1.9_DECKBLATT_Wassertechn_Untersuchungen.pdf

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Unterlage 18a

BAB A 1

von Bau-km 4+920,000 bis Bau-km 15+466,325 Autobahn GmbH des Bundes Niederlassung West Nächster Ort: ---

Landesbetrieb Mobilität Trier Baulänge: 10,546 km

DECKBLATT ZUM

FESTSTELLUNGSENTWURF

A 1

AS Kelberg (B 410) – AS Adenau (L 10)

Wassertechnische Untersuchungen

Aufgestellt: Montabaur, den 12.08.2022 Niederlassung West

gez. Neuroth ………………………………………… Leiter der Niederlassung

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Inhaltsverzeichnis

Inhalt Seite

1. Allgemeine Angaben ...........................................................................................................5

1.1 Veranlassung und Zielstellung ........................................................................................5

1.2 Quellenverzeichnis, verwendete Unterlagen ...................................................................6

2. Beschreibung der Entwässerungsmaßnahmen und - abschnitte ....................................7

2.1 Straßenquerschnitte .......................................................................................................7

2.2 Gräben und Mulden ........................................................................................................8

2.2.1 Transportgräben und -mulden ........................................................................................8

2.2.2 Abfangegräben ...............................................................................................................8

2.2.3 Versickerungseinrichtungen............................................................................................8

2.2.4 Ausfluss ins Gelände ......................................................................................................9

2.3 Rohrleitungen ...............................................................................................................10

2.4 Regenrückhaltebecken .................................................................................................10

2.5 Beschreibung der Entwässerungsabschnitte der A 1 ....................................................12

3. Wasserhaushalt und Schadstoffeintrag ...........................................................................14

3.1 Fließgewässer, Vorfluter ...............................................................................................14

3.2 Vergleich der Einzugsgebiete und des Wasserhaushaltes vor und nach Bau der A1 ....14

3.3 Schadstoffeintrag in das Umland ..................................................................................18

4. Bemessungsgrundlagen ...................................................................................................19

4.1 Regenspende ...............................................................................................................19

4.2 Regenhäufigkeit ............................................................................................................19

4.3 Abflussbeiwerte ............................................................................................................19

4.4 Absetzbecken ...............................................................................................................21

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5. Berechnungsverfahren .....................................................................................................21

5.1 Größe der Oberflächenabflüsse ....................................................................................21

5.2 Bemessung offener Gerinne (Mulden, Gräben) ............................................................21

5.3 Rohrleitungen ...............................................................................................................23

5.4 Durchlässe und Straßenquerungen ..............................................................................23

5.5 Regenrückhaltebecken .................................................................................................23

5.6 Versickerungsanlagen (Mulden / Gräben / Querriegel) .................................................24

6. Darstellung der Untersuchungsergebnisse .....................................................................25

6.1 Zeichnerische Darstellung der Entwässerungseinrichtungen ........................................25

6.2 Einzugsgebiete vor bzw. nach Neubau der A1..............................................................25

6.3 Darstellung der Einzugsgebiete in Lageplänen .............................................................25

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Verzeichnis der Anhänge

Anhang 1: KOSTRA-DWD-2000-Tabelle der Starkniederschlagshöhen

Anhang 1a: KOSTRA-DWD 2010R Tabelle der Starkniederschlagshöhen

Anhang 2.1: Zusammenstellung der Einzugsgebiete

Anhang 2.1.1: EW 1 Anhang 2.1.2: EW 2 Anhang 2.1.3: EW 3 Anhang 2.1.4: EW 4 Anhang 2.1.5: EW 5 Anhang 2.1.6: EW 6

Anhang 2.2: Hydraulische Bemessung der Mulden und Gräben

Anhang 2.2.1: Bemessung der Mulden Anhang 2.2.2: Bemessung der Gräben Anhang 2.2.3: Berechnung des Überlaufs der Querriegel

Anhang 2.3: Bemessung Rohrdurchlässe

Anhang 3: Untersuchung gemäß Merkblatt DWA-M 153 Anhang 3.1: Prüfung der Bagatellgrenzen Anhang 3.2: Bewertungsverfahren für Behandlungsmaßnahmen

Anhang 4: Dimensionierung Regenrückhaltebecken Anhang 4.1: Dimensionierung RRB I Anhang 4.2: Dimensionierung RRB II Anhang 4.3: Dimensionierung RRB III Anhang 4.4: Dimensionierung RRB IV Anhang 4.5: Dimensionierung RRB V Anhang 4.6: Dimensionierung RRB VI Anhang 4.7: Berechnung der Notüberlaufschwelle

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Anhang 4a: Dimensionierung Regenrückhaltebecken mit Retentionsbodenfilteranlagen Anhang 4.1a: Dimensionierung RRB I mit RBF-Anlage Anhang 4.2a: Dimensionierung RRB II mit RBF-Anlage Anhang 4.3a: Dimensionierung RRB III mit RBF-Anlage Anhang 4.4a: Dimensionierung RRB IV mit RBF-Anlage Anhang 4.5a: Dimensionierung RRB V mit RBF-Anlage Anhang 4.6a: Dimensionierung RRB VI mit RBF-Anlage Anhang 4.7a: Berechnung der Notüberlaufschwelle

Tabellenverzeichnis ................................................................................................. Seite

Tabelle 1: Versickerungsgräben ..................................................................................................9

Tabelle 2: Lage und Drosselwassermengen der Regenrückhaltebecken ...................................12

Tabelle 3: Standorte durchlässiger Dammschüttungen ..............................................................14

Tabelle 4: Veränderung der Einzugsgebiete und Maßnahmen zur Sicherstellung der Durchgängigkeit........................................................................................................17

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Regelskizze Kleinrückhaltung ......................................................................... 9

Planverzeichnis

Unterlage 8.1, Blatt 1 Übersichtslageplan der Haupteinzugsgebiete vor Neubau M. 1:10.000

Unterlage 8.1, Blatt 2 Übersichtslageplan der Haupteinzugsgebiete nach Neubau M. 1:10.000

Unterlage 8.2, Blatt 1 – 3 Übersichtslagepläne der Teileinzugsgebiete Unterlage 8.2a, Blatt 1a - 3a M. 1:5.000

Unterlage 8.3, Blatt 1 – 6 Hydraulische Längsschnitte Regenrückhaltebecken I bis VI Unterlage 8.3a, Blatt 1a - 6a M. 1:500/50

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1. Allgemeine Angaben

1.1 Veranlassung und Zielstellung

Bei der vorliegenden Neubauplanung handelt es sich um den rd. 10,5 km langen Lückenschluss der A 1 zwischen der AS Kelberg (B 410) und der AS Adenau (L10).

Durch den Bau und den Betrieb der Bundesautobahn A1 wird der Wasserhaushalt im Planungs- gebiet beeinflusst. Durch den Neubau auf bisher überwiegend natürlichen, unbefestigten Flä- chen, erfolgt eine Verschärfung des Oberflächenabflusses. Die jeweiligen Einzugsgebiete wer- den in ihrer Größe und in ihrem Abflussverhalten verändert.

Nach dem Landeswassergesetz Rheinland-Pfalz [8] in der derzeit gültigen Fassung soll der Ver- sickerung gegenüber einer Ableitung in die Kanalisation Vorrang eingeräumt werden. Anderer- seits soll der Schadstoffeintrag infolge des Straßenverkehrs in das nahe Umland minimiert und ein ausreichender Hochwasserschutz gewährleistet werden.

Es ist daher erforderlich, qualitative und quantitative Ausgleichsmaßnahmen im Wasserhaushalt vorzusehen. Aufgrund schlechter Versickerungseigenschaften des Untergrundes liegt hier das Hauptaugenmerk auf der Regenrückhaltung. Aber auch eine weitgehende Versickerung und Verdunstung wird angestrebt.

Folgen von Zerschneidungen natürlicher Einzugsgebiete werden durch den Bau von Tal- und Grünbrücken sowie der Anordnung von Durchlässen bzw. Verbindungsrohrleitungen und Gräben minimiert.

Vornehmlichstes Ziel ist es, die Zunahme des abflusswirksamen Niederschlages, einhergehend mit der Verminderung von Verdunstung und Versickerung, durch die Veränderung der Gebiets- struktur bzw. der Einzugsgebietsflächen, infolge des Baus der A1 zu verhindern.

