Inhaltsverzeichnis Übersicht der Entwässerungsabschnitte und Beschreibung der geplanten Entwässerungsanlagen 5-6

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1 L 1023 Möhra Ettenhausen mit Neuanbindung K 98 Seite 1 Unterlage 13 - Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Unterlage 13 Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Seite Inhaltsverzeichnis Ergebnisse wassertechnischer Berechnungen Allgemeine Berechnungsannahmen Übersicht der Entwässerungsabschnitte und Beschreibung der geplanten Entwässerungsanlagen Berechnung der Entwässerungsabschnitte Starkniederschlagshöhen für Deutschland, KOSTRA, DWD Anlage 1 Niederschlagshöhen und spenden für das ausgewählte Rasterfeld INVER Ingenieurbüro für Verkehrsanlagen GmbH Oktober 2014

2 L 1023 Möhra Ettenhausen mit Neuanbindung K 98 Seite 2 Unterlage 13 - Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Ergebnisse wassertechnischer Berechnungen Allgemeine Berechnungsannahmen Die Dimensionierung der Entwässerungsanlagen erfolgte in Anlehnung an die "Richtlinien für die Anlagen von Straßen", Teil Entwässerung (RAS Ew 2005), die Regelwerke der Abwassertechnischen Vereinigung ATV sowie auf der Grundlage der RiStWag. Weitere Bearbeitungsgrundlage war die "Richtlinie zur Beseitigung von Niederschlagswasser in Thüringen" der Thüringer Landesanstalt für Umwelt. Regenspende Als Bemessungsregen mit einer Regendauer von T = 10 min wurde nach Anlage 1, KOSTRA, DWD 1997 für das Rasterfeld eine Regenspende von r 15(n=1) = 134,3 l / s x ha ermittelt. Regenhäufigkeiten - Entwässerung von Fahrbahnflächen über Mulden, n = 1 Seitengräben oder Rohrleitungen Spitzenabflussbeiwerte - Fahrbahnen ψ s = 0,9 - Gehweg ψ s = 0,8 Versickerraten Grundlage RAS-Ew Böschung (einschließlich Seitenstreifen und Rasenmulde) 150 l/(s x ha) INVER Ingenieurbüro für Verkehrsanlagen GmbH Oktober 2014

3 L 1023 Möhra Ettenhausen mit Neuanbindung K 98 Seite 3 Unterlage 13 - Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Berechnung des Regenabflusses Für die Ermittlung des Regenabflusses wurde das Zeitbeiwertverfahren angewandt. Der Spitzenabfluss ergibt sich aus der Formel: i = n Q = r D,n Σ A Ei ψ si i = 1 [ l/s] Hierin bedeuten: Q [ l/s] Oberflächenabfluss r D,n [ l/s ha] Regenspende A Ei [ ha ] Größe der Entwässerungsfläche ψ si Spitzenabflussbeiwert von Fläche A Ei Straßenmulden Zum Nachweis der Mulden und Gräben wurde nach RAS-Ew die Kontinuitätsbedingung verwendet: Q = v A [ m³/s ] in Verbindung mit der Fließformel von Manning - Strickler : v = k St r 2/3 hy I 1/2 E [ m 3 /s ] mit r hy = A / l u Die Rauigkeit für Mulden und Gräben wird mit Strickler-Beiwert k St = 20 m 1/3 /s angesetzt. Auf einen abschnittsweisen Nachweis der Mulden wurde verzichtet, da eine Mulde mit einer Breite von 2,0 m und einer Tiefe von 0,30 m bei einem Längsgefälle von 0,5 % eine Leistungsfähigkeit von 192 l/s besitzt und somit bei den gegebenen Längen der Entwässerungsabschnitte ausreichend ist. INVER Ingenieurbüro für Verkehrsanlagen GmbH Oktober 2014

