Unterlagen zu den wasserrechtlichen

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1 Unterlage 13.1 Unterlagen zu den wasserrechtlichen Erlaubnissen Planfeststellung Staatsstraße 2335 Gaimersheim - Kösching Höhenfreimachung St 2335 / St 2229 südlich Hepberg von Bau-km + bis Bau-km +653 (Abschnitt 32, Station 1,675 bis Abschnitt 34, Station,325) Aufgestellt: Ingolstadt, Staatliches Bauamt Ingolstadt M a n d e l Ltd. Baudirektor

2 Inhaltsverzeichnis 1. Allgemeine Beschreibung des Vorhabens 1 2. Bestehende Verhältnisse 1 3. Wasserwirtschaftliche Verhältnisse 1 4. Geplante Entwässerungsanlagen 2 5. Hydraulische Berechnungen Grundlagen für die hydraulischen Berechnungen 3 und Berechnungsannahmen 5.2 Ermittlung der befestigten Gesamtfläche A red für die Bemessung des Regenrückhaltebeckens Regenrückhaltebecken mit Absetzbecken Bemessung des Absetzbeckens Bemessung des Rückhaltebeckens Dimensionierung der Drosselleitung Überprüfung der Leistungsfähigkeit der Entwässerungsleitung der BAB Berechnung des zusätzlich erf. Rückhalteraumes für das Regenrückhaltebecken der Autobahn bei Einleitung des Drosselabflusses Bemessung der Sammelleitungen und Durchlässe 1

3 1. Allgemeine Beschreibung des Vorhabens Die Baumaßnahme liegt im Zuge der Staatsstraße 2335 Gaimersheim Kösching nördlich von Ingolstadt, am südlichen Ortseingang von Hepberg und westlich der Anschlussstelle Lenting der Bundesautobahn (BAB) A9, München Nürnberg im Landkreis Eichstätt. Durch die Maßnahme wird die ampelgesteuerte Kreuzung der Staatsstraße 2335 mit der Staatsstraße 2229 zu einer höhenfreien Kreuzung umgestaltet. Die Höhenfreimachung erfolgt, in dem die St 2335 abgesenkt und über zwei Anschlussrampen mit der St 2229 verbunden wird. Die St 2229 wird überführt. Die St 2335 ist künftig die übergeordnete (durchgehende) Straße. Zukünftig entfallen auf der stark befahrenen St 2335 Linkseinbiege- und Linksabbiegebeziehungen. 2. Bestehende Verhältnisse Westlich der Kreuzung wird das Oberflächenwasser der St 2335 über das südliche Bankett breitflächig im anschließenden Gelände bzw. in einer Rasenmulde versickert. Östlich der Kreuzung bis zur Autobahnanschlussstelle Lenting wird das Oberflächenwasser breitflächig über die Dammböschungen versickert. Das Straßenwasser der Staatsstraße 2229 südlich der Kreuzung wird breitflächig über Dammböschungen versickert. Im Bereich des Ortseingangs von Hepberg wird das Straßenwasser in Straßenrinnen gesammelt und über Einläufe dem Mischwasserkanal der Abwasserbeseitigungsgruppe Ingolstadt Nord zugeführt. Im Bauabschnitt wird kein Oberflächengewässer gekreuzt oder tangiert. Eine Einleitung in oberirdische Gewässer erfolgt nicht. 3. Wasserwirtschaftliche Verhältnisse Die St 2335 wird im Kreuzungsbereich mit der St 2229 um ca. 6, m abgesenkt. Im Bereich der Brückenwiderlager wurde an zwei Stellen der Baugrund bis zu einer Tiefe von 1 m erbohrt. Ein geschlossener Grundwasserspiegel wurde bis zu dieser Tiefe nicht angetroffen. Nach dem Baugrundgutachten ist der Untergrund im Bereich des Straßentiefpunktes für eine Versickerung ungeeignet. Ein Versickerbecken scheidet aus. Seite 1 von 11