Die Anforderungen der einschlägigen Regelwerke, wie z.B. RAS-Ew 2005 REwS 2021 [1] und das Merkblatt DWA M-153 [6] bilden die Grundlage der vorliegenden wassertechnischen Unter- suchungen. Mit Einführung der REwS 2021 und unter Bezugnahme auf das DWA / BWK - Regelwerk, Arbeitsblatt A 102-2/BWK-A 3, Grundsätze zur Bewirtschaftung und Behandlung von Regenwetterabflüssen zur Einleitung in Oberflächengewässer – Teil 2: Emissionsbezogene Be- wertungen und Regelungen, Ausgabe Dez. 2020, wurde das Merkblatt DWA M-153 teilweise ungültig. Die stoffbezogenen Ausführungen in Bezug auf Einleitungen in Oberflächengewässer sind demnach nicht mehr anzuwenden.

Die Konzeption, Lage und Bemessung der Regenrückhaltebecken sowie die Anforderung an die Reinigungsleistung / Qualität des abfließenden Wassers wurde mit der SGD Nord, Regionalstelle Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Bodenschutz Trier abgestimmt und entspricht den Vorga- ben der europäischen Wasserrahmenrichtlinie.

Im gesamten Streckenabschnitt sind keine Wasserschutzgebiete vorhanden bzw. vorgesehen womit auf besondere bautechnische Maßnahmen nach RiStWag [3] verzichtet werden kann.

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1.2 Quellenverzeichnis, verwendete Unterlagen

[1] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen/Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau, Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Entwässerung RAS-Ew (2005) mit „RAS-Ew-Bemessungshilfen“ auf CD-ROM

Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen/Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau, Richtlinien für die Entwässerung von Straßen, REwS (2021)

[2] KOSTRA-DWD 2000 2010R, Starkniederschlagshöhen und –spenden des Deutschen Wetterdienstes

[3] Forschungsgesellschaft für Straßen-und Verkehrswesen (FGSV) / Deutsche Vereini- gung des Gas- und Wasserfachs e.V. (DVGW) / Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) / Arbeitsgemeinschaft Trinkwassertalsperren e.V. (ATT), Richtlinien für bau- technische Maßnahmen an Straßen in Wassergewinnungsgebieten RiStWag (2002 2016)

[4] DWA-Regelwerk, Arbeitsblatt A 117, Richtlinien für die Bemessung, die Gestaltung und den Betrieb von Regenrückhaltebecken (2006 2013)

[5] DWA-Regelwerk, Arbeitsblatt A 138, Bau und Bemessung von Anlagen zur dezentra- len Versickerung von nicht schädlich verunreinigtem Niederschlagswasser (2005)

[6] DWA-Regelwerk, Merkblatt M 153, Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Re- genwasser (2007)

[7] Bundesminister für Verkehr, Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 626, Ermittlung und Beurteilung straßenbedingter Auswirkungen auf die Landschafts- faktoren Boden und Wasser (1992)

[8] Wassergesetz für das Land Rheinland-Pfalz (Landeswassergesetz - LWG)

[9] Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz - WHG)

[10] DWA-Regelwerk, Arbeitsblatt A 178, Retentionsbodenfilteranlagen (Oktober 2005 – aktuelle Ausgabe von Juni 2019)

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2. Beschreibung der Entwässerungsmaßnahmen und - abschnitte

2.1 Straßenquerschnitte

A 1 (SQ 27)

Die Straßen im Planungsabschnitt werden anhand der maßgebenden Richtlinien für den Stra- ßenbau (RAA, ERS, RAS-L, RAS-Q, RAS-EwREwS) geplant.

Die Entwässerung der Straßen und die Dränage des Oberbaus sind sicherzustellen.

In Dammlagen mit gleichzeitiger Fahrbahnneigung nach außen werden 0,40 m hohe Wälle mit vorgelagerten versickerungsfähigen Rasenmulden mit einer Regelbreite von 2,00 m und einer Tiefe von 0,30 m angeordnet. Diese Wälle fügen sich einerseits gut in das Landschaftsbild ein, andererseits vermindern sie den Schadstoffeintrag in das Umland durch abfließendes und weg- spritzendes Wasser aus dem Fahrbahnbereich.

Große abflusswirksame Niederschläge werden über Muldenabläufe in Rohrleitungen abgeschla- gen, zu Regenrückhaltebecken (RRB) transportiert und von dort verzögert über Retentionsflä- chen in die örtlichen Vorfluter Nohner Bach, Grünbach bzw. deren Nebengewässer eingeleitet.

Die Abläufe werden 0,10 m erhöht in die Mulde eingebaut. Durch diese Maßnahme wird zusätzli- cher Stauraum zur Versickerung geschaffen und kleinere Regenereignisse können vollständig versickern. Um eine Vernässung des Oberbaus und des Dammkörpers auszuschließen, wird ab einer Dammhöhe von 1,40 m – bezogen auf den Fahrbahnrand – eine Sickerscheibe unter dem Wall aus der Böschung herausgeführt.

Infolge der Versickerung in den Mulden findet keine Verlagerung der Schwermetalle in die Bö- schung bzw. das Grundwasser statt. Die Anreicherung erfolgt in den Mulden und in den der Straße zugewandten Böschung [7].

Die Dränage des Oberbaus erfolgt generell über Filterrohre DN 150 oder kombinierte Sicker- und Entwässerungsleitungen. Die Filterrohre werden an die Schächte der benachbarten Sammellei- tungen abgeschlagen.

Um die Abführung des Sickerwassers aus den Mulden nicht zu beeinträchtigen, werden die Fil- terrohe in Sickersträngen unterhalb des Banketts angeordnet.

Die Mittelstreifenentwässerung bei Einseitquerneigung der Fahrbahn erfolgt über Spitz- und Pendelrinnen in Straßenabläufe mit Anschluss an Rohrleitungen zu den Regenrückhaltebecken.

L 69, L 10, L 70, K 85

Die untergeordneten Straßen, die durch den Bau betroffen sind, werden im Einschnitt mit 1,00 m bis 1,50 m breiten Mulden ausgestattet. Wenn möglich wird über die Dammschulter entwässert. Erforderliche Sickerrohre und Sickerstränge in Einschnittsbereichen werden unter dem Bankett angeordnet.

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2.2 Gräben und Mulden

Alle Abmessungen der Gräben und Mulden werden im Anhang 2.2 ermittelt.

2.2.1 Transportgräben und -mulden

Der Regelgraben erhält eine Breite von 1,70 m eine Tiefe von 0,50 m und eine Sohlbreite von 0,20 m. Die Böschungsneigung beträgt 1:1,5.

Die beidseitig parallel zur A 1 verlaufenden Mulden erhalten durchgehend eine Breite von 2,00 m und eine Tiefe von 0,30 m. Im unmittelbaren Straßenbereich der untergeordneten Straßen wer- den die Mulden mit einer Breite von 1,00 m bzw. 1,50 m und einer Tiefe von 0,20 m bzw. 0,30 m angeordnet.

Bei einem Längsgefälle bis 4,0% werden die Gräben und Mulden mit Rasen befestigt, bis 10,0 % kommt eine raue Sohlbefestigung aus Natursteinbruch zum Einsatz.

In den Gräben werden Querriegel errichtet. Durch diese Einbauten wird die Fließgeschwin- digkeit reduziert und Stauraum zur Versickerung geschaffen. Der verbleibende Abflussquer- schnitt oberhalb der Querriegel und das Einstauvolumen wird im Anhang 2.2 aufgeführt.

Werden Rohrleitungen unter Mulden angeordnet, erfolgt die Beschickung über erhöht eingebaute Abläufe.

2.2.2 Abfangegräben

Oberhalb von Einschnittsböschungen werden bereichsweise Gräben zur Abfangung des Hang- wassers aus dem natürlichen Gelände (Außengebiete) angeordnet. In die Gräben werden Quer- riegel eingebaut. Das unbelastete Hangwasser kann teilweise in diesen Gräben versickern oder fließt an geeigneter Stelle in das Gelände aus. Durch diese Maßnahmen erfolgt keine hydrauli- sche Belastung der Vorfluter.

Die Abmessungen entsprechen in der Regel denen der Transportgräben.

