Kurzerläuterung und Berechnungen zur Unterlage Konzept Abwasserentsorgung

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1 Kurzerläuterung und Berechnungen zur Unterlage Konzept Abwasserentsorgung Inhaltsverzeichnis 1 Ausgangsbedingungen 1.1 Allgemeines 1.2 Bestand Entwässerung 1.3 Baugrund- und Grundwasserverhältnisse 2 Geplanter Zustand 2.1 Allgemeines 2.2 Planung Entwässerung 3 Berührte wasserwirtschaftliche Sachverhalte 3.1 Hoch- und Trinkwasserschutz 3.2 Grundwasser/Schichtenwasser Nachweise und Bemessung der neuen Entwässerungsanlagen.1 Gegenüberstellung des bestehenden und geplanten Niederschlagsabflusses.2 Erläuterung und Bemessung der Bahnsteigentwässerung.3 Zusammenfassung und Hinweise Ausgangsbedingungen 1.1 Allgemeines Der Bahnhof Bad Salzungen liegt am nördlichen Ortsrand der Kur- und Kreisstadt Bad Salzungen (ca Einwohner). Bad Salzungen ist seit Anfang 2009 ein staatlich anerkanntes Sole-Heilbad. Die von der Süd-Thüringen-Bahn betriebene Strecke wird von zahlreichen Kurgästen, Touristen und Pendlern genutzt. Die Entfernung vom Bahnhof zum Zentrum der Stadt beträgt ca. 500 m. Die ursprünglichen Bahnanlagen wurden in den letzten Jahren bis zum heutigen Status verkleinert bzw. zurückgebaut. Die noch vorhandenen Bahnhofsgleise verlaufen zwischen den Bahnhofsweichen im Bereich der Bahnsteige annähernd in der Geraden. In den Bahnsteiggleisen 3 und sind signalisierte Fahrten im Gegengleis möglich. Die Gebäude des ehemaligen Bahnhofs befinden sich nicht mehr im Eigentum der Bahn. Die ehemalige Laderampe dient jetzt als Parkplatz für Reisende und Pendler. Der vorhandene Personentunnel (PT) ist der reguläre Zugang zum Mittelbahnsteig 3/. Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbh Seite 1

2 1.2 Bestand Entwässerung Zur Entwässerung der Personenverkehrsanlagen liegen Bestandsunterlagen der Deutschen Bahn vor, die jedoch nicht vollständig Aufschluss über die Vorflut aller Anlagen geben. Größtenteils ist jedoch davon auszugehen, dass die Entwässerung der Bahnanlagen in den nördlichen Graben entlang der Werrastraße (L 2895) erfolgt. Dieser Graben fungiert als abflussloser Verdunstungsund Versickerungsgraben und ist in der Regel ständig wasserführend. Die Entwässerung der Bahnsteigdächer 1/2 und 3/ erfolgt über innenliegende Rinnen und Fallrohre an den Stützen vermutlich in das Kanalnetz der DB AG. Der Schacht hinter dem Tunnelwiderlager gegenüber dem Treppenaufgang zum Bstg. 1 / 2 gehört vermutlich zur Hebeanlage der Tunnelentwässerung. Die nichtüberdachten Bahnsteigbereiche der beiden Bahnsteige (1/2 und 3/) sind mit Betonpflastersteinen bzw. Betonplatten befestigt und weisen keine Entwässerungsanlagen auf. Das Niederschlagswasser versickert im Pflaster oder fließt über das Quergefälle der Bahnsteige in die Gleisanlagen ab und versickert dort ebenfalls. 