4 Im näheren Bereich der Baumaßnahme ist kein Gewässer zur Einleitung des Oberflächenabflusses vorhanden. Ca. 3 m östlich des Brückenbauwerkes ist ein Entwässerungskanal DN 35 der Autobahndirektion Südbayern vorhanden. Dieser ist entlang des Böschungsfußes der Auffahrtrampe zur A 9 Richtung München verlegt und quert im Einfahrbereich in die Autobahn erst die Einfahrspur der Rampe und anschließend die BAB A9. Der Kanal führt zum Regenrückhaltebecken der Autobahndirektion Südbayern östlich der BAB A9. Über Rohrleitungen und Gräben wird das im Rückhaltebecken zwischengespeicherte Wasser in das Entwässerungssystem der Gemeinde Kösching eingeleitet. 4. Geplante Entwässerungsanlagen Das im Einschnitt der St 2335 (Bau-km + bis +45) anfallende Oberflächenwasser wird über das südliche Bankett in die Straßenmulde geleitet und über Einlaufschächte der darunterliegenden Sammelleitung zugeführt. Für die Entwässerung des Planums wird entlang der Mulde eine Sickerleitung angelegt und an die Sammelleitung angeschlossen. Die hinter den Stützbauwerken verlaufende Sohlentwässerung zur Ableitung des Hangwassers wird ebenfalls über die Ablaufschächte der Sammelleitung zugeleitet. Das auf der Brücke anfallende Niederschlagswasser wird gleichermaßen dem Entwässerungssystem der St 2335 zugeführt. Die gesamte Abflussmenge wird über die Sammelleitung zum Straßentiefpunkt bei Baukm +35 geleitet und dem im eingeschlossenen Restgrundstück der südlichen Verbindungsrampe liegenden Regenrückhaltebecken zugeführt. Dem Regenrückhaltebecken wird ein Absetzbecken mit Tauchwand vorgeschaltet (siehe Unterlage ). Für die Entleerung des Rückhaltebeckens ist ein Drosselbauwerk mit Hochwasserüberlauf vorgesehen. Zusätzlich wird das Becken mit einem Notüberlauf ausgestattet. Die Transportleitung für den Drosselabfluss wird entlang der St 2335 bis zur Anschlussstelle Lenting der BAB A9 geführt. Hier verläuft entlang des Böschungsfußes der Auffahrtrampe zur A9 Richtung München eine Entwässerungsleitung zum bestehenden Regenrückhaltebecken östlich der BAB A9. An die Entwässerungsleitung sind lediglich Seite 2 von 11

5 zwei Straßenabläufe, die sich im Einmündungsbereich der Auffahrtrampe zur Staatstraße 2335 befinden, angeschlossen (siehe Unterlage ). Die Transportleitung vom geplanten Regenrückhaltebecken wird an die Entwässerungsleitung der BAB A9 angeschlossen und die Abflussmenge dem Regenrückhaltebecken östlich der Bundesautobahn zugeführt. Der Drosselabfluss des neuen Regenrückhaltebecken ist mit 5 l/s so gewählt, dass die Entwässerungsleitung der BAB A9 die Abflussmenge des Bauvorhabens und das anfallende Wasser von den beiden Straßenabläufen aufnehmen und zum Regenrückhaltebecken der Autobahn abführen kann. Da das neue Regenrückhaltebecken mit Absetzbecken und Tauchwand ausgestattet wird, ist eine Verunreinigung des Regenrückhaltebeckens der Autobahn durch Schlamm, Schwer- und Leichtflüssigkeiten aufgrund der Baumaßnahme ausgeschlossen. Vom Regenrückhaltebecken der BAB A9 wird die Abflussmenge des Bauvorhabens zusammen mit dem Oberflächenwasser der Autobahn über einen Ablaufschacht mit Drosseleinrichtung mit Rohrleitungen und offenen Gräben weitergeführt und anschließend in das Entwässerungssystem der Gemeinde Kösching eingeleitet. Das bestehende Rückhaltebecken ist bei gleich bleibendem Drosselabfluss ausreichend dimensioniert und muss nicht vergrößert werden (siehe Berechnung). Die für die Berechnungen der zum Ansatz gebrachten Entwässerungsflächen sind in einem Übersichtslageplan (Unterlage ) dargestellt. Die Gestaltung des Absetz- und Rückhaltebeckens ist im Lageplan M = 1:1 (Unterlage 7.1) und in einem Längsschnitt (Unterlage ) dargestellt. 5 Hydraulische Berechnungen 5.1 Grundlagen für die hydraulischen Berechnungen und Berechnungsannahmen: Grundlage der Planung und Berechnung der Entwässerungsanlagen ist die Richtlinie für die Anlage von Straßen Teil: Entwässerung (RAS-Ew) und das Arbeitsblatt A117 des ATV-Regelwerkes für Bemessung von Regenrückhalteräumen. Bei der Bemessung der Rohrleitungen und Durchlässe wurde eine Regenhäufigkeit n =,5 (Häufigkeit = 1-mal in 2 Jahren) zugrunde gelegt. Seite 3 von 11