Die Anordnung der Gräben außerhalb des Ausrundungsbereiches der Böschungen verhindert eine Beeinträchtigung der Böschungssicherheit durch Sickerwasser.

2.2.3 Versickerungseinrichtungen

Bereichsweise wird Wasser aus dem natürlichen Gelände in Versickergräben (vgl. Tabelle 1) gefasst. Die Abmessungen werden in Anhang 2.2 ermittelt.

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Tabelle 1: Versickerungsgräben

2.2.4 Ausfluss ins Gelände

Zur Erhöhung der Retention und der Versickerung werden kolkartige Vertiefungen gemäß Abbil- dung 1 an der Einleitungsstelle von Gräben und Rohren angeordnet. Durch diese Kleinrückhal- tungen wird ein breitflächiges Ausfließen ins Gelände begünstigt und die Versickerung erhöht.

Abbildung 1: Regelskizze Kleinrückhaltung

Unterhalb von Kaskaden oder im Bereich von Steilstrecken werden Geröll- bzw. Gesteins- schüttungen zur Energievernichtung eingebaut.

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2.3 Rohrleitungen

Die hydraulische Kanaldimensionierung wurde mit Hilfe der Berechnungssoftware Rehm-Hykas 11.0 durchgeführt. Die Details der Längsleitungen sind in den Lageplänen und Höhenplänen dargestellt.

Zuleitungen von Einzelabläufen und Sickerrohren werden aus Kunststoff erstellt. In Brückenbe- reichen werden generell Gussrohre eingesetzt. Alle weiteren Rohrleitungen werden als Betonroh- re ausgeführt. Die das Bauwerk 15 querenden Rohrleitungen DN 500 bzw. DN 600 werden im Bauwerksbereich mit einem Ersatzquerschnitt von jeweils 2 x DN 400 überführt.

2.4 Regenrückhaltebeckenund Retentionsbodenfilterbecken

Der Großteil des von den Fahrbahnen, den Rastanlagen, Böschungen sowie Mulden und Ban- ketten abfließende Oberflächenwasser wird insgesamt 6 Regenrückhaltebecken (RRB) mit vor- geschalteten Retentionsbodenfilterbecken (RBFB) zugeführt, die den jeweiligen Abfluss soweit drosseln, dass diese dem ursprünglich natürlichen Abfluss entsprechen und damit keine Hoch- wasserbelastung im Bereich der Vorfluter erfolgt. Die Lage und die Drosselwassermengen der RRB sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Die Standorte der RRB wurden so gewählt, dass ökologische Belange so gut wie möglich be- rücksichtigt und Unterlieger nicht beeinträchtigt werden. Die betroffenen Gewässerabschnitte folgen überwiegend ihrem natürlichen Verlauf und sind wenig anthropogen geprägt.

Die Konzeption der einzelnen RRB ist baugleich vorgesehen um eine betriebstechnisch typisierte Wartung zu ermöglichen. Die Gestaltung der einzelnen Becken erfolgt jeweils als zweistufige Anlage, bestehend aus Absetzbecken Retentionsbodenfilteranlage sowie dem nachgeschalteten Regenrückhaltebecken. Als Behandlungsmaßnahmen gemäß Bewertungsverfahren nach Merkblatt DWA-M 153 (vgl. Anhang 3) sind Absetzbecken mit max. 18 m/h Oberflächenbeschickung und schwimmendem ringförmigen Leichtflüssigkeitsabscheider im Dauerstau vorgesehen. Der Bemessungsregen wird dabei mit r angenommen. 15,1 Den RBFB sind in einer Vorstufe Geschiebeschächte mit Auffangraum für Leichtflüssigkeiten vorgeschaltet. Die Rückhaltevolumina für Leichtflüssigkeiten sind für 30 m3 ausgelegt. Alle Rückhaltebecken werden als Betonbecken natürliche Erdbecken mit unterschiedlichen Bö- schungsneigungen errichtet und mit Dauerstaukammern h=2,0 m betrieben.

Zusätzlich wird im RRB VI zur Reduzierung der Durchflussgeschwindigkeit der Dauerstaubereich als Betonbecken mit Trennwänden eingerichtet.

Ausstiegstreppen werden aus Sicherheitsgründen ebenso vorgesehen wie eine geschlossene Umzäunung mit Toren für die Betriebswege.

Der Drosselabfluss wird über eine Basisentleerung für Niedrigabflüsse (Grunddrossel) sowie einer darüber liegenden Drosselleitung für Hochwasserereignisse (Hauptdrossel) geregelt. Die mittlere Drosselwassermenge wird so gewählt, dass sie jeweils einem einjährlichen Regenereig- nis auf der ursprünglich unbefestigten Fläche entspricht (vgl. Anhang 4a).

Ein Kontrollschacht mit Absperrorgan im Zulauf ermöglicht, dass die Becken für Wartungsarbei- ten außer Betrieb genommen werden können. Ein Kontrollschacht mit Absperrschieber im Ablauf ermöglicht die Abflussunterbrechung im Falle einer unerwarteten Wasserverunreinigung im Staubecken. Die Staubecken sind jeweils für ein 5-jährliches 50-jährliches Regenereignis ausge- legt. Die Regenrückhaltebecken sowie die Retentionsbodenfilterbecken werden jeweils und mit einer Notüberlaufschwelle versehen.

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Die zur Ableitung der gedrosselten Wassermengen verwendeten Seitengewässer der Hauptvor- fluter werden mit Querriegel und Steinschüttungen zur Energievernichtung ergänzt. Zur Erhö- hung der Retention und der Versickerung werden kolkartige Vertiefungen an den Einleitungsstel- len angeordnet. Der Ausfluss erfolgt dann breitflächig ins Gelände.

Eine direkte Gewässereinleitung ist somit nicht vorgesehen.

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Tabelle 2: Lage und Drosselwassermengen der Regenrückhaltebecken

Q Bemessungsdrosselwassermenge Dr, Bem

Eine ausführliche Beschreibung und Dimensionierung der einzelnen RRB und RBFB wird im An- hang 4 vorgenommen.

2.5 Beschreibung der Entwässerungsabschnitte der A 1

• EW 1 Bauanfang km 4+920 bis Gradientenhochpunkt bei km 7+950

Das rd. 3,00 km lange Einzugsgebiet der A 1 ist einschließlich der zu entwässernden Böschun- gen 12,614 ha groß und entwässert im Tiefpunktsbereich von BW 4 (km 6+100) westlich der A 1 in das RRB I.

• EW 2 Gradientenhochpunkt km 7+950 bis km 9+725 (BW 9)

Der zweite Entwässerungsabschnitt der A 1 ist rd. 1,82 km lang und 8,601 ha groß. Das Entwäs- serungsnetz mündet im Tiefpunktsbereich bei km 9+400 östlich der A 1 in das RRB II.

• EW 3 km 9+725 (BW 9) bis km 10+830 (BW 12)

Das mit rd. 1,09 km relativ kurze und mit 3,878 ha kleine Einzugsgebiet entwässert vor der Tal- brücke Nohner Bach Süd (BW 9) bei km 9+700 östlich der A 1 in das RRB III.

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• EW 4 km 10+830 (BW 12) bis km 11+920 (BW 14)

Das mit rd. 1,05 km ebenfalls relativ kurze und mit 4,119 ha kleine Einzugsgebiet entwässert vor dem Bauwerk 12 bei km 10+900 westlich der A 1 in das RRB IV.

• EW 5 km 11+920 (BW 14) bis km 13+725 (BW 18)

Das rd. 1,86 km lange Einzugsgebiet der A 1 ist einschließlich der zu entwässernden Böschun- gen 9,175 ha groß und entwässert vor BW 14 bei km 11+950 westlich der A 1 in das RRB V.

• EW 6 km 13+725 (BW 18) bis Bauende bei km 15+466

Der letzte Entwässerungsabschnitt der A 1 ist rd. 1,73 km lang und einschließlich der beiden PWC-Anlagen bei ca. km 14+400 mit 18,130 ha das größte zu entwässernde Einzugsgebiet. Das Entwässerungsnetz mündet vor Bauwerk 18 bei km 13+650 östlich der A 1 in das RRB VI.

