,00 0,00 0,00 0,00 1,54 1,30 UL_18-2_Wassertechnische-Berechnungen.xlsx, Einzugsgebiete Stand: Seite 1 von 6

3 2. Einzugsbereiche und reduzierte Flächen Flächen Befestigte Flächen Au = 1,20 ha Unbefestigte Flächen Au = 0,10 ha Feldwege Au = 0,00 ha Natürliche Einzugsgebiete Au = 0,00 ha Summe der undurchlässigen Flächen Au = 1,30 ha 3. Qualitative Gewässerbelastung nach Merkblatt DWA-M 153 Eine Regenwasserbehandlung wird vorgesehen. Typ D 21 d Seite 2 von 6

4 4. Sedimentation und Ölabscheidung (ASB 776) nach Merkblatt DWA-M 153 Regenreihen im Einzugsgebiet (nach Kostra-Atlas) Regenspenden nach KOSTRA-Atlas Gauss-Krüger-Koordinaten: Rechtswert: Einzugsgebiet: A7, Talbrücke Klöffelsberg Hochwert: Dauerstufe [min] Niederschlagshöhe [mm] Regenspende [l/(s*ha)] Jährigkeit 1 Jahr 3 Jahre 5 Jahre 10 Jahre 1 Jahr 3 Jahre 5 Jahre 10 Jahre n = 1/a = 1,00 0,33 0,20 0,10 1,00 0,33 0,20 0,10 5 5,2 8,7 10,3 12,5 173,3 290,0 343,3 416,7 10 8,2 12,7 14,9 17,8 136,7 211,7 248,3 296, ,0 15,4 17,9 21,3 111,1 171,1 198,9 236, ,4 17,4 20,2 24,0 95,0 145,0 168,3 200, ,1 20,2 23,5 28,0 72,8 112,2 130,6 155, ,5 22,9 26,8 32,1 53,7 84,8 99,3 118, ,4 24,8 29,2 35,1 42,8 68,9 81,1 97, ,9 26,3 30,6 36,5 31,3 48,7 56,7 67, ,1 27,4 31,7 37,6 25,1 38,1 44,0 52, ,9 29,1 33,4 39,2 18,4 26,9 30,9 36, ,3 30,5 34,7 40,5 14,8 21,2 24,1 28, ,5 32,6 36,8 42,5 10,9 15,1 17,0 19, ,8 34,8 39,0 44,7 8,0 10,7 12,0 13, ,6 36,6 40,8 46,4 6,4 8,5 9,4 10, ,1 38,9 42,9 48,5 4,6 6,0 6,6 7, ,5 41,1 45,1 50,5 3,8 4,8 5,2 5, ,4 48,5 53,1 59,5 2,2 2,8 3,1 3, ,0 55,9 60,9 67,8 1,7 2,2 2,3 2,6 Einjähriges Regenereignis von 15-minütiger Dauer r 15,1 = 111 l/s*ha kritische Regenabflußspende r krit = 111 l/s*ha Bemessungszufluß Q b = r krit * A U Q b = 145 l/s Oberflächenbeschickung des Absetzbeckens v = 9 m/h = 0,0025 m/s Wasseroberfläche A erf = 58 m² Abmessungen des Absetzbeckens Breite erf. 4,39 m Länge:Breite ~ 3:1, anzusetzen in Höhe OK Tauchrohrabflußöffnung Länge erf. 13,18 m Eine größere Oberfläche kann sich ergeben aus den geometrischen Mindestanforderungen (Mindestsohlbreite für Beckenreinigung, technisch sinnvolle Wandungsneigungen etc.) geometrisch gewählte Wasseroberfläche A gew = 240 m² Ölauffangraum erforderlich = 30 m³ Tiefe des Ölauffangraumes (überschlägig) t erf. 0,52 m Seite 3 von 6

5 5. Bemessung der Tauchrohre Die Fließgeschwindigkeit im Bereich der Einlauföffnung der Tauchrohre ist auf 0,5 m/s zu begrenzen*, um Schlammaufwirbelungen sowie eine mögliche Sogwirkung auf abgeschiedene Leichtflüssigkeiten zu vermeiden. Da es sich dabei um eine Maßnahme zur Sicherstellung der Reinigungswirkung (nicht der Regenrückhaltung) handelt, wird gemäß Merkblatt DWA-M 153 die für die Bemessung des Absetzbeckens maßgebliche Regenspende zugrundegelegt (s. oben). Bemessungszufluß Q b = 145 l/s Maximale Fließgeschwindigkeit im Tauchrohr v Tauch = 0,5 m/s Erforderlicher Rohrquerschnitt A Tauch = 0,29 m² Anzahl der Tauchrohre Anz Tauch = 2 Tauchrohre erf. DN 500 * Appelt, V.; Dittrich, V.; Schönfeld, R.: Bemessungsgrundsätze und Erfahrungen beim Entwurf, Bau und Betrieb von Anlagen zur Behandlung, Rückhaltung und Versickerung von Oberflächenwasser hochbelasteter Straßen, Teil II; Straße + Autobahn 8/ Bestimmung des zulässigen Drosselabflusses nach Merkblatt DWA-M 153 Seite 4 von 6