6 Die Bemessung des Regenrückhaltebeckens erfolgte mit dem einfachen Verfahren. Beim einfachen Verfahren beträgt die zulässige Überschreitungshäufigkeit des Regenrückhaltebeckens maximal 1 Jahre. Hydrotechnische Bemessungswerte: Regenhäufigkeit [1/a]: Für Trogstrecken mit Straßentiefpunkt: n Leitungen/Durchlässe =,5 n RRB =,1 Regenspende [l/(s ha)]: Regenspende für Hepberg: Die Ermittlung der Regenspende erfolgte mit dem DV-Programm vom bayerischen Landesamt für Umwelt (Version 1/21). Hepberg Für Trogstrecken empfiehlt sich der Nachweis für den 5-min-Regen r 5/,5 ~ 37 l/(s ha) Seite 4 von 11

7 Spitzenabflußbeiwerte Ψ: Fahrbahn: Ψ =,9 Fahrbahnen, die über Dammböschungen und Mulden am Dammfuß entwässern: Ψ =,5 Bankett: Ψ =,5 Mulde, Böschung: Ψ =,4 unbefestigte Flächen in Rampen Ψ =,1 Rauhigkeit: Betonrohr: 1,5 mm 5.2 Ermittlung der befestigten Gesamtfläche A red für die Bemesseung des Regenrückhaltebeckens: Vom Straßenhochpunkt bei Bau-km -27 bis hin zur Kreuzung wird bisher das Oberflächenwasser der St 2335 über das südliche Bankett breitflächig im anschließenden Gelände versickert. Für die Bemessung des Regenrückhaltebeckens sowie der Sammelleitung (Bau-km + bis +35) geht zur Sicherheit auch die Straßenfläche vom Straßenhochpunkt bei Bau-km -27 bis zum Baubeginn bei Bau-km + mit in die Berechnung für die befestigte Gesamtfläche A red ein. Teilflächen: Straßenflächen: St 2335: 623 m² x,9 = 567 m² Rampe Nord: 19 m² x,5 = 545 m² Rampe Süd: 122 m² x,9 = 198 m² Kreisverkehr: 19 m² x,5 = 95 m² Brückenfläche: 62 m² x,9 = 558 m² St 2229: 13 m² x,5 = 65 m² Straßenflächen Gesamt: = 8553 m² =,86 ha Bankette: ST 2335: = 16 m² x,5 = 8 m² Rampe Süd: = 18 m² x,5 = 9 m² Gesamtfläche: = 89 m² =,9 ha Seite 5 von 11

8 Mulden: St 2335: = 1 m² x,4 = 4 m² Rampe Süd: = 24 m² x,4 = 96 m² Gesamtfläche: = 496 m² =,5 ha Böschungen: St 2335: =58 m² x,4 = 232 m² =,23 ha Flächen aus dem natürlichen Einzugsgebiet: Rampe Süd: 55 m² x,1 = 55 m² Rampe Nord: 57 m² x,1 = 57 m² Gesamt: = 112 m² =,11 ha befestigte Gesamtfläche A red : Straße A red =,86 ha Bankette A red =,9 ha Mulden A red =,5 ha Böschungen A red =,23 ha Nat. Einzugsgebiet A red =,11 ha Gesamtfläche A red = 1,34 ha 5.3 Regenrückhaltebecken mit Absetzbecken Bemessung des Absetzbeckens Regenspende für Ingolstadt: Regenspende r 15(n=1) : 112 l/(s ha) befestigte Gesamtfläche: A red = 1,34 ha Regenabfluß: Q = r15(n=1) Ared Q = 112 l/(s ha) 1,34 ha ~ 15 l/s Seite 6 von 11

9 Erforderliche Oberfläche: A =,2 Q (l/s) A =,2 15 l/s = 3 m² Mindestoberfläche = 4 m² vorh. Oberfläche: 9 m² Volumen: Leichtflüssigkeit: 3 m³ Schwerflüssigkeit: 1 m³ Schlamm: 1m³ 1,34 ha 5 m³ = 6,7 m³ Tauchwand: Eintauchtiefe in Dauerstau: 4 cm Abstand UK Ölauffangraum und UK Tauchwand: 1 cm Abstand über UK- Ablauf: 3 cm Horizontale Fließgeschwindigkeit unterhalb d. Tauchwand: 3 Q( m / s) V = 2 F( Querschnitt) m = 3,15( m / s) (8,m,4m) =,47 m/s <,5 m/s Die nach den Richtlinien geforderten Rückhaltevolumen für Schwerflüssigkeiten von 1 m³, für Schlammablagerungen von 7 m³ (1,34 ha, 1 m³/ha Jahr, Volumen für 5 Jahre) und für Leichtflüssigkeiten von 3 m³ werden eingehalten. Seite 7 von 11