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3. Wasserhaushalt und Schadstoffeintrag

3.1 Fließgewässer, Vorfluter

Der Nohner Bach, der Grünbach und der Pützertbach inklusive ihrer Seitengewässer sind die Vorfluter dieses Planungsabschnittes, die durch den Bau der A1 beeinflusst werden und strom- abwärts in die Ahr münden. Durch die Ausgleichsmaßnahmen sollen die Abflussmengen der Einzugsgebiete Nohner Bach, Grünbach und Pützert zum Zustand vor Bau insgesamt nicht er- höht werden.

Die vorhandenen Fließgewässer werden durch den Bau der A 1 mehrmals gequert. Durch groß- zügige Talbrücken wird die vorhandene Gewässerstruktur einschließlich der Vorlande unter dem Straßenkörper hindurchgeführt.

Zudem wird der angrenzende Straßenkörper der A 1 durch Einbau einer durchlässigen Damm- schüttung wasserdurchgängig gestaltet. Dies trifft auch auf alle in Tabelle 3 aufgelisteten Berei- che zu.

Tabelle 3: Standorte durchlässiger Dammschüttungen

Lediglich im Bereich des südlichen Widerlagers der Talbrücke Nohner Bach Süd erfolgt eine Überbauung eines vorhandenen Gewässers. Der Gewässerlauf wird daher am Dammfuß des Widerlagers herumgeführt.

3.2 Vergleich der Einzugsgebiete und des Wasserhaushaltes vor und nach Bau der A1

Die Zunahme an versiegelter Fläche und an Böschungen führt zu einer drastischen Erhöhung des abflusswirksamen Niederschlages. Der Wasserhaushalt, also das Verhältnis von Abfluss, Verdunstung und Versickerung soll nicht nachteilig durch den Bau der A1 verändert werden.

Die Veränderung der Einzugsgebietsflächen vor und nach Bau der A 1 wird in Tab. 4 gegen- übergestellt. Veränderungen werden hierdurch deutlich und Ausgleichsmaßnahmen können hin- sichtlich ihrer Auswirkungen beurteilt werden. Durch die Trasse der A 1 verschieben sich über- wiegend geringfügig die Grenzen der Einzugsgebiete. Der Bau von Tal- und Grünbrücken dient u.a. der Minimierung nachteiliger Folgen aus der Zerschneidung der Einzugsgebiete durch die Trassenlage der A1. Die Differenz der Gesamtfläche vor und nach Neubau resultiert überwie- gend aus der Erweiterung des GE-Gebietes Radersberg, für das eine gesonderte Ableitung des Oberflächenwassers besteht.

Die Zunahme an versiegelter Flächen und Böschungen wird u.a. durch die Schaffung von Ver- sickermöglichkeiten in Mulden und Gräben ausgeglichen. Die Schaffung von Retentions- und Versickerbereichen in Gräben und Mulden sorgt zusammen mit den geplanten Regenrückhalte- becken für eine Reduzierung des hochwasserbildenden Abflusses.

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Eine direkte Einleitung in die Gewässer wird generell durch die breitflächige Ableitung in das Ge- lände bzw. durch zusätzliche Anlage von Querriegeln im Auslaufbereich vermieden. Der Fließ- weg wird dadurch verlängert und die Fließgeschwindigkeit verringert.

Abflusswirksames Niederschlagswasser des Fahrbahnbereiches und der straßenseitigen Bö- schungen der A1 einschließlich der beiden Parkplätze (PWC) und Bereichen der angrenzenden Straßen wird in Mulden gesammelt. Die Abläufe in diesen Mulden werden um 10 cm erhöht ein- gebaut. Bei kleineren Regenereignissen kann sich das Wasser in den Mulden stauen und versi- ckern.

Größere Niederschlagsmengen werden über die Abläufe den Rohrleitungen zugeführt. Diese münden dann in die RRB, wo der Abfluss wirksam gepuffert wird. Die Entleerungszeit der Be- cken Regenrückhaltebecken I bis V wird zu 2,5 4 bis 3 6 Stunden und des Regenrückhaltebe- ckens VI zu 9 Stunden angesetzt um zwei kurz hintereinander auftretende Starkregenereignisse aufnehmen zu können.

Bereichsweise werden Gräben oberhalb von Einschnittsböschungen angeordnet. Die Abfange- gräben werden zur Erhöhung der Versickerungsrate mit Querriegeln ausgebildet. Die Einleitung ins Gelände erfolgt in der Regel breitflächig in kolkähnliche Muldenaufweitungen. Die Erhöhung des Direktabflusses wird durch weitere Gräben mit Querriegel parallel von vorhandenen Wirt- schaftswegen begrenzt.

Einzugsgebiete des Nohner Bachs

Der Vorfluter der Einzugsgebiete (EZG) III bis XX ist der Nohner Bach bzw. dessen Nebenbäche. Der Nohner Bach mündet in den Trierbach, der ein Zufluss der Ahr ist.

Die gesamte Fläche der auf die Pegelpunkte 3 bis 20 bezogenen Einzugsgebiete von rd. 660 ha bleibt annähernd gleich, da sich die äußeren Grenzen der EZG nicht verschieben. Während sich die EZG III bis V, VII, X bis XI, XIII bis XIV, XVI und XVIII bis XX durch den Bau der A 1 in ihrer Flächenausdehnung verringern, vergrößern sich die EZG VI, IX, XV und XVII durch entstehende Fließrichtungsänderungen.

Die EZG VIII und XII sind von der Baumaßnahme nicht betroffen und bleiben unverändert.

Der verschärfte Oberflächenabfluss im Bereich des Straßenquerschnitts der A 1 wird im Ein- zugsbereich des Nohner Bachs durch die Pufferung in den Regenrückhaltebecken I bis III kom- pensiert. Die mittlere Drosselwassermenge wird so gewählt, dass sie jeweils einem einjährlichen Regenereignis auf der ursprünglich unbefestigten Fläche entspricht (vgl. Anhang 4a).

Einzugsgebiete des Grün- und Pützertbachs

Der Pützertbach ist ein direkter Zufluss zum Grünbach, daher sind beide Gewässer gemeinsam zu betrachten. Der Grünbach wiederum mündet in den Ahbach, welcher kurz hinter der Landes- grenze in die Ahr mündet.

Für die Einzugsgebiete XXI bis XXXIV sind Grün- und Pützertbach die Vorfluter.

Die Gesamtfläche der auf die Pegelpunkte 21 bis 34 bezogenen Einzugsgebiete von rd. 420 ha verringert sich durch die erfolgte Erschließung des GE-Gebietes Radersberg der Ortsgemeinde Dreis-Brück (EZG XXXIII und XXXIV) auf rd. 405 ha. Während sich die EZG XXI, XXVI bis XXIX und XXXI bis XXXIV insgesamt verringern, vergrößern sich die EZG XXII bis XXV und XXX durch entstehende Fließrichtungsänderungen.

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Ergebnisse wassertechnischer Berechnungen Unterlage 18a Neubau der A 1 AS Kelberg (B 410) – AS Adenau (L10) DECKBLATT ZUM FESTSTELLUNGSENTWURF Seite 16

Durch die Errichtung der Regenrückhaltebecken IV bis VI sowie das bestehende RRB in der AS Kelberg wird der erhöhte Oberflächenabfluss der A 1 kompensiert. Die mittlere Drosselwasser- menge wird wie oben beschrieben festgelegt.

Die einzelnen Maßnahmen die, wie vor beschrieben, die Verdunstung und Versickerung unter- stützen sind im Einzelnen den Lageplänen, dem Anhang 2.2 sowie der Tab. 1 dieses Beitrages zu entnehmen.

Im betrachteten Einzugsbereich des Nohner Baches sowie des Grün- und Pützertbaches ist der Wasserhaushalt insgesamt durch die beschriebenen Maßnahmen als annähernd ausgeglichen anzusehen. Eine weitergehende Versickerung ist aufgrund des schwach durchlässigen Unter- grundes nicht möglich und würde einen noch größeren Flächenverbrauch bedeuten.

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Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Unterlage 18a Neubau der A 1, AS Kelberg (B 410) – AS Adenau (L 10) DECKBLATT ZUM FESTSTELLUNGSENTWURF Seite 17 Tabelle 4: Veränderung der Einzugsgebiete und Maßnahmen zur Sicherstellung der Durchgängigkeit

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Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Unterlage 18a Neubau der A 1, AS Kelberg (B 410) – AS Adenau (L 10) DECKBLATT ZUM FESTSTELLUNGSENTWURF Seite 18

3.3 Schadstoffeintrag in das Umland

Der Eintrag von Schadstoffen soll soweit wie möglich minimiert werden.

