3.03.03.12_AU_Hydrotechn_Berechnung_BE_28-10.pdf

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Vorhaben: Unterlage 18.2.2 PA 7: Erneuerung Bahnanlagen Strecke 3825 Flieden - Gemünden Bahn-km 18,810 bis 32,640

Antrag auf Erteilung einer wasserrechtlichen Erlaubnis nach §8 WHG für das Einleiten von Abwasser in Gewässer – Endzustand (EZ)

BE-Flächen 28,10 in Sinntal

Hydrotechnische Berechnungen

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Hydrotechnische Berechnung der Fläche BE 28,10 im Bauzustand

Für die Abwicklung der Baumaßnahmen S-T-32 und S-T-34 wird eine Lagerfläche benötigt.

Um den Flächenbedarf abzudecken, wurde die BE-Flächen BE 28,10 bei Altengronau als

geeignete Fläche identifiziert. Die nachfolgenden Erläuterungen und Berechnungen beziehen

sich auf die Entwässerung dieser BE-Fläche während der Bauphase.

Zurzeit ist die bestehende Fläche eine Wiese. Die Fläche liegt an der Landesstraße L3204 bei

Altengronau und hat eine Größe von 9.725 m². Vor Beginn der Totalsperrung wird diese als

wassergebundene, befestigte Fläche hergestellt, d.h. der Oberboden wird abgetragen und auf

der BE-Fläche zwischengelagert. Die restliche Fläche wird geschottert, um diese als BE-

Fläche nutzen zu können.

Anhand der Daten nach KOSTRA-DWD 2020 für dieses Gebiet wurde für ein 1-jähriges

Hochwasserereignis mit 15-minütiger Dauer eine Niederschlagsspende von 107,8 l/ (s x ha)

ermittelt. (siehe Grafik)

Für die Bestandsfläche mit steilem Gelände, haben wir nach den Abflussbeiwerten der Tabelle

DWA-A, einen mittleren Abflussbeiwert ψ = 0,05 gewählt. Für den Zustand während der

Bauzeit sind wir von einem Schotteroberbau ausgegangen, bestehend aus einem lockerem

Kiesbelag. Somit ergibt sich ein mittlerer Abflussbeiwert von ψ = 0,30.

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Es ergibt sich ein zusätzlicher Abfluss der jeweiligen BE-Fläche aus nachfolgenden Berechnungen:

Wasserhydraulische Berechnung Region: Sinntal, Fläche BE 28,10 gem. KOSTRA-DWD 2020

Q = r x A x R T;n E

Q R Regenabfluss [l/s] r T;n Regenspende [l/(s x ha)] T Regendauer [min] n Regenhäufigkeit [Jahre] A E Größe der zu entwässernde Fläche [ha]  zu A gehörender Spitzenabflussbeiwert [-] E

Für die Berechnung wurden folgende Werte verwendet: Regendauer T= 15 min Regenhäufigkeit n= 1 (1x in 1 Jahr) Regenspende r = 107,8 l/(s x ha) 15;1

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Der Spitzenabflussbeiwert ist vom Befestigungsmaterial abhängig. Da im Projekt verschiedene Befestigungsmaterialien (Pflasterfläche mit=0,75, Dachfläche mit=0,9) verwendet wurden, wurde der Spitzenabflussbeiwert von=0,9 für die Vereinfachung festgelegt.

Bestand Q R Q R 5,24 l/s r 15;1 107,80 l/(s x ha) A E 0,97 ha  0,05 flaches Gelände

Neuer Q R Q R 31,45 l/s r 15;1 107,80 l/(s x ha) A E 0,97 ha  0,30 lockerer Kiesbelag

Zusätzlicher Q R Q R 26,21 l/s

Erläuterung zur Entwässerung im Bauzustand für die BE 28,10:

Es wird in der Summe 26,21 l/s mehr Regenabfluss erwartet, als im Vergleich zum Ausgangs-

zustand der Fläche.

Die BE-Fläche 28,10 befindet sich an der Landesstraße L2304 bei Altengronau im Sinntal.

Das Gefälle auf der Fläche für das Niederschlagswasser verläuft von der östlichen Seite zur

westlichen Seite der Fläche. Die Lagerung des eigenen Oberbodens von der BE-Fläche ist

vorrangig auf der gesamten östlichen Seite der BE-Fläche vorgesehen. Zur Versickerung des

Niederschlagswassers wird vor den Oberbodenmieten eine langgestreckte, offene

Versickerungsmulde angelegt. Die Abmessungen der Versickerungsmulde sollten 1,0 m Breite

und 0,30 m Tiefe betragen.

Die Berechnungen zur Ermittlung der optimalen Abmessungen einer Versickerungsmulde

wurden wie folgt durchgeführt.

Da für die Fläche kein Baugrundgutachten vorliegt, wurde der Durchlässigkeitsbeiwert kf-Wert

anhand der Erfahrungen von Baugrunduntersuchungen für umliegende Flächen abgeschätzt.

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Somit wurde der Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens mit kf 0,00001 m/s angenommen. Vor

Beginn der Bauausführung wird der kf-Wert mittels einer Untersuchung überprüft.

Berechnung für Versickerungsmulde:

1. Oberflächen des Einzugsgebietes – Abflussbildung:

Fläche : BE-Fläche

Abflussziel : Versickerungsmulde

Abflussbildung : Plätze mit Lockerer Kiesbelag

Größe[m2] : 9.725,00

eff. Fläche, Au [m2] : 2.917,50

Abflussbeiwert, Ψm : 0,30

2. Abmessung von Versickerungsmulde:

Sohle OK [m] Wasser [m] Breite 1,0 1,9 Länge 170 170,9 Fläche 170 324,71

Neigung Muldenböschung 1: 1,5 Tiefe Mulde 0,30

gepl. Speichervolumen 72,97 m3

AS 247,35 Asmin(Muldensohle) 170,00 m2 Asmax (Wasseroberfläche) 324,71 m2

3. Berechnung einer Versickerungsmulde nach DWA-A 138:

A 247,36 m2 mittlere Versickerungsfläche S A , min 170,00 m2 Fläche der Muldensohle S A , max 324,71 m2 Wasserspiegeloberfläche S A 2.917,50 m2 Rechenwert „undurchlässige Fläche“ u z 0,26 m Einstauhöhe in einer Versickerungsanlage M Durchlässigkeitsbeiwert gem. Baugrundgutachten k 0,00001 m/s (aus den umliegenden Baugrunduntersuchungen. Vor Beginn, f Prüfung erforderlich.) f 1,1 Zuschlagsfaktor Z D 360 min Regendauer r 12,50 l/(s · ha) Regenspende für die Dauer D und die Häufigkeit n D(n) Q 0,00396 m3/s Zufluss zur Versickerungsanlage ZU Q 0,00124 m3/s Versickerungsrate S V 64,61 m3 erforderliches Speichervolumen der Mulde M V 72,97 m3 gewähltes Speichervolumen der Mulde gew

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4. fZ für ein hohes Risikomaß für Außenbereich vor Einleitung ins Gewässer Nachweis

der Entleerungszeit:

tE, [h]: 14,51 h < erf. tE = 24 h

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