10 5.3.2 Bemessung des Rückhaltebeckens Die Bemessung erfolgte mit dem Programm A 117 Version 1/21 des Bayer. Landesamtes für Umwelt. Seite 8 von 11

11 Ergebnis: Um die anfallende Abflußmenge zwischenspeichern zu können, errechnet sich das erforderliche Einstauvolumen für eine Regenhäufigkeit n =,1 (Häufigkeit = 1-mal in 1 Jahren) und einem gewählten Ablauf von 5 l/s zu 37 m³. Bei einer mittleren Fläche von 63 m² (Höhenlage Dauerwasserstand = 399, m ü. NN) und einer Stauhöhe von 8 cm ergibt sich ein mögliches Rückhaltevolumen von 5 m³. Auch bei einem Regen mit der Häufigkeit n =,5 (Häufigkeit = 1-mal in 2 Jahren) ist das Becken ausreichend dimensioniert. Das erforderliche Rückhaltevolumen für ein 2- jähriges Regenereignis und einen Drosselabfluss von 5 l/s beträgt 385 m³. Der Abstand vom Stauziel bis zum Beckenrand beträgt 7 cm. Dies wäre für den Notfall ein zusätzliches Einstauvolumen von 5 m³. Um eine Überflutung der St 2335 gänzlich auszuschließen wird das Becken zusätzlich mit einem Notüberlauf ausgestattet. 5.4 Dimensionierung der Transportleitung für den Drosselabfluss Bemessung nach Prandtl-Colebrook gew.: DN 35, ISO = 2,2 %, k b = 1,5 mm Abflussleistung der Sammelleitung: Q = 22 l/s > 5 l/s Drosselabfluss (Regelung durch Schieber) 5.5 Überprüfung der Leistungsfähigkeit der Entwässerungsleitung der BAB A9 Abflussleistung der Sammelleitung: vorh. Abflussleitung: nach Prandtl-Colebrook DN 35, ISO = 1 %, k b = 1,5 mm Q = 15 l/s Die vorhandene Entwässerungsleitung DN 35 der BAB A9 kann 15 l/s Wasser ableiten. Diese maximale Abflussmenge wird durch das eingeleitete Wasser von den beiden Straßenabläufen im Einmündungsbereich der Auffahrtrampe in die St 2335 bei Weitem nicht erreicht. Die zusätzliche Drosselabflussmenge von 5 l/s kann von der Entwässerungsleitung DN 35 problemlos aufgenommen und zum RRB der Autobahn abgeleitet werden. Seite 9 von 11

12 5.6 Berechnung des zusätzlich erf. Rückhalteraumes für das Regenrückhaltebecken der Autobahn bei Einleitung des Drosselabflusses Das Regenrückhaltebecken der Autobahn hat eine Fläche von 9 m² und eine Tiefe von der Beckensohle bis zum Stauziel von ca. 1,5 m. Bei Einleitung des Drosselabflusses von 5 l/s ergibt sich bei einer Entleerungsdauer t E = 1,9 h ein zusätzlich erforderliches Rückhaltevolumen von: V = 5( l / s) x1,7 x36s ~ 37 m³ 1 Bei einer Größe des Beckens von 9 m² ergibt sich daraus ein Anstieg des Wasserspiegels um: H = V / A H= 37 m³ / 9m² ~ 3,5 cm Das Regenrückhaltebecken ist ausreichend dimensioniert und muss nicht vergrößert werden. 5.7 Bemessung der Sammelleitungen und Durchlässe Sammelleitung von Bau-km + bis +35: befestigte Gesamtfläche Ared: St 2335: 527 m² x,9 = 4743 m² Bankett: 145 m² x,5 = 725 m² Mulde: 8 m² x,4 = 32 m² Böschung: 52 m² x,4 = 28 m² Brückenfläche: 62 m² x,9 = 558 m² Gesamtfläche: 8426 m² = 8426 m² =,84 ha Berechnung des Oberflächenabflusses Q (l/s): Regenabfluß für ein 2-jähriges Regenereignis (5-min-Regen): Q = r 5(n=,5) A red Q = 37 l/(s ha),84 ha = 31 l/s Bemessung nach Prandtl-Colebrook gew.: DN 4, ISO = 2,8%, k b = 1,5 mm Seite 1 von 11