In den Rasenmulden lagern sich Schwermetalle und andere Schmutzfrachten ab. Die Eintra- gung von Schwermetallen durch Sickervorgänge in das Umland und das Grundwasser kann damit weitestgehend ausgeschlossen werden.

Die Abläufe in den Mulden erhalten Eimer um die Schmutzfrachten zurückzuhalten.

Die 0,40 m hohen Wälle in Dammlagen wirken dem Wegspritzen von Wasser aus den Fahr- bahnbereichen ins Gelände entgegen.

In den Absetzbecken der zentralen Regenrückhalteanlagen werden die über die Rohrleitun- gen abtransportierten Schmutzpartikel und Schwebstoffe vor der Einleitung in die Vorfluter abgeschieden.

Über diese Maßnahmen hinaus ist gemäß REwS 2021 die Behandlung von Straßenoberflä- chenwasser (SOW) bei Straßen mit hoher Verkehrsbelastung vor Einleitung in die entspre- chenden Vorfluter erforderlich. Der vorliegende Streckenabschnitt der A 1 ist hierbei mit einer prognostizierten Verkehrsbelastung von 23.600 Kfz/d für den Prognosehorizont 2025 der Kategorie III (Straßen DTV > 15.000 Kfz/d) zuzuordnen. Als Behandlungsanlagentyp kom- men hierbei die in der Deckblattplanung vorgesehenen Retentionsbodenfilteranlagen zur Anwendung.

Als Vorstufe der einzelnen Retentionsbodenfilteranlagen werden jeweils Geschiebeschächte angeordnet. Im Sammelraum des Geschiebeschachtes setzen sich die Grobstoffe ab und werden zurückgehalten. Die feste Tauchwand, die in den Dauerstau hineinragt, fängt Leicht- flüssigkeiten im Havariefall auf. Die Größe des Auffangraumes für Leichtflüssigkeiten ist für 30 m3 ausgelegt. Das Niederschlagswasser wird schließlich über die Überlaufschwelle des Geschiebeschachtes ungedrosselt in das Retentionsbodenfilterbecken geleitet.

Auf und in der Filterschicht (Filterkörper mit Filtervegetation (Schilf)) des Retentionsbodenfil- terbeckens finden physikalisch-chemische und biologische Reinigungsprozesse statt. Das Oberflächenwasser wird durch Versickerung in den Filterkörper von AFS63 (abfiltrierbare Stoffe mit Korngrößen 0,45 µm bis 63 µm [Feinanteil]) gereinigt und gedrosselt in Drainsau- gern abgeleitet und einem Drainsammler zusammengeführt. Der Drainsammler führt das Wasser über ein Ablaufbauwerk mit einem Drosselorgan in das Regenrückhaltebecken.

Die Retentionsbodenfilteranlagen ermöglichen einen effektiven Feststoffrückhalt und bieten in Bezug auf den Rückhalt von AFS63 eine große Reinigungsleistung. Die Reinigungsleis- tung einer Retentionsbodenfilteranlage hat einen AFS63-Wirkungsgrad von 95 %.

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4. Bemessungsgrundlagen

Die ortsspezifischen Vorgaben wurden mit der SGD Nord, ASt Trier abgestimmt oder vorge- geben. Der entwässerungstechnischen Planung sind die RAS-EW 2005 REwS 2021 und RiStWag 2002 2016 sowie die maßgebenden DWA-Richtlinien A 117, RS 138, M 153 und M 176 sowie A 178 zugrunde gelegt.

4.1 Regenspende

Die maßgebenden Regenspenden werden anhand des Starkniederschlagshöhen-Atlas des Deutschen Wetterdienstes (KOSTRA-DWD-2000 2010R, vgl. Anhang 1a) ermittelt.

Für die betroffenen Rasterfelder 8 63, 9 63, 8 64, 9 64, ergeben sich folgende Regenspenden als Gruppenwerte aus dem arithmetischen Mittel:

Raster:863 / 8 64 arithmet. Mittel:

Regenspende: r =111,1 l/(s x ha) 110,0 / 107,8 108,9 l/(s x ha) 15, n=1

Regenspende: r =154,3 l/(s x ha) 156,7 / 154,4 155,6 l/(s x ha) 15, n=0,3

Regenspende: r =181,0 l/(s x ha) 178,9 / 175,6 177,3 l/(s x ha) 15, n=0,2

Regenspende: r = 276,7 / 272,2 274,5 l/(s x ha) 15, n=0,02

Regenspende: r =134,8 l/(s x ha) 133,3 / 130,0 131,7 l/(s x ha) 10, n=1

Regenspende: r =195,0 l/(s x ha) 190,0 / 186,7 188,4 l/(s x ha) 10, n=0,3

4.2 Regenhäufigkeit

Es werden folgende Häufigkeiten für den Bemessungsregen zugrunde gelegt:

n = 1 1/a Entwässerung über Mulden, Gräben, Rohrleitungen, Bemessung der RBF-Anlagen

n = 0,3 1/a Entwässerung über Rohrleitungen bei Mitteltrennstreifen, Brücken

n = 0,2 1/a Entwässerung im Bereich von Straßentiefpunkten, Bemessung RRB ohne gefährdete Unterlieger n = 0,02 1/a Bemessung RRB

4.3 Abflussbeiwerte

Für die hydraulische Dimensionierung von Rohrleitungen, Gräben, Mulden, RBF-Anlagen und RRB wurden folgende Abflussbeiwerte verwendet:

Fahrbahn, Mittelstreifen ψ = 0,90 s Mittelstreifen, Bankett, Böschung (r * 1,05 – q) q = 100 l/(s*ha) spezifische 15, n=1 s s

r * 1,05 Versickerungsrate 15, n=1

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(5 %iger Planungsaufschlag, da überwiegend Einschnittsböschungen im Felsanschnitt erwartet werden) daraus ergibt sich ψ =0,14 0,13 s Wald ψ = 0,11 s Feld, Wiese ψ = 0,14 s

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4.4 Absetzbecken Retentionsbodenfilteranlage mit Geschiebeschacht als Vorstufe

Oberflächenbeschickung q = 18 m3/(m2*h) A

Steiggeschwindigkeit v = 0,0025 m/s s

Horizontale und vertikale Fließgeschwindigkeit unter der Tauchwand v ≤ 0,05 m/s h/v

Die Vorstufe der Retentionsbodenfilteranlage bildet ein Geschiebeschacht. Eine über die vorgegebenen Mindestabmessungen hinausgehende hydraulische Bemessung ist bei Ge- schiebeschächten nicht erforderlich.

Leichtflüssigkeitsauffangraum ≥ 30 m3

Die erforderliche Filteroberfläche des Retentionsbodenfilterbeckens für Straßenentwässe- rung entspricht gemäß DWA-Regelwerk, Arbeitsblatt A 178 [10] 100 m² je Hektar befestigter, angeschlossener Fläche (A ). Des Weiteren wird bei Volleinstau des Retentionsbodenfil- E,b,a terbeckens sichergestellt, dass die spezifische Drosselabflussspende auf q = 0,05 l/(s x Dr,RBF m²) begrenzt ist.

5. Berechnungsverfahren

5.1 Größe der Oberflächenabflüsse

Aufgrund der langgestreckten Einzugsgebiete (Straßenkörper) und einer Fließzeit kleiner 100 min. erfolgt die Bemessung nach dem Zeitbeiwertverfahren. Den Berechnungen werden die Regenhäufigkeiten gemäß Abschn. 4.2 zu Grunde gelegt.

Q = r * Ψ * A (D, T) s EK

mit: Q [l/s] = Oberflächenabfluss r [l/(s∙ha)] = Regenspende in Abhängigkeit von Dauer und Jährlichkeit (D, T) A [ha] = Größe der kanalisierten Entwässerungsfläche EK Ψ [-] = zu A gehörender Spitzenabflussbeiwert s EK

5.2 Bemessung offener Gerinne (Mulden, Gräben)

Offene Gerinne werden nach der Formel von Manning-Strickler bemessen.