1.3 Baugrund- und Grundwasserverhältnisse Durch das Ingenieurbüro BIGUS GmbH aus Weimar wurde im Dezember 2012 ein Baugrundgutachten für die geplante Maßnahme erstellt. Zusammenfassend können hinsichtlich der Entwässerung der Anlage folgende Aussagen ausgeführt werden: Hydrologische Verhältnisse Unter Berücksichtigung eines Sicherheitszuschlages von ca. 1,0 m wird der höchste Grundwasserstand bei Kote 239,60 m HN 76 (OK Gleise) abgeschätzt. Somit steht das Grundwasser zeitweise bis in die Planumsschutzschicht der Gleisanlagen. Es ist daher mit Wasserhaltungsmaßnahmen während der Bauzeit zu rechnen. Die anstehenden feinkörnigen Böden neigen bei Wasserzutritt und gleichzeitiger Bearbeitung zu Aufweichungserscheinungen, was bei der Bauausführung zu beachten ist. So ist ein längeres Offenstehen von Graben-/Baugrubensohlen zu vermeiden bzw., es ist eine Sauberkeits- / Schutzschicht vorzusehen. Zusetzendes Schichtwasser ist vom Sohlbereich fernzuhalten. Baugrubensicherung/Wasserhaltung Aufgrund der festgestellten Untergrundverhältnisse ist lokal das sichere Einbringen von Verbauelementen ohne Zusatzmaßnahmen (Einbringhilfen für Rammarbeiten, Bodenaustauschbohrungen) nicht möglich. Es wird daher empfohlen, den Baugrubenverbau mittels Trägerbohlenverbau zu realisieren. Aufgrund der Wasserverhältnisse werden wasserhaltende Maßnahmen erforderlich. Es ist eine geschlossene Wasserhaltung mittels Bohrbrunnen einzuplanen. Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbh Seite 2

3 2 Geplanter Zustand 2.1 Allgemeines Vorgesehen ist, den in Betrieb befindlichen Mittelbahnsteig 3/ zwischen den Gleisen 3 und mit 132,5 m Baulänge zu erneuern. Die Befestigung ist mit Betonsteinplatten vorgesehen. Das vorhandene Bahnsteigdach verbleibt und wird mit der Maßnahme instand gesetzt. Die Zuwegung zu den Personenverkehrsanlagen ist bedarfsgerecht zu gestalten und neu zu ordnen, dabei ist der Zugang außerhalb des Bahnofes nicht Bestandteil dieser Maßnahme. Der Personentunnel wird im Bereich der südlichen nicht mehr genutzten Gleisanlagen teilweise zurückgebaut. Durch die Nachrüstung von Aufzügen am vorhandenen Personentunnel soll der Bahnsteig 3 / künftig stufenfrei erreichbar werden. Der südliche nicht mehr genutzte Bahnsteig 1/2 und dessen Bahnsteigdach wird mit der Maßnahme zurückgebaut. Ebenfalls zurückgebaut werden am Bahnsteig 3/ die nicht mehr erforderlichen Überlängen des Bahnsteiges in Ost- und Westrichtung. Es erfolgen somit großflächige Entsiegelungen. 2.2 Planung Entwässerung Der neu zu bauende Bahnsteig 3/ ist außerhalb des überdachten Bereiches mit seiner Neigung vom Gleis weg zu bauen, so dass die Entwässerung der Oberflächen nicht wie bisher offen in die Gleisanlagen erfolgen kann. Da eine geschlossene Ableitung des Oberflächenwassers aus diesem Bereich in die Gleisentwässerungsanlagen problematisch gesehen wird (aufgrund ungeregelter Vorflutverhältnisse in den Graben der L 2895), ist eine verzögerte Ableitung in den Untergrund (Versickerung) vorgesehen. Hierzu wird in Bahnsteigmitte eine Kastenrinne vorgesehen, die das anfallenden Oberflächenwassers aufnimmt und in kurzen Abständen den Untergrund ableiten soll. Da der Untergrund gemäß Baugrundgutachten keine gute Wasserdurchlässigkeit bietet und aufgrund der möglichen Grundwasserstände zur Durchfeuchtung neigt, wird eine Rohrrigole in ausreichender Dimensionierung