6 7. Nachweis der Regenrückhaltung nach ATV-DVWK-A 117 maximal zul. Drosselablauf vom Becken in Graben: 39 l/s maßgebende Jährigkeit des Regenereignisses: 5 Jahre Verhältniswert mittlerer /maximaler Drosselablauf: 0,70 (Regelwert: 0,70 für (abhängig von max. Stauhöhe, Rohrdrossel u. Beckengeometrie) Drosselstrecken) mittlerer Drosselablauf vom Becken in Vorfluter: 27 l/s n = 0,2 Einzugsfläche: A U = 1,30 ha Rückhaltebecken: mittlere Länge ~ 20 m mittlere Breite ~ 15 m mittlere Fläche ~ 300 m² bzw. 0,03 ha dauerhafte Versickerrate Beckensohle: 0 l/(s*ha) Abfluß aus Versickerung: 0,0 l/s Gesamtabfluß: 27 l/s bzw. 20,9 l/(s*ha) Abminderungsfaktor: f A = 0,995 Zuschlagsfaktor: f Z = 1,150 Risikomaß: gering Rückhaltevolumen: erf. V R = 323 m³ gewählt: V R 380 m³ Entleerungsdauer: 3,3 Stunden Wassertiefe Stauziel: ~ 1,08 m Regenspenden nach KOSTRA-Atlas Gauss-Krüger-Koordinaten: Rechtswert: Einzugsgebiet: A7, Talbrücke Klöffelsberg Hochwert: Anwendung von Gleichung 2 (ATV-A 117) für ausgewählte Dauerstufen Dauerstufe D Niederschlagshöhe hn für o. g. Jährigkeit, n = Zugehörige Regenspende r Drossel-abflussspende q dr,r,u Summe aus q zu, r und q dr,r,u spezifisches Speichervolumen V s,u am Ende des Blockregens absolutes Speichervolumen V s am Ende des Blockregens 0,20 [min] [mm] [l/(s*ha)] [l/(s*ha)] [l/(s*ha)] [m 3 /ha] m³ 5 10,3 343,3 20,9 322, ,9 248,3 20,9 227, ,9 198,9 20,9 178, ,2 168,3 20,9 147, ,5 130,6 20,9 109, ,8 99,3 20,9 78, ,2 81,1 20,9 60, ,6 56,7 20,9 35, ,7 44,0 20,9 23, ,4 30,9 20,9 10, ,7 24,1 20,9 3, ,8 17,0 17,0 0, ,0 12,0 12,0 0, ,8 9,4 9,4 0, ,9 6,6 6,6 0, ,1 5,2 5,2 0, ,1 3,1 3,1 0, ,9 2,3 2,3 0,0 0 0 Max Spezifisches Speichervolumen: V s,u = (r D,n - q dr,r,u ) * D * f Z * f A * 0,06 Seite 5 von 6

7 8. Gewässerhydraulik nach Manning-Strickler Trapezquerschnitt: Projekt: Vorfluter: BAB A 7, Geländegraben (mit Grundwassereinspeisung) Bemessungsort: Grabenachse km Charakteristik: sehr flaches Grabenprofil, geringe Längsneigung, verkrautet Sohlbreite b = 0,50 m Abflusstiefe h = 0,30 m Böschungsneigung 1:m m = 3,90 Wasserspiegelgefälle I E = 1,0 % Rauhigkeitsbeiwert k St = 30 m 1/3 /s max. Wasserspiegelbreite: b o = 2,84 m Durchflußfläche A = 0,50 m 2 Benetzer Umfang l U = 2,92 m Hydraulischer Radius r hy = 0,172 m möglicher Durchfluss Q = A * k st * I E 1/2 * r hy 2/3 Fließformel nach Manning-Strickler Fließgeschwindigkeit v = 0,927 m/s Q = 0,465 m 3 /s bzw. 465 l/s Seite 6 von 6

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