3.03.02.09_AU_Hydrotechn_Berechnung_BE_15-80.pdf

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Vorhaben: Unterlage 18.4.8 PA 6: Erneuerung von Bahnanlagen Strecke 3825 Flieden - Gemünden / Strecke 3826 Schlüchtern - Elm Bahn-km 3,500 bis 18,810 (3825) / Bahn-km 4,234 bis 7,747 (3826)

Antrag auf Erteilung einer wasserrechtlichen Erlaubnis nach § 8 WHG für das Einleiten von Wasser in Gewässer – Bauzustand (BZ)

BE-Fläche 15,80 in Schlüchtern, Gemarkung Vollmerz

Hydrotechnische Berechnung (HT-Ber)

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Inhaltsverzeichnis

Tabellenverzeichnis ...................................................................................................................... 2 1 Eingangsdaten ...................................................................................................................... 3 1.1 Niederschlagsdaten (Kostra) für Sinntal .................................................................................. 3 1.2 Abflussbeiwerte ....................................................................................................................... 4 1.3 Flächendaten der Entwässerungsbereiche .............................................................................. 5 2 Ermittlung der Wassermengen .............................................................................................. 5 2.1 Berechnung der Wassermenge ................................................................................................ 5 2.2 Zuflussmenge an der Einleitstelle ............................................................................................ 7 2.2.1 Wassermengen gesamt ...................................................................................................... 7 3 Nachweis Entwässerungsgraben ............................................................................................ 7 3.1 Entwässerungsgraben BE-Fläche 15,80-1 ................................................................................ 7 4 Nachweis der Rohrhydraulik ................................................................................................. 8 4.1 Entwässerungsleitung zur Einleitung des gereinigten Wassers in den wasserführenden Graben ..................................................................................................................................... 8 5 Literaturverzeichnis .............................................................................................................. 9

Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Niederschlagshöhen und -spenden nach Kostra-DWD für Schlüchtern ................................ 3

Tabelle 2: Abflussbeiwerte nach Anhang A1 FEB ................................................................................... 4

Tabelle 3: Abflusswirksame Flächen ....................................................................................................... 5

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1 Eingangsdaten 1.1 Niederschlagsdaten (Kostra) für Sinntal

Tabelle 1: Niederschlagshöhen und -spenden nach Kostra-DWD für Vollmerz

Die Bemessungsregenspende wird mit r = 108,9 l/(s∙ha) angesetzt. 15;1

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1.2 Abflussbeiwerte

Für die Hydrotechnische Berechnung werden die Abflussbeiwerte der FEB zugrunde gelegt:

Tabelle 2: Abminderungswerte nach Anhang A1 FEB

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1.3 Flächendaten der Entwässerungsbereiche

Die Flächendaten wurden über die Messfunktionen der Software „Autodesk AutoCAD“ ermittelt und überprüft. Aufgrund der Genauigkeit der Messfunktionen ist hier kein weiterer rechnerischer Nach- weis erforderlich. Die zugrunde zu legenden Spitzenabflussbeiwerte wurden der Ril 836 entnommen. Für die Fläche der BE 15,80 wurde in Anlehnung an die Empfehlungen aus der FEB ein Abminderungswert f = 0,3 gewählt. D

Tabelle 3: Abflusswirksame Flächen

2 Ermittlung der Wassermengen

2.1 Berechnung der Wassermenge

𝑄 = 𝑟 × 𝛹× 𝐴 𝑟 𝐷,𝑇

𝑄 = der Regenwasserabfluss, in Liter pro Sekunde (l/s) 𝑟

𝑟 = die Berechnungsregenspende, in Liter pro Sekunde und Hektar (l/(s·ha)) 𝐷,𝑇

𝛹 = der Abflussbeiwert

𝐴 = die wirksame, auf den Grundriss projizierte Niederschlagsfläche, in Hektar (ha)

Bemessungsregen: 𝑟 = 108,9 𝐷,𝑇

Fläche BE 15,80-1:

𝑄 = 108,9×0,24459 𝑟,𝐸𝐵1

𝑸 = 𝟐𝟔,𝟔𝟒 𝒍/𝒔 𝒓,𝑬𝑩𝟏

Fläche BE 15,80-2:

𝑄 = 108,9×0,51648 𝑟,𝐸𝐵2

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𝑸 = 𝟓𝟔,𝟐𝟒 𝒍/𝒔 𝒓,𝑬𝑩𝟏

Fläche BE 15,80-3:

𝑄 = 108,9×0,29169 𝑟,𝐸𝐵3

𝑸 = 𝟑𝟏,𝟕𝟕 𝒍/𝒔 𝒓,𝑬𝑩𝟏

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2.2 Zuflussmenge an der Einleitstelle 2.2.1 Wassermengen gesamt

𝑄 = 𝑄 + 𝑄 + 𝑄 𝑔𝑒𝑠 𝐸𝐵1 𝐸𝐵2 𝐸𝐵3

𝑄 = 26,64+56,24+31,77 𝑔𝑒𝑠

𝑸 = 𝟏𝟏𝟒,𝟔𝟓 𝒍/𝒔 𝒈𝒆𝒔

3 Nachweis Entwässerungsgraben

3.1 Entwässerungsgraben BE-Fläche 15,80-1

Offener Entwäserungsgraben, Sohlbreite 0,2 m, Tiefe 0,2 m, Grabenböschung 45°, Gefälle 0,5% (Annahme)

𝟐 𝟏 𝒗 = 𝒌 ∗𝑹𝟑∗𝑰𝟐 𝒎 𝑺𝒕

2 0,08 3 1 𝑣 = 50∗( ) ∗0,0052 𝑚 0,77 m 𝑣 = 0,78 𝑚 𝑠 𝑸 = 𝑨∗𝒗 𝒎𝒂𝒙 𝒎

𝑄 = 0,08∗0,78 𝑚𝑎𝑥 𝑚3 𝑙 𝑙 𝑄 = 0,0624 𝑏𝑧𝑤.62,4 > 26,64 = 𝑄 𝑚𝑎𝑥 𝑠 𝑠 𝑠 𝑟,𝐸𝐵1

➔ Maximale Abflusskapazität des Grabens bei Vollfüllung = 0,0624 m³/s > 0,02664 m³/s

(Bemessungsabfluss)

➔ Auslastung des Grabens = 43 % -> Nachweis erbracht!

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4 Nachweis der Rohrhydraulik

4.1 Entwässerungsleitung zur Einleitung des gereinigten Wassers in den wasserführenden Graben

Nachfolgend wird der Rohrdurchmesser der Einleitung des gesammelten Wassers von der BE-Fläche, bzw. der Neutralisationsanlage, in den vorhandenen gehölzbestandenen wasserführenden Graben auf Flurstück Nr. 25 aus Flur 44 der Gemarkung Vollmerz nachgewiesen. Hierbei werden ein Rohr- durchmesser DN 400 sowie das Mindestgefälle von 0,3 % für die Neigung der einleitenden Rohrleitung angesetzt.

Eingangsparameter:

• Transportleitung DN 400 (PP), Kreisquerschnitt

• kb-Wert = 0,35 mm (Pauschalwert für die betriebliche Rauheit kb [mm] nach ATV-DVWK-

A 110)

• Geplante Neigung = 0,3 %, bzw. 3,0 ‰

• Max. Bemessungsabfluss resultierend aus dem Einzugsgebiet der BE-Fläche BE 15,80 =

114,65 l/s bzw. 0,11465 m³/s

Eingabe in Berechnungstabelle:

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Berechnung und Nachweis:

➔ Maximale Abflusskapazität bei Vollfüllung = 0,146 m³/s > 0,11465 m³/s (Bemessungsabfluss)

➔ Auslastung der Haltung = 79 % -> Nachweis erbracht!

5 Literaturverzeichnis

DB Netz AG (Oktober 2008), Ril 836.4601, Entwässerungsanlagen

Deutscher Wetterdienst (2020), Niederschlagshöhen und -spenden nach KOSTRA-DWD 2020, Niederschlagshöhen und -spenden für Schlüchtern

DVWK (April 2005), Arbeitsblatt ATV-DVWK-A 138 - Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser

DWA, D. V. (März 2006), Arbeitsblatt DWA-A 118 - Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen

FEB (April 2024), Fachinformation für die Entwässerung von Bahnanlagen, Eisenbahn-Bundesamt

Tabellen zur hydraulischen Dimensionierung von Abwasserkanälen und -leitungen, INGWIS-Verlag

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