oberhalb des GW-Spiegels vorgesehen, die bei Überlastung einen Notüberlauf in einen neu anzulegenden Verdunstungs- und Versickergraben im Gleisbereich (im Bereich des rückzubauenden Bahnsteigs) erhält. Alternativ zur Kastenrinne kann auch ein ca. 0,5 m breiter unbundener wasserdurchlässiger Streifen in Bahnsteigmitte vorgesehen werden, der direkt in die Rigole einleitet. Die Oberfläche auf dem Bahnsteig könnte begehbar mit Rasengitter abgeschlossen werden. Beispielskizze Rohr-Rigolenelement aus DWA 138 Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbh Seite 3

4 Die Entwässerung des verbleibenden überdachten Bahnsteiges 3/ erfolgt verbleibt im Bestand über die vorhandenen Ableitungen in die Gleisentwässerungsanlagen. Die neue Treppeneinhausung am zurückgebauten Bahnsteig 1/2 wird ebenfalls wie zuvor die Dachentwässerung an dieser Stelle an die Gleisentwässerungsanlagen angeschlossen. Im vorhandenen Personentunnel befindet sich ein beheizte Hebeanlage zur Ableitung anfallenden Wassers in diesem Bereich. Detaillierte Bestandsunterlagen zur Anlage liegen dem Planer nicht vor. Diese Hebeanlage ist mit der Maßnahme auf Funktionstüchtigkeit zu überprüfen und ggf. instand zu setzen bzw. zu erneuern. 3 Berührte wasserwirtschaftliche Sachverhalte 3.1 Hoch- und Trinkwasserschutz Gemäß Stellungnahme der Unteren Wasserbehörde des Wartburgkreises (vom ) befindet sich der Bahnhof außerhalb der Heilwasserschutzzone Bad Salzungen, weitere Wasserschutzzonen wurden nicht benannt. Das Überschwemmungsgebiet der Werra liegt ebenfalls außerhalb des Bahnhofes, reicht jedoch bis zur nördlich gelegenen Werrastraße (L 2895). Da seitens der Stadt Bedenken bezüglich der vorhandenen Einleitung des Oberflächenwassers in den Graben entlang der L 2895 bestehen (vorhandener Zustand), werden bei der Planung der Entwässerungsanlagen alternative Lösungsmöglichkeiten zur Ableitung anfallenden Oberflächenwassers vom nichtüberdachten Bahnsteigteil untersucht. 3.2 Grundwasser/Schichtenwasser Gemäß Baugrundgutachten ist bei ungünstigen Verhältnissen bereits ab einer Höhe von 239,60 m mit Grundwasser zu rechnen. D.h. das Grundwasser steht dann bis zur Unterkante der Gleistragschicht. Die Höhe des Grundwasserspiegels ist entscheidend für die Lage und Ausbildung der geplanten Rohrrigole. Beim Sanierungsmanagement der Deutschen Bahn AG wurde das Vorhandensein von Altlastenverdachtsflächen (ALVF) angefragt. Mit dem Antwortschreiben vom wurden im Untersuchungsbereich mehrere Verdachtsflächen ausgewiesen. Nach der Detailuntersuchung des Ingenieurbüros HGN Hydrogeologie GmbH vom hat sich der Altlastenverdacht für die Verdachtsflächen nicht bestätigt, das Baufeld kann somit als altlastenfrei angesehen werden. Nachweise und Bemessung der neuen Entwässerungsanlagen.1 Gegenüberstellung des bestehenden und geplanten Niederschlagsabflusses Aufgrund der Umgestaltung und Neuordnung (Rückbau/Neubau) der Anlagen ist auch mit einer Änderung des Niederschlagsablusses zu rechnen, der in nachstehenden Tabellen bilanziert sind. Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbh Seite

