Generalentwässerungsplan für das Gemeindegebiet Uedem

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1 Generalentwässerungsplan Uedem Generalentwässerungsplan für das Gemeindegebiet Uedem Vorstellung der Berechnungsergebnisse Dipl.-Ing. Sven Hörmann Dipl.-Ing. Dirk Brunhöver Uedem, 02. Juli 2012

2 Hochbau und Industriebau Infrastruktur und Umwelt Brücken- und Ingenieurbau

3 Unternehmensstruktur LINDSCHULTE Ingenieurgesellschaft Nordhorn SCHWESIG + LINDSCHULTE Rostock LINDSCHULTE Ingenieurgesellschaft Potsdam LINDSCHULTE Ingenieurgesellschaft Erfurt LINDSCHULTE Ingenieurgesellschaft Meppen LINDSCHULTE + SCHULZE Ingenieurgesellschaft Hannover LINDSCHULTE Ingenieurgesellschaft Aurich LINDSCHULTE Ingenieur-Holding Nordhorn LINDSCHULTE + KLOPPE Ingenieurgesellschaft Düsseldorf LINDSCHULTE Ingenieurgesellschaft Kleve Weitere LINDSCHULTE Beteiligungen LINDSCHULTE Ingenieurgesellschaft Münster LINDSCHULTE + GLADEN Ingenieurgesellschaft Spelle LINDSCHULTE Ingenieure TGA Nordhorn LINDSCHULTE Polska sp. zo.o. Zielona Góra (Polen) Gründung in 1965 ca. 230 Mitarbeiter Umsatz 2010: rd. 18,5 Mio

4 Inhaltsübersicht 1. Veranlassung 2. Methodische Vorgehensweise 3. Messkampagne 4. Modellkalibrierung 5. Berechnungsergebnisse IST-Zustand 6. Sanierungsplanung 7. Berechnungsergebnisse Prognose-Zustand einschließlich Sanierung 8. Überflutungsnachweis 9. Seitliche Einzugsgebiete Keppeln 10. Fazit

5 Veranlassung Keppeln Uedem Uedemerbruch Aufforderung der Bezirksregierung Düsseldorf zur Aktualisierung des letztmalig 1987 aufgestellten GEP.

6 Veranlassung Netzstatistik IST-Zustand Anzahl der Haltungen: Stück Anzahl Schächte: Stück Anzahl Einwohner: Stück Anzahl Einzugsgebiete: Stück Gesamtgröße Einzugsgebiete: 266,6 ha undurchlässige Fläche IST-Zustand: 84,1 ha Länge aller Haltungen m Durchmesser: DN 200 bis DN 2000 Deckelhöhen von bis: 22,58 mnn bis 54,36 mnn Netzausläufe: 5 Stück Sonderbauwerke: 5 Stück

7 Veranlassung Anforderungen nach DWA-A 118 DIN EN 752 Ort Überstauhäufigkeiten Überflutungshäufigkeiten 1-mal in "n" Jahren 1-mal in "n" Jahren Ländliche Gebiete 1 in 2 1 in 10 Wohngebiete 1 in 3 1 in 20 Stadtzentren,Industrieund Gewerbegebiete Unterirdische Verkehrsanlagen Unterführungen seltener als 1 in 5 1 in 30 seltener als 1 in 10 1 in 50

8 Methodische Vorgehensweise 1. Plausibilitätsprüfung der zur Verfügung gestellten Daten 2. Messkampagne 3. Erstellung eines Rechennetzes 4. Erzeugung der Regendaten (Regenreihen, Modellregen) 5. Modellkalibrierung 6. Berechnung IST-Zustand 7. Berechnung Prognose-Zustand 8. Sanierungsplanung 9. Überflutungsnachweis 10. Seitliche Einzugsgebiete Keppeln Entkopplung von Kanalsystem und Oberflächenabfluss

9 Plausibilitätsprüfung und ggf. Korrekturen der Daten 1. Vollständigkeit der Kanaldaten durch optische Kontrolle 2. Vollständigkeit der Datensätze (z. Bsp. Höhen, Codierungen) 3. Überprüfung der Fließrichtungen (Sohlhöhen, Deckelhöhen) 4. Sohlabstürze, Sohlsprünge, Durchmesserwechsel 5. Überprüfung der Flächendaten?

10 Messkampagne 5 x Durchflussmessung (Q) 2 x Niederschlagsmessung (N) Messzeitraum: bis

11 Modellkalibrierung Trockenwetterkalibrierung und Fremdwasseranalyse 16 Trockenwetterkalibrierung Messstelle DM1 Trockenwetterabfluss [l/s] Mittelwert 0 Uhrzeit Grundlage 3 Niederschlagsmessstellen 5 Abflussmessstellen

12 Modellkalibrierung Trockenwetterkalibrierung und Fremdwasseranalyse Messstelle Q min [l/s] Fremdwasseranteil Q min /Q mittel Fremdwasserzuschlag Q mittel /(Q mittel -Q min ) Q mittel [l/s] Q max Q max /Q mittel Spitzenanfall- Faktor Q max;berechnet [l/s] Q max, berech - Q max [l/s] Q max, berech /Q max [%] DM1 2,6 33% 49% 7,8 11,0 141% 17,07 11,123 0,1 101% DM2 0,1 28% 39% 0,4 0,7 197% 12,18 0,529-0,2 76% DM3.1 0,1 37% 60% 0,3 0,4 150% 16,02 0,264-0,1 66% DM3.2 2,1 36% 57% 5,8 9,1 156% 15,36 9,451 0,3 103% DM4 0,9 37% 59% 2,3 3,8 163% 14,70 3,688-0,1 97% SUMME 5,8 35% 53% 16,6 25,1 151% 15,93 Fremdwasseranteil 35 % kein Handlungsbedarf

13 Modellkalibrierung Mischwasserkalibrierung Mischwasserkalibrierung Messstelle DM1 Regen Messung Berechnung 1000 Abfluss [l/s] :55:00 10:20:00 10:45:00 11:10:00 11:35:00 12:00:00 12:25:00 12:50:00 13:15:00 13:40:00 14:05:00 14:30:00 14:55:00 Uhrzeit Grundlage 3 Niederschlagsmessstellen 5 Abflussmessstellen 5 ausgewählte Regenereignisse Berechnung Messung Differenz Differenz Qmax in l/s 1245,2 1203,9 41,3 103% Volumen in 2587,0 2764,4 177,4 94% Mittelwerte der Regen 1, 2, 4 und 5 Berechnung Messung Differenz Differenz Qmax in l/s 762,9 871,5 108,6 88% Volumen in m³ 2894,6 2908,1 13,6 100%

14 Berechnungsergebnisse IST-Zustand Langzeitsimulation Name Maximales Überstauvolumen Überstauhäufigkeit Anzahl der [m³] n = simulierten Überstauereignisse ,54 0, ,12 0, ,5 0, ,89 0, ,74 0, ,96 0, ,66 0,22 7 Goch ( ): 396 überstaute Schächte; 25 n>0,2 Uedem ( ): 750 überstaute Schächte; 88 n>0,2

15 Berechnungsergebnisse IST-Zustand Auswertung der Regenreihen Uedem Vergleich der simulierten Niederschlagsereignisse mit den KOSTRA Starkregenereignissen Dauer 60 min Uedem min Goch min KOSTRA_T_100 Goch min KOSTRA_T_70 KOSTRA_T_50 KOSTRA_T_30 Uedem min KOSTRA_T_20 KOSTRA_T_10 Uedem min Uedem min KOSTRA_T_5 Goch min Uedem min KOSTRA_T_3 KOSTRA_T_2 KOSTRA_T_1 KOSTRA_T_0,5 Goch min 50,00 Goch min 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 Messzeitraum Goch Jahre Uedem Jahre Niederschlagshöhe [mm] 10,00 5,00 0,00 Regenereignis Uedem vom Jährlichkeit fernab eines 100-jährlichen Regenereignisses

16 Regendaten Auswertung der Regenreihen Uedem Vergleich der simulierten Niederschlagsereignisse mit den KOSTRA Starkregenereignissen KOSTRA_T_0,5 KOSTRA_T_1 KOSTRA_T_2 KOSTRA_T_3 KOSTRA_T_5 KOSTRA_T_10 KOSTRA_T_20 KOSTRA_T_30 KOSTRA_T_50 KOSTRA_T_70 KOSTRA_T_100 Goch min Goch min Goch min Goch min Goch min Uedem min Uedem min Uedem min Uedem min Uedem min 40 Niederschlagshöhe [mm] Dauer [min]

17 Berechnungsergebnisse IST-Zustand Überstauereignisse - Modellregen Name Deckelhöhe Sohlhöhe Maximales Überstauvolumen n=0,2 [m³] Maximales Überstauvolumen n=0,33 [m³] Maximales Überstauvolumen n=0,5 [m³] ,68 23,39 3, ,70 23,60 3, ,12 36,05 16,53 9,08 4, ,47 35,65 5, ,27 34,70 1, ,33 25,36 0, ,40 25,48 5,13 1,77 Sanierungsbedarf für Schacht im Kiefernweg

18 Sanierungsplanung Mühlhoffstraße Planung MW-Kanal DN1000 mit TW-Rinne Hydraulische Berechnung MW-Kanal DN1200 mit TW-Rinne

19 Sanierungsplanung Bypass Kiefernweg Bypass IST-Zustand Sanierung Bypass in den nördlich verlaufenden Mischwasserkanal DN300

20 Sanierungsplanung Kostenschätzung Bezeichnung Menge Einh. EP in GP in Oberflächenbefestigung aufnehmen und wiederherstellen 30 m² ,00 Rohrgraben herstellen 17 lfdm ,00 Neuen Kanal DN300 liefern und verlegen 17 lfdm ,00 Wasserhaltung 1 psch ,00 Anschluss an vorhandenen Schacht 1 Stck ,00 Neuen Schacht herstellen 1 Stck ,00 Leitungskreuzungen 1 psch ,00 Handschachtungen 1 psch ,00 Querschläge 1 psch ,00 Baustelleneinrichtung 1 psch 2.000,00 Sonstiges und Unvorhergesehenes 1 psch 1.383,04 SUMME (netto) ,04 SUMME (brutto) ,00

21 Berechnungsergebnisse Prognose-Zustand einschließlich Sanierung Prognoseflächen B-Plan Keppeln Nr. 8 Erweiterung Rickenwiese 4 Einwohner pro Grundstück Nur Schmutzwasser B-Plan Uedemerbruch Nr. 2 Erweiterung Dorf 4 Einwohner pro Grundstück Nur Schmutzwasser B-Plan Uedem Nr. 10d Gewerbegebiet südlich der Molkereistraße Gewerblicher Schmutzwasserzufluss nach DWA-A 118 q g = 0,5 l/s*ha RW-Abfluss von Straßenoberfläche Versickerung der angeschlossenen Gewerbeflächen Prognosegebiet südlich der Kettelerstraße 4 Einwohner pro Grundstück 45 % Anteil undurchlässige Fläche Prognosegebiet südlich der Schusterstraße 4 Einwohner pro Grundstück Nur Schmutzwasser

22 Berechnungsergebnisse Prognose-Zustand einschließlich Sanierung Überstauereignisse - Modellregen Name Deckelhöhe Sohlhöhe Maximales Überstauvolumen n=0,2 [m³] Maximales Überstauvolumen n=0,33 [m³] ,68 23,39 3, ,70 23,60 3, ,47 35,65 5, ,27 34,70 1, ,33 25,36 0, ,40 25,48 5,13 1, ,83 32,81 5,14 Maximales Überstauvolumen n=0,5 [m³] Sanierter Schacht entfällt Zusätzlicher Überstauschacht am Ende des Lerchenweges, allerdings für maßgebenden Lastfall (Wohngebiet n=0,33) überstaufrei

23 Überflutungsnachweis Vorgehen Berücksichtigung von Straßenhaltungen bei der Simulation Austausch zwischen Kanal und Straße möglich Einheitliches Straßenprofil Identifizierte Engpässe werden in anschließender Ortsbegehung hydraulisch bewertet Überstaunachweis für T = 2a, T = 3a und T = 5a Überflutungsnachweis für T = 20a und T = 30a

24 Überflutungsnachweis Beispiel Lerchenweg

25 Überflutungsnachweis Zusammenfassung Lfd.- Nr. Schacht max. Überstauvolumen T=20a [m³] max. Überstauvolumen T=30a [m³] Handlungsbedarf ,57 11, ,69 8,61 nein , ,67 nein ,09 29,09 ja ,10 12, ,55 12,88 ja , ,42 nein ,02 ja ,21 6, ,07 9,46 ja ,23 6,59 ja ,78 nein ,10 3, ,08 8, ,28 19, , ,07 12,96 11 ja ,50 10, ,54 ja ja 8 Stellen mit Handlungsempfehlungen Handlungsbedarf in Empfehlungen formuliert Grundsätzlich keine Sanierungsplanung des Kanalsystems erforderlich

26 Seitliche Einzugsgebiete Keppeln Übersicht

27 Seitliche Einzugsgebiete Keppeln Zusammenfassung k f -Wert: 5x10-5 m/s Sohlbreite 1,50 m Tiefe 2,00 m Böschung 1:1,5 max. Wasserstand 1,80 m Graben Erforderliches Rückhaltevolumen [m³] Resultierende Grabenlänge [m] Versickerungsrate [l/s] , , , , ,25 Summe ,38

28 Fazit Aufforderung der Bezirksregierung Düsseldorf erfüllt Der GEP ist die Grundlage für: o eine wirtschaftliche hydraulische Sanierungsplanung o Gebietserweiterungen / Prognoseflächen o Neu- und Umbau von Bauwerken im Kanalsystem o Betrachtung von Extremstereignissen (Szenarien n< 0,1) o das Abwasserbeseitigungskonzept Die Simulation des IST-Zustandes ergibt für die maßgebenden Berechnungsfälle einen nahezu überstaufreien Betrieb Zur Sanierung der Überlastung im Kiefernweg wird der Neubau eines Bypasses empfohlen Bedingt durch den geringen Zuwachs an zusätzlich versiegelter Fläche, sind für den Prognose-Zustand keine weiteren hydraulische Engpässe zu erwarten Auf Grundlage des Überflutungsnachweises ergeben sich weitere Handlungsempfehlungen Die Entkopplung der seitlichen Einzugsgebiete von der Kanalisation in Keppeln verspricht bei Regen seltenerer Häufigkeiten einen Rückhalt des Oberflächenabflusses

29 Generalentwässerungsplan Uedem Danke für Ihre Aufmerksamkeit