2⁄3 1⁄2 Q = A∙k ∙r ∙I [m³/s] st hy E

mit: k = 30 25 m1/3/s (Sohle aus Rasen) st 5045 m1/3/s (Sohle aus Bruchsteinpflaster) Q [m³/s] = Durchfluss A [m²] = durchflossener Querschnitt A r [m] = hydr. Radius = hy lu l [m] = benetzter Umfang u I [-] = Energiegefälle E

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Bei Gräben mit Querriegeln wird der mögliche Abfluss mit dem reduzierten Gefälle und der verbleibenden Durchflussfläche oberhalb der Querriegel ermittelt.

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5.3 Rohrleitungen

Für Kreisprofile lautet die „allgemeine Abflussformel“

π∙d2 2,51∙ϑ k Q = ∙(cid:3428)−2∙lg(cid:3436) + b (cid:3440)(cid:3432)∙(cid:3493)2g∙I ∙d [m³/s] r 4 d∙(cid:3493)2g∙Ir∙d 3,71∙d

mit: Q [m³/s] = Durchfluss d [m] = Innendurchmesser Rohr I [-] = Gefälle r g [m/s²] = Fallbeschleunigung = 9,81 m/s² ϑ [m²/s] = kin. Viskosität (hier:1,3∙10−6m2/s) k [mm] = betr. Rauhigkeit (1,5 mm für Betonrohre; 0,4 mm für Kunst- b stoffrohre) Die hydraulische Kanaldimensionierung wurde mit Hilfe der Berechnungssoftware Rehm- Hykas 11.0 durchgeführt.

5.4 Durchlässe und Straßenquerungen

Durchlässe werden gemäßRAS-Ew REwS 2021 ohne Aufstau bemessen.

Die Regenhäufigkeit wird mindestens mit n=0,3 1/a angesetzt. Im Bereich von Tiefpunkten erfolgt die Dimensionierung für n=0,2 1/a.

Die hydraulische Bemessung der Durchlässe wird mit Hilfe der CD-ROM „RAS-Ew- Bemessungshilfen“ gemäß REwS 2021 durchgeführt (vgl. Anhang 2.3).

Straßenquerungen im Zuge von Rohrleitungen werden wie die Rohrleitungen dimensioniert.

5.5 Regenrückhaltebeckenund Retentionsbodenfilterbecken

Die Bemessung des Stauvolumens erfolgt nach dem einfachen Verfahren gemäß Arbeits- blatt DWA-A 117 [4].

Die Regenhäufigkeit des Niederschlagsereignisses wurde für alle RRB zu 0,2 0,02 1/a ge- wählt., da keine Unterlieger durch Hochwasser gefährdet sind.

Für den Bemessungsniederschlag beträgt die gesamte Entleerungszeit der Regenrückhalte- becken I bis Vca.2,4-3,2 h 4-6 h und für das Regenrückhaltebecken VI ca. 9 h.

Die Dimensionierung des Absetzbeckens erfolgt für die Abscheidung von Sanden von Ø ≥ 0,1 mm mit einer Sinkgeschwindigkeit von 18 m/h. Der Drosselabfluss des Retentionsboden- filterbeckens Q ergibt sich durch Multiplikation der Drosselabflussspende q mit der Dr,RBF Dr,RBF Filteroberfläche. Das Volumen des Retentionsbodenfilterbeckens ergibt sich durch Anwen- dung des einfachen Verfahrens für Regenrückhaltebecken nach dem DWA-Regelwerk, Ar- beitsblatt A 117 vom Dezember 2013 [4].

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Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Unterlage 18a Neubau der A 1, AS Kelberg (B 410) – AS Adenau (L 10) DECKBLATT ZUM FESTSTELLUNGSENTWURF Seite 24

Vorhandene Überfallwehre wurden nach der Formel

Q= 2/3∙μ∙(cid:3495)2g∙h 2/3 [m³/s] bemessen. ü

Alle weiteren Berechnungen sind im Anhang 4a aufgeführt.

5.6 Versickerungsanlagen (Mulden / Gräben / Querriegel)

Die in Anhang 2.2 bemessenen Versickerungsgräben und -mulden sind als abflusslose Ver- dunstungsflächen mit ausreichendem Stauvolumen (Anlage von Querriegel) für das Bemes- sungsregenereignis zu verstehen.

Die Durchlässigkeit ist anhand von Bodenaufschlüssen und Versickerversuchen für diese Bereiche noch zu überprüfen, und gegebenenfalls ist der anstehende Boden auszutauschen.

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Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Unterlage 18a Neubau der A 1, AS Kelberg (B 410) – AS Adenau (L 10) DECKBLATT ZUM FESTSTELLUNGSENTWURF Seite 25

6. Darstellung der Untersuchungsergebnisse

6.1 Zeichnerische Darstellung der Entwässerungseinrichtungen

Alle erforderlichen wasserbautechnischen Einrichtungen wie z.B. Mulden, Gräben, Rohrlei- tungen, Sickerstränge und RRB mit RBF-Anlagen werden in den Lage- bzw. Höhenplänen der Straßenplanung (Unterlage 5a, Blätter 3a, 7a, 8a, 10a, 12a, und 6) dargestellt.

Mittels Schnittzeichnungen werden die RRB mit RBF-Anlage (Unterlage 8.3a, Blatt 1a - 6a) dargestellt. Die Lage der Schnitte ist so gewählt, dass das hydraulische Fließverhalten gut zu erkennen ist.

6.2 Einzugsgebiete vor bzw. nach Neubau der A1

Die Darstellung der Einzugsgebiete für den Zustand vor und nach Bau der A1 erfolgt in La- geplänen im Maßstab 1:10.000.

In den beiden vorliegenden Übersichtslageplänen (Unterlage 8.1) sind die durch den Neubau betroffenen Einzugsgebiete für gewählte Pegelstellen dargestellt. Die Pegel stellen den Be- zugspunkt für die Festlegung der jeweiligen Fläche dar. Die Ermittlung der Einzugsgebiets- flächen wurde aus den Lageplänen M. 1 : 5.000 bzw. M. 1 : 1.000 vorgenommen.

6.3 Darstellung der Einzugsgebiete in Lageplänen

Die nach Fertigstellung der Baumaßnahme betroffenen Einzugsgebiete werden im Maßstab 1:5.000 dargestellt (Unterlage 8.2a). Es werden alle Teileinzugsgebiete, die zur Dimensionie- rung von Rohrleitungen, Gräben und Mulden erforderlich sind, eingezeichnet.

Die Einzugsgebiete im Straßenbereich (E) werden hinsichtlich der Lage links (L) oder rechts (R) von der Achse der A1 bzw. der L10 und der Pegelstelle unterschieden.

Natürliche Teileinzugsgebiete, die kein Wasser aus Straßenbereichen erhalten, werden mit (A) und Nummer bezeichnet.

Beispiel: Teileinzugsgebiet Nr. 23 links von der Achse A1 im Be- EL-4/23 reich des Haupteinzugsgebietes IV

Natürliches Teileinzugsgebiet Nr. 11 rechts von der Achse AR-4/11 A1 im Bereich des Haupteinzugsgebietes IV

Die Gräben und Mulden im Bereich der A1 werden ebenfalls mit Kennungen versehen. Diese werden durch die Lage der Achse der A1 und durch die zugehörige Nr. des Teileinzugsge- bietes beschrieben.

[Seite 27]

Anhang 1

KOSTRA – DWD – Tabelle (Gruppenwerte)

wird ersetzt durch

Anhang 1a

KOSTRA – DWD 2010R –Tabelle

[Seite 28]

Ergebnisse wassertechnische Untersuchungen Anhang 1 zum RE-Vorentwurf der A1, AS Adenau (L 10) - AS Kelberg (B 410)

Deutscher Wetterdienst Abt. Hydrometeorologie KOSTRA-DWD 2000

Niederschlagshöhen und -spenden Zeitspanne : Januar - Dezember Gruppenwerte für die KOSTRA-Rasterfelder:

T - Wiederkehrzeit (in [a]): mittlere Zeitspanne, in der ein Ereignis einen Wert einmal erreicht oder überschreitet D - Niederschlagsdauer einschließlich Unterbrechungen (in [min, h]) h - Niederschlagshoehe (in [mm]) rN - Niederschlagsspende (in [l/(s*ha)])

Für die Berechnung wurden folgende Grundwerte (hN in [mm]) verwendet:

Berechnung "Kurze Dauerstufen" (D<=60 min): u hyperbolisch, w doppelt logarithmisch

Wenn die angegebenen Werte für Planungszwecke herangezogen werden, sollte für rN(D;T) bzw. hN(D;T) in Abhängigkeit von der Wiederkehrzeit (Jährlichkeit) bei 0,5 a <= T <= 5 a ein Toleranzbetrag ± 10 %, bei 5 a < T <= 50 a ein Toleranzbetrag ± 15 %, bei 50 a < T <= 100 a ein Toleranzbetrag ± 20 %, Berücksichtigung finden.

