U13.1 Wassertechnik Anlage 5.6 Bemessung RRB Rosen 0.1

Zu Unterlage 13.1 - Unterlagen zu den wasserrechtlichen Erlaubnissen
Anlage 5.6
Bemessung und Höhenfestlegung des Regenrückhaltebeckens
RRB 0-1 Rosenaugraben vor Einleitungsstelle E 7 in den Rosenaugraben
Gewässerdaten:
Mittelwasserstand MW = 319,20
Hochwasserstand HW = 319,80
Grundwasserstand ~ 318,00
müNN an der Einleitungsstelle = Wasserspiegel Umlaufgraben
müNN höchster Wasserspiegel im Umlaufgraben
müNN
Aus der qualitativen und quantitativen Bemessung:
1,92
Au = A red =
240
QRRB = Qzu =
25
max. Qdr =
12
mittl. Q dr =
429
erf. Rückhaltevolumen VRRB =
erf. Durchgangswert D <= 0,37
ha
l/s
l/s
l/s
m³
Bemessung Beckenzulauf für den Bemessungslastfall:
240
l/s
Qzu =
Druckhöhe dH =
0,17
m
Rohrlänge =
8
m
gew. Durchmesser Zulaufleitung =
500
251
l/s
Abflussleistung Q =
im Bemessungslastfall
nach DWA-A 117
nach DWA-M 153
~ Schwellenhöhe Entlastungsschwelle - Stauzielhöhe
Bemessung Beckenzulauf für den außergewöhnlichen Lastfall:
Der Teich liegt im Hauptschluss des Rosenaugrabens. Die den Becken maximal zufließende Wassermenge wird begrenzt durch die Zulaufleitung
zum Becken und die dort maßgebenden Höhenverhältnisse. Die zufließenden Wassermengen über ca. 350 l/s werden an einer vorgelagerten
Überlaufschwelle in den vorhandenen Umlaufgraben abgeschlagen.
370
Regenspende bei r (15;0,01) =
710
Qr(15;0,01) =
Qr (A7) =
134
454
Qr (A8) =
468
Qr (A9) =
Qr ges = 1766
gew. Vorentlastungsschwellenhöhe = 320,87
Breite bzw. Länge der Überlaufschwelle =
3
max. Wasserstand im Becken = 320,97
Überfallhöhe bei HQ = 0,44
max. Druckhöhe dH = 0,34
Rohrlänge =
8
Durchmesser Zulaufleitung =
500
350
max. Qzu =
Qab = 1415
spez. Belastung der Schwelle =
472
l/sha
l/s
l/s
l/s
l/s
l/s
müNN
m
müNN
m
m
m
15 minütiger, hundertjährlicher Starkregen
maximaler Zufluss aus den Entwässerungsanlagen = Au x r(15;0,01)
maximaler Zufluss aus natürlichem Einzugsgebiet A 7
maximaler Zufluss aus natürlichem Einzugsgebiet A 8
maximaler Zufluss aus natürlichem Einzugsgebiet A 9
maximaler Gesamtzufluss
~ max. Stauzielhöhe