5 Tabelle 1 - Abzuleitendes Niederschlagswasser Bestand zu entwässernde An- Art der Ableitung Abfluss- Fläche Regenspende Regenabfluss Q R lage wert Ψs A E in ha in l/sxha in l/s Bahnsteig 1/2 Bahnsteig außerhalb Überdachung offen über Gleisanlagen 0,2 0, ,8 Bahnsteigdach direkte Einleitung 0,9 0, ,58 Bahnsteig 3/ 12 Bahnsteig außerhalb Überdachung offen über Gleisanlagen 0,2 0, ,78 Dienstübergang offen über Gleisanlagen 0,2 0, ,10 Bahnsteigdach direkte Einleitung 0,9 0, ,1 Gebäude auf Bahnsteig direkte Einleitung 0,9 0, ,65 Summe 16,37 Tabelle 2 - Abzuleitendes Niederschlagswasser gemäß Planung zu entwässernde An- Art der Ableitung Abfluss- Fläche Regenspende Regenabfluss Q R lage wert Ψs A E in ha in l/sxha in l/s Bahnsteig 1/2 (wird komplett zurückgebaut) Rückbaubereich/ Entsiegelung Überdachung Treppe und Aufzug Bahnsteig 3/ (wird teilweise zurückgebaut) Rückbaubereich/ Entsiegelung offen über Gleisanlagen 0,2 0, ,50 direkte Einleitung 0,9 0, ,6 12 offen über Gleisanlagen 0,2 0, ,08 Bahnsteig außerhalb Überdachung verzögerte Ableitung über Rigolen 0,5 0, ,38 Bahnsteigdach direkte Einleitung 0,9 0, ,1 Summe 16,00 Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbh Seite 5

6 Im Ergebnis ist festzustellen, dass sich die Menge der abzuleitenden Niederschlagsmenge nur unwesentlich verringert, zumal bereits im Bestand ein Großteil des anfallenden Oberflächenwassers versickert wird. Potential zur Einsparung von Einleitungen in den Straßengraben der Werrastraße wird vor allem darin gesehen, das anfallende Niederschlagswasser vom neuen nicht überdachten Bahnsteigbereich 3/, welches in Bahnsteigmitte gesammelt wird, einer Versickerung zuzuführen..2 Erläuterung und Bemessung der Bahnsteigentwässerung 1. Rohrrigole Erläuterung Die vorhandene Dach- und Tunnelentwässerungen werden nicht verändert, betrachtet wird in erster Linie der neu zu bauende Bahnsteig 3/ außerhalb des Bahnsteigdaches. Bei der hier geplanten Rohr- Rigolenversickerung erfolgt die Niederschlagswasserzuleitung unterirdisch in eine mit Kies (oder anderem wasseraufnahmefähigem Material) gefüllte Rigole. D.h. die Kastenrinnen (alternativ der durchlässige Streifen) auf dem Bahnsteig leiten an mehreren Stellen über Stichleitungen, die an der Austrittsöffnung mit einemfeinmaschigen Metallrost versehen sind, direkt in die Rigole ein. Dort kann sich das Wasser innerhalb der Rigole verteilen und verzögert in den Untergrund abgeleitet werden. Da der anstehende Boden nur begrenzt wasseraufnahmefähig ist, wird in der Rigole ein Vollsickerrohr mit Spülschächten verlegt, welches das überschüssiges Wasser aufnimmt und über einen Notüberlauf in einen außerhalb des Bahnsteiges neu anzulegenden Verdunstungs- und Versickergraben leitet. Bemessung Die Bemessung der Rohrrigole erfolgt gemäß Arbeitsblatt DWA-A "Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser". Die Erforderliche Rigolenlänge L ermittelt sich über folgende Gleichung 1) : L = (A u * 10-7 * r D(n) - Q Dr/1000) / ((b R * h R * s RR) / (D * 60 * f Z) + (b R + h R/2) * k f/2)) L Länge der Rigole in m A u undurchlässige Fläche in m² (zu entwässernde Bahnsteigfläche) 707 m² (ohne Reduzierung) r D(n) maßgebende Regenspende in l/s/ha 12 l/sxha Q Dr mittlerer Drosselabfluss aus der Rigole in l/s (wird mit 0 angesetzt für Annahme Versickerung) b R Breite der Rigole (gewählt) 0,8 m h R Höhe der Rigole (gewählt) 0,8 m s RR Speicherkoeffizient des Füllmaterials der Rigole (bei Kies 0,35) D angesetzte maßgebende Dauer des Bemessungsregens in min 15 f Z Zuschlagsfaktor (zur Vermeidung von Unterbemessungen gewählt: 1,2) k f Durchlässigkeitsbeiwert des vorhandenen Untergrundes m/s (gem. Baugrundgutachten ungünstigster Wert im Bahnsteigbereich ) k f = 10-8 m/s 1) reine Rigolenbemessung ohne Berücksichtigung des Notablaufes (Vergrößerung Sicherheit) Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbh Seite 6

7 Gleichung: L = (707* 10-7 * 12-0/1000) / ((0,8* 0,6 * 0,35) / (15 * 60 *1,2) + (0,8 + 0,6/2) * 10-8 /2)) = 8,767-3 /(0, (1,1*5-9 )) = 7,21-3 /1,5 - = 58, m (erforderliche Rigolenlänge) Die vorgesehene Länge der Rigole im nichtüberdachten Bahnsteigbereich beträgt 80 m und ist somit ausreichend bemessen (auch für größere Regenereignisse). 1. Verdunstungs- und Versickergraben Im Falle von Starkregenereignissen oder Staunässen/Übersättigung wird die vorgesehene Leitung in der Rigole nicht zu versickerndes überschüssiges Wasser über einen Notüberlauf in den westlich der Bahnsteiges vorgesehenen Verdunstungs- und Versickergraben leiten, der unterhalb der Sohle ebenfalls eine Rigole erhalten soll. Der Graben hat eine Sohlbreite von 1 m, ist 30 m lang, seitlich 1:1,5 geböscht und hat eine durchschnittliche Tiefe von 0,25 m. Sein Fassungsvermögen liegt damit bei ca.: V= L * B * T = 30 * 1 * 0,25 = 7,5 m³ Bei einem 15 min Regenereignis mit,38 l/s Abflussmenge (siehe Pkt..1 Tabelle 2) entsteht auf dem Bahnsteig ein abzuleitende Wassermenge von: V wr =,38l/s *900 s(15 min) = 392 l hinzu kommt das Oberflächenwasser, welches im Graben selbst oberirdisch ankommt. Q = 12 l/sxha * (30m * 1m /10000) = 0,372 l/s V w= 0,372 l/s * 900s = 335 l Gesamtwasservolumen im Graben: V wges = = 277 l entspricht,277 m³ < 7,5 m³. Dieses Wasser soll verdunsten oder in den Untergrund (über Rigole) versickern, ein Abfluss in den nördlichen Straßengraben ist nicht vorgesehen..3 Zusammenfassung und Hinweise Mit der vorgesehenen Lösung bleibt das Prinzip der im Bestand vorhandenen Versickerung des nicht überdachten Bahsteiges beibehalten. Die Einleitung von Oberflächenwasser aus den Bahnanlagen in den nörlichen Straßengraben wird durch die großflächigen Entsiegelungen der befestigtenanlagen verringert. Die vorgesehene Rigole und der Graben sind im Regelfall ausreichend leistungsfähig und bieten auch für stärkere Regenereignisse eine gesicherte Ableitung des Oberflächenwassers. Wichtiger Hinweis: Problematisch für diese Lösung sind Grundwasserkoten bis in die Oberfläche des Geländes, die lt. Baugrundgutachten auftreten könnten. In diesen, zeitlich begrenzten, Ausnahmefällen sind örtlich zusätzliche Maßnahmen zur Ableitung des Oberflächenwassers zu treffen. Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbh Seite 7