KOSTRA-DWD 2000 2.0.4 © 2005 GmbH, Engelbosteler Damm 22, D-30167 Hannover, www.itwh.de

[Seite 29]

Anhang 1a

KOSTRA – DWD 2010R – Tabellen

[Seite 30]

Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Anhang 1a Neubau der A1, AS Kelberg (B 410) - AS Adenau (L 10) DECKBLATT ZUM FESTSTELLUNGSENTWURF

KOSTRA-DWD 2010R

Nach den Vorgaben des Deutschen Wetterdienstes - Hydrometeorologie -

Niederschlagsspenden nach

KOSTRA-DWD 2010R

Rasterfeld :Spalte 8, Zeile 63 Ortsname : Bemerkung : Zeitspanne :Januar - Dezember Berechnungsmethode :Ausgleich nach DWA-A 531

Legende T Wiederkehrintervall, Jährlichkeit in [a]: mittlere Zeitspanne, in der ein Ereignis einen Wert einmal erreicht oder überschreitet D Dauerstufe in [min, h]: definierte Niederschlagsdauer einschließlich Unterbrechungen rN Niederschlagsspende in [l/(s·ha)]

Für die Berechnung wurden folgende Grundwerte verwendet:

Wenn die angegebenen Werte für Planungszwecke herangezogen werden, sollte für rN(D;T) bzw. hN(D;T) in Abhängigkeit vom Wiederkehrintervall

· bei 1 a ≤ T ≤ 5 a ein Toleranzbetrag von ±10 %, · bei 5 a < T ≤ 50 a ein Toleranzbetrag von ±15 %, · bei 50 a < T ≤ 100 a ein Toleranzbetrag von ±20 %

Berücksichtigung finden.

KOSTRA-DWD 2010R 3.2.3 · Copyright © itwh GmbH 2020 · Engelbosteler Damm 22 · D-30167 Hannover · www.itwh.de

[Seite 31]

Ergebnisse wassertechnischer Untersuchungen Anhang 1a Neubau der A1, AS Kelberg (B 410) - AS Adenau (L 10) DECKBLATT ZUM FESTSTELLUNGSENTWURF

KOSTRA-DWD 2010R

Nach den Vorgaben des Deutschen Wetterdienstes - Hydrometeorologie -

Niederschlagsspenden nach

KOSTRA-DWD 2010R

Rasterfeld :Spalte 8, Zeile 64 Ortsname : Bemerkung : Zeitspanne :Januar - Dezember Berechnungsmethode :Ausgleich nach DWA-A 531

Legende T Wiederkehrintervall, Jährlichkeit in [a]: mittlere Zeitspanne, in der ein Ereignis einen Wert einmal erreicht oder überschreitet D Dauerstufe in [min, h]: definierte Niederschlagsdauer einschließlich Unterbrechungen rN Niederschlagsspende in [l/(s·ha)]

Für die Berechnung wurden folgende Grundwerte verwendet:

Wenn die angegebenen Werte für Planungszwecke herangezogen werden, sollte für rN(D;T) bzw. hN(D;T) in Abhängigkeit vom Wiederkehrintervall

· bei 1 a ≤ T ≤ 5 a ein Toleranzbetrag von ±10 %, · bei 5 a < T ≤ 50 a ein Toleranzbetrag von ±15 %, · bei 50 a < T ≤ 100 a ein Toleranzbetrag von ±20 %

Berücksichtigung finden.

KOSTRA-DWD 2010R 3.2.3 · Copyright © itwh GmbH 2020 · Engelbosteler Damm 22 · D-30167 Hannover · www.itwh.de

[Seite 32]

Anhang 2.1

Zusammenstellung der Einzugsgebiete

[Seite 33]

Anhang 2.1.1

Zusammenstellung der Einzugsgebiete

Teilnetz EW 1

[Seite 34]

RRB II RRB III RRB VI ↑ ↑ ↑ 3,00 km 1,82 km, 1,09 km 1,05 km 1,86 km 1,73 km AS Adenau AS Kelberg EW 1 EW 2 EW 3 EW4 EW 5 EW6 (L10) (B 410) ↓ ↓ ↓ RRB I RRB IV RRB V Zusammenstellung der Einzugsgebiete RRB

I

[Seite 35]

(Niederschlagsgebiete RRB I) Seite1

[Seite 36]

(Niederschlagsgebiete RRB I) Seite2

[Seite 37]

(Niederschlagsgebiete RRB I) Seite3

[Seite 38]

Anhang 2.1.2

Zusammenstellung der Einzugsgebiete

Teilnetz EW 2

[Seite 39]

RRB II RRB III RRB VI ↑ ↑ ↑ 3,00 km 1,82 km, 1,09 km 1,05 km 1,86 km 1,73 km AS Adenau AS Kelberg EW 1 EW 2 EW 3 EW4 EW 5 EW6 (L10) (B 410) ↓ ↓ ↓ RRB I RRB IV RRB V Zusammenstellung der Einzugsgebiete RRB II

[Seite 40]

(Niederschlagsgebiete RRB II) Seite1

[Seite 41]

Anhang 2.1.3

Zusammenstellung der Einzugsgebiete

Teilnetz EW 3

[Seite 42]

RRB II RRB III RRB VI ↑ ↑ ↑ 3,00 km 1,82 km, 1,09 km 1,05 km 1,86 km 1,73 km AS Adenau AS Kelberg EW 1 EW 2 EW 3 EW4 EW 5 EW6 (L10) (B 410) ↓ ↓ ↓ RRB I RRB IV RRB V Zusammenstellung der Einzugsgebiete RRB III

[Seite 43]

(Niederschlagesgebiete RRB III) Seite 1

[Seite 44]

Anhang 2.1.4

Zusammenstellung der Einzugsgebiete

Teilnetz EW 4

[Seite 45]

RRB II RRB III RRB VI ↑ ↑ ↑ 3,00 km 1,82 km, 1,09 km 1,05 km 1,86 km 1,73 km AS Adenau AS Kelberg EW 1 EW 2 EW 3 EW 4 EW 5 EW 6 (L10) (B 410) ↓ ↓ ↓ RRB I RRB IV RRB V Zusammenstellung der Einzugsgebiete RRB IV

[Seite 46]

(Niederschlagesgebiete RRB IV) Seite 1

[Seite 47]

(Niederschlagesgebiete RRB IV) Seite 2

[Seite 48]

Anhang 2.1.5

Zusammenstellung der Einzugsgebiete

Teilnetz EW 5

[Seite 49]

RRB II RRB III RRB VI ↑ ↑ ↑ 3,00 km 1,82 km, 1,09 km 1,05 km 1,86 km 1,73 km AS Adenau AS Kelberg EW 1 EW 2 EW 3 EW 4 EW 5 EW 6 (L10) (B 410) ↓ ↓ ↓ RRB I RRB IV RRB V Zusammenstellung der Einzugsgebiete RRB V

[Seite 50]

(Niederschlagesgebiete RRB V) Seite 1

[Seite 51]

(Niederschlagesgebiete RRB V) Seite 2

[Seite 52]

Anhang 2.1.6

Zusammenstellung der Einzugsgebiete

Teilnetz EW 6

[Seite 53]

RRB II RRB III RRB VI ↑ ↑ ↑ 3,00 km 1,82 km, 1,09 km 1,05 km 1,86 km 1,73 km AS Adenau AS Kelberg EW 1 EW 2 EW 3 EW 4 EW 5 EW 6 (L10) (B 410) ↓ ↓ ↓ RRB I RRB IV RRB V Zusammenstellung der Einzugsgebiete RRB VI

[Seite 54]

(Niederschlagesgebiete RRB 6) Seite 1

[Seite 55]