13 Abflussleistung der Sammelleitung DN 4: Q = 35 l/s > 31 l/s Durchlass BWV lfd. Nr.4 befestigte Gesamtfläche A red : Straßenflächen: F (Rampe Nord) = 19 m²,5 = 545 m² F (St 2229t) = 325 m²,5 =163 m² F (Kreisverkehr) = 2 m²,5 =1 m² Gesamtfläche: = 87 m² =,8 ha Bankette (St 2335): = 165 m²,5 = 83 m² =,1 ha Mulden (St 2335): = 215 m²,4 = 86 m² =,1 ha Böschungen (St 2335): = 72 m²,4 = 288 m² =,3 ha Fläche, innerhalb der nördlichen Verbindungsrampe: Rampe Nord: =57 m²,1 = 57 m² =,6 ha Gesamtfläche A red : =,19 ha Berechnung des Oberflächenabflusses Q (l/s): Regenabfluß für ein 2-jähriges Regenereignis (5-min-Regen): Q = r 5(n=,5) A red Q = 37 l/(s ha),19 ha = 7,3 l/s Bemessung des Durchlasses: ISO = 1,%, k b = 1,5 mm, L = 3 m Nach Tabelle A DN 4 Nach gew.: DN 5 Abflussleistung des Durchlasses DN 5: Q = 247 l/s > 7 l/s Seite 11 von 11

14 Zeichenerklärung entwässernde Flächen: Fahrbahnen Fahrbahnen die über Dammböschungen in Mulden entwässern Straß Bau enhochp k m -27 unkt Bankette Mulden Böschungen Beg i n n d er P l a n fes t s t e l lung unbefestigte Flächen (nat. Einzugsgebiet) Transportleitung für Drosselabfluss Sammelleitung Entwässerungsleitung BAB 9 Straßenhochpunkt Straßentiefpunkt rg A = 13 m² A = 62 m² A = 19 m² + 6 % Nür nbe St 2229 Straßenfläche: Brückenfläche: Kreisverkehr: 8 + e r Pla n f e sts t e l l ung A=13 R= Durchlass DN Bau -k 34- m +65 3, RRB Notüberlauf 8 R= % Verbindungsrampe Süd Straßenfläche: A = 122 m² Bankette: A = 18 m² Mulden: A = 24 m² nat. Einzugsgebiet: A = 58 m² Transportleitung für Drosselabfluss DN R= R= Straßeneinläufe (BAB A9) Revisionsschacht (BAB A9) Entwässerungsleitung (BAB A9) DN R= Regenrückhaltebecken (BAB A9) Notüberlauf Ablaufschacht mit Ölabscheider en +1 8 Drosselbauwerk DN 3 Einleitung des Drosselabflusses in Entw.System der Gem. Kösching Münch A = 623 m² A = 14 m² A = 1 m² A = 58 m² +3 St 2335 Straßenfläche: Bankette: Mulden: Böschungen: R= R=5 DN Baukm + E n d ed Verbindungsrampe Nord Straßenfläche: A = 19 m² nat. Einzugsgebiet: A = 57 m² + 3 Unterlage Freistaat Bayern Staatliches Bauamt Ingolstadt Blatt Nr. Elbrachtstraße 2, 8549 Ingolstadt, Tel. 841/9346-, Fax 841/ , poststelle@stbain.bayern.de Planfeststellung St 2335 Datum Zeichen bearbeitet Okt. 212 Dopfer gezeichnet Okt. 212 Motzan geprüft Okt.212 Putz Höhenfreimachung St 2335 / St 2229 südlich Hepberg Lageplan Entwässerungsflächen St 2335_ 32_1,675 bis St 2335_34_,325 Maßstab 1 : 1 Aufgestellt: Ingolstadt, den Staatliches Bauamt Mandel Ltd. Baudirektor Projekt: St2335_Hepberg-Süd-Planfeststellung Datei: Wasser-Flächen-1t

15 Freistaat Bayern Staatliches Bauamt ingolstadt Unterlage Blatt Nr Elbrachtstraße 2, 8549 Ingolstadt, Tel. 841/9346-, Fax 841/ , Datum Zeichen Planfeststellung bearbeitet Okt. 212 Dopfer St 2335 Höhenfreimachung St 2335 / St 2229 südlich Hepberg St 2335_32_1,675 bis St 2335_34_,325 gezeichnet Okt. 212 Motzan geprüft Okt. 212 Putz Längsprofil Regenrückhaltebecken Maßstab 1 : 1 Aufgestellt: Ingolstadt, den Staatliches Bauamt Mandel Ltd. Baudirektor Projekt: St2335_Hepberg-Süd-Planfeststellung Datei: Längsschnitt Regenrückhaltebecken