4 L 1023 Möhra Ettenhausen mit Neuanbindung K 98 Seite 4 Unterlage 13 - Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Bemessung der Leistungsfähigkeit von Rohr- und Rahmendurchlässen Die Leistungsfähigkeit der Durchlässe kann nach Gleichung (9) der RAS-Ew ermittelt werden. In der allgemeineren Form lautet sie: h 2 g A 2 Q = [m³/s] 2g l 1, k 3 St r hy Es bedeuten: A [m²] = Durchflossener Querschnitt im Bauwerk r hy [m] = Hydraulischer Radius = A/l u h [m] = Spiegeldifferenz Ober-/Unterwasser einschl. zulässiger Aufstau l [m] = Bauwerkslänge kst [m 1/3 /s] = Rauheitsbeiwert [= 65 m 1/3 /s] g [m/s 2 ] = Fallbeschleunigung [= 9,80665 m/s 2 ]. Liegt Teilfüllung im Bauwerk vor, unterschreitet der Wasserstand die Oberkante des lichten Durchflussprofils, wird hier der durchflossene Querschnitt und der benetzte Umfang mit Hilfe des Unterwasserstandes ermittelt und über die gesamte Länge des Bauwerks als konstant angenommen. Für Rohrdurchlässe werden nach RAS-Ew folgende Mindestabmessungen vorgesehen: - unter Wirtschaftswegen DN unter Straßen, Überführungsrampen an Bundesfernstraßen u.ä. DN längere Durchlässe unter Straßen sowie Durchlässe unter Bundesfernstraßen DN 800 INVER Ingenieurbüro für Verkehrsanlagen GmbH Oktober 2014

5 L 1023 Möhra Ettenhausen mit Neuanbindung K 98 Seite 5 Unterlage 13 - Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Übersicht der Entwässerungsabschnitte und Beschreibung der geplanten Entwässerungsanlagen Übersicht der geplanten Entwässerungsabschnitte Resultierend aus den Hoch- und Tiefpunkten der gewählten Gradientenführung der geplanten Ausbaustrecke sowie der Geländetopografie entstehen folgende Entwässerungsabschnitte: Entwässerungs abschnitt Straße/ Station Lage/ Beschreibung/ Straße A E /Abfluss Q r10;1 Entwässerungsmaßnahmen 1 L ,73 bis 0+286,85 - Bauanfang bis Ende Ortsdurchfahrt Möhra A E ~ 0,182 ha Q r10,1 ~ 24,38 l/s -Ableitung über rechte Entwässerungsrinne vor Einschnitt mit Anschluss über Straßenabläufe an geplanten Mischwasserkanal des Abwasserzweckverbandes 2 (Teil 1) L ,85 bis K ,07 bis 0+590,67 - Ende Ortsdurchfahrt Möhra bis Durchlass DN 500 am Geländetiefpunkt Stat A E ~ 0,27 ha Q r10,1 ~ 34,06 l/s - Ableitung über rechten Straßengraben zum Tiefpunkt mit Vorflut über vorhandenen Meliorationskanal zum Rohrgraben 2 (Teil 2) L bis Durchlass DN 500 am Geländetiefpunkt Stat bis Hochpunkt Straßengraben A E ~ 0,269 ha Q r10,1 ~ 33,53 l/s - Ableitung über rechten Straßengraben zum Tiefpunkt mit Vorflut über vorhandenen Meliorationskanal zum Rohrgraben 3 L bis Hochpunkt Straßengraben bis Bauende A E ~ 0,246 ha Q r10,1 ~ 31,02 l/s - Ableitung über beidseitige Straßengräben und Durchlässe zum Bauende mit Anschluss an vorh. Straßengraben/Durchlass mit Vorflut zur Suhl 4 K bis bis (Rohrgraben) A E ~ 0,027 ha Q r10,1 ~ 3,27 l/s -Ableitung über linken Straßengraben zum Vorfluter Rohrgraben 5 K bis 0+578, bis 0+578,07 + Oberrohner Straße A E ~ 0,358 ha Q r10,1 ~ 43,25 l/s -Ableitung über beidseitige Straßengräben + Durchlässe zum Vorfluter Rohrgraben INVER Ingenieurbüro für Verkehrsanlagen GmbH Oktober 2014

6 L 1023 Möhra Ettenhausen mit Neuanbindung K 98 Seite 6 Unterlage 13 - Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Angaben zur Bestandsentwässerung Innerhalb der Ortslage Möhra erfolgt die Straßenentwässerung über eine Sammelleitung mit Auslauf in den vorhandenen, rechten Straßengraben. Die Entwässerung der vorhandenen Landesstraße außerhalb der Ortslage Möhra erfolgt breitflächig über Bankette und Böschungen sowie Straßengräben mit Ableitung zu den Geländetiefpunkten bei Station sowie nach dem Bauende bei Station Die vorh. Straßengräben bis zum Hochpunkt bei ca. Station entwässern am Tiefpunkt bei ca. Station in den vorhandenen Meliorationskanal DN 400 B mit Vorflut nach Westen zum Rohrgraben. Der nördliche Teilabschnitt der vorhandenen Landesstraße entwässert nach Norden zum Vorfluter Suhl nach dem Bauende. Die vorhandene K 98 entwässert in straßenbegleitenden Gräben nach Westen in den Vorfluter Rohrgraben. Vorhandene Vorfluter Südwestlich des vorgesehenen Planungsbereiches sowie am nördlichen Bauende befinden sich die vorhandenen Vorfluter Rohrgraben bzw. Suhl. Beschreibung der geplanten Entwässerungsanlagen Aufgrund der bestandsnahen Gradiente der Straßenplanung sind die o.g. Einleitestellen auch die Vorflutpunkte der neuen Straßenentwässerung. Der Ausbauabschnitt der L 1023 und der Neubauabschnitt der K 98 außerhalb der Ortslage Möhra entwässern über bankettbegleitende Straßengräben sowie neue Durchlässe zu den vorh. Tiefpunkten. Im Teilbereich der L 1023 zwischen ca. Station bis erfolgt eine breitflächige Versickerung über die Seitenstreifen und Böschungen. Die Versickerrate nach RAS-Ew 2005 wurde für die Böschungen einschließlich Seitenstreifen und Mulden mit 150 l/(s x ha) angesetzt. Aufgrund dieses Ansatzes kommt es beim Bemessungsregen r 10,n=1 = 134,3 l/(sxha) zu einer Teilversickerung des anfallenden Straßenoberflächenwassers im Straßenrandbereichen. Innerhalb der Ortslage Möhra erfolgt die Entwässerung über Rinnen, Abläufe sowie einen neuen Mischwasserkanal des Abwasserzweckverbandes. Die Straßenoberflächenwässer von Straßen mit 2000 Kfz/24 h sollten vor Einleitung in die Vorflut einer Behandlung zugeführt werden. Das Behandlungsziel ist erreicht, wenn durch breitflächige Ableitung und Versickerung auf Straßenböschungen, Mulden und Gräben der Nachweis erbracht ist, dass sich für die kritische Regenspende r krit = 15 l/(sxha) kein abzuleitender Oberflächenwasserabfluss ergibt. Das aus dem Außengebiet der Straßentrasse zufließende Oberflächenwasser wird am hangseitigen Dammfuß mit den Straßengräben aufgenommen und an den Geländetiefpunkten zur Vorflut abgeleitet. INVER Ingenieurbüro für Verkehrsanlagen GmbH Oktober 2014

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15 L 1023 Möhra Ettenhausen mit Neuanbindung K 98 Seite 14 Unterlage 13 - Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Starkniederschlagshöhen für Deutschland, KOSTRA, DWD 1997 Anlage 1 - Niederschlagshöhen und spenden für das ausgewählte Rasterfeld Niederschlagshoehen und -spenden fuer das ausgewaehlte Rasterfeld ========================================================================= T I I I D I hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN hn RN I 5 min I min I min I min I min I min I min I I 90 min I h I h I h I h I h I h I I 18 h I h I h I h I T - Wiederkehrzeit (in a): mittlere Zeitspanne in der ein Ereignis einen Wert einmal erreicht oder ueberschreitet D - Niederschlagsdauer einschliesslich Unterbrechungen (in min, h) hn - Niederschlagshoehe (in mm) RN - Niederschlagsspende (in l/(s*ha)) INVER Ingenieurbüro für Verkehrsanlagen GmbH Oktober 2014