(Niederschlagesgebiete RRB 6) Seite 2

[Seite 56]

Anhang 2.2

Hydraulische Bemessung der Mulden und Gräben

[Seite 57]

Anhang 2.2.1

Bemessung der Mulden

[Seite 58]

A 1 AS Kelberg - AS Adenau

8/3 Formel gemäß REwS 2021, Kapitel 5.5.4, Formel 9 Q [m³/s] = k * h * √I * b/(2*h)

Bemessung der Mulden st

Abflussbeiwerte: Rauheitswerte:

Fahrbahn 0,90 Rasenmulde 25 Bankett, Mulde, Böschung 0,14 0,13 Raue Sohlbefestigung 30 45 Wald 0,11 Feld, Wiese 0,14

(Bemessung Mulden) Seite 1

[Seite 59]

(Bemessung Mulden) Seite 2

[Seite 60]

(Bemessung Mulden) Seite 3

[Seite 61]

(Bemessung Mulden) Seite 4

[Seite 62]

Anhang 2.2.2

Bemessung der Gräben

[Seite 63]

(Bemessung Gräben) Seite1

[Seite 64]

(Bemessung Gräben) Seite2

[Seite 65]

(Bemessung Gräben) Seite3

[Seite 66]

Anhang 2.2.3

Berechnung des Überlaufs der Querriegel

[Seite 67]

Berechnung der Überlaufschwellen in den Gräben

1.) Überlauf Querriegel h=0,40 m (Graben 1,70 / 0,50 / 0,20)

gewählt: Überlaufbreite b = 1,55 m

Überfallbeiwert μ = 0,75 --

Überfallhöhe h = 0,10 cm ü

Berechnung der Überfallmenge nach Poleni :

Q = 2/3 * μ * b * (2 * g)0,5 * h 3/2 ü ü

Q = 2/3 * 0,75 * 4,00 1,55 * (2 * 9,81)0,5 * 0,20 0,103/2 ü

Qü = 108,56 l/s

Seite 1 von 6

[Seite 68]

Berechnung der Überlaufschwellen in den Gräben

2.) Überlauf Querriegel h=0,35 m (Graben 1,70 / 0,50 / 0,20)

gewählt: Überlaufbreite b = 1,48 m

Überfallbeiwert μ = 0,75 --

Überfallhöhe h = 0,15 cm ü

Berechnung der Überfallmenge nach Poleni :

Q = 2/3 * μ * b * (2 * g)0,5 * h 3/2 ü ü

Q = 2/3 * 0,75 * 4,00 1,48 * (2 * 9,81)0,5 * 0,20 0,153/2 ü

Qü = 190,42 l/s

Seite 2 von 6

[Seite 69]

Berechnung der Überlaufschwellen in den Gräben

3.) Überlauf Querriegel h=0,30 m (Graben 1,70 / 0,50 / 0,20)

gewählt: Überlaufbreite b = 1,40 m

Überfallbeiwert μ = 0,75 --

Überfallhöhe h = 0,20 cm ü

Berechnung der Überfallmenge nach Poleni :

Q = 2/3 * μ * b * (2 * g)0,5 * h 3/2 ü ü

Q = 2/3 * 0,75 * 4,00 1,40 * (2 * 9,81)0,5 * 0,203/2 ü

Qü = 277,33 l/s

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[Seite 70]

Berechnung der Überlaufschwellen in den Gräben

4.) Überlauf Querriegel h=0,40 m (Graben 2,00 / 0,50 / 0,50)

gewählt: Überlaufbreite b = 1,80 m

Überfallbeiwert μ = 0,75 --

Überfallhöhe h = 0,10 cm ü

Berechnung der Überfallmenge nach Poleni :

Q = 2/3 * μ * b * (2 * g)0,5 * h 3/2 ü ü

Q = 2/3 * 0,75 * 4,00 1,80 * (2 * 9,81)0,5 * 0,20 0,103/2 ü

Qü = 126,06 l/s

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Berechnung der Überlaufschwellen in den Gräben

5.) Überlauf Querriegel h=0,50 m (Graben 2,50 / 0,70 / 0,40)

gewählt: Überlaufbreite b = 2,20 m

Überfallbeiwert μ = 0,75 --

Überfallhöhe h = 0,20 cm ü

Berechnung der Überfallmenge nach Poleni :

Q = 2/3 * μ * b * (2 * g)0,5 * h 3/2 ü ü

Q = 2/3 * 0,75 * 4,00 2,20 * (2 * 9,81)0,5 * 0,203/2 ü

Qü = 435,80 l/s

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Berechnung der Überlaufschwellen in den Gräben

6.) Überlauf Querriegel h=0,60 m (Graben 2,75 / 0,75 / 0,50)

gewählt: Überlaufbreite b = 2,57 m

Überfallbeiwert μ = 0,75 --

Überfallhöhe h = 0,15 cm ü

Berechnung der Überfallmenge nach Poleni :

Q = 2/3 * μ * b * (2 * g)0,5 * h 3/2 ü ü

Q = 2/3 * 0,75 * 4,00 2,57 * (2 * 9,81)0,5 * 0,200,153/2 ü

Qü = 330,67 l/s

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Anhang 2.3

Bemessung Rohrdurchlässe

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1.) Bezeichnung : 11 / 1 (Achs. Nr. / lfd. Nr.) Lage : Querung L 10 bei km 1+410 (Achse 10; L 10)

Gesamt Q : 293,24 295,21

Durchlass gewählt :

Durchmesser : d = 500 mm Gesamtlänge : L = 11,50 m Neigung : J = 2,50 % Rauigkeit : k = 65 m1/3/s st Einzelverluste : 1,5

(aus CD-ROM 2RAS-EW vorh. max. Q = 303,9 l/s > erf. Q Bemessungshilfen) (gemäß REwS 2021, v = 1,55 m/s Kap. 7.3.3, Formel 11)

Bezeichnung : 11 / 2 (Achs. Nr. / lfd. Nr.) Lage : Querung L 10 bei km 1+610 (Achse 10; L 10)

Auf Grund der geringen Wassermenge und des gewählten Querschnittes wird auf einen Nachweis verzichtet.

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2.) Bezeichnung : 10 / 1 (Achs. Nr. / lfd. Nr.) Lage : Querung Wirtschaftsweg bei km 5+635 (rechts der A 1)

Gesamt Q : 347,78 350,22

Durchlass gewählt :

Durchmesser : d = 600 mm Gesamtlänge : L = 10,50 m Neigung : J = 2,00 % Rauigkeit : k = 65 m1/3/s st Einzelverluste : 1,5

(aus CD-ROM 2RAS-EW vorh. max. Q = 363,9 394,9 l/s > erf. Q Bemessungshilfen) (gemäß REwS 2021, v = 1,44 1,40 m/s Kap. 7.3.3, Formel 11)

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3.) Bezeichnung : 10 / 2 (Achs. Nr. / lfd. Nr.) Lage : Querung A 1 bei km 5+735

Gesamt Q : 457,68 447,76

Durchlass gewählt :

Durchmesser : d = 800 mm Gesamtlänge : L = 46,00 m Neigung : J = 1,00 % Rauigkeit : k = 65 m1/3/s st Einzelverluste : 1,5

(aus CD-ROM 2RAS-EW vorh. max. Q = 568,8 828,0 l/s > erf. Q Bemessungshilfen) (gemäß REwS 2021, v = 1,72 1,65 m/s Kap. 7.3.3, Formel 11)

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4.) Bezeichnung : 10 / 3 (Achs. Nr. / lfd. Nr.) Lage : Querung Wirtschaftsweg bei km 6+040 (rechts der A 1)

Gesamt Q : 166,10 167,50

Durchlass gewählt :

Durchmesser : d = 500 mm Gesamtlänge : L = 11,00 m Neigung : J = 1,00 % Rauigkeit : k = 65 m1/3/s st Einzelverluste : 1,5

(aus CD-ROM 2RAS-EW vorh. max. Q = 189,5 l/s > erf. Q Bemessungshilfen) (gemäß REwS 2021, v = 0,97 m/s Kap. 7.3.3, Formel 11)

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5.) Bezeichnung : 10 / 4 (Achs. Nr. / lfd. Nr.) Lage : Querung Wirtschaftsweg bei km 6+130 (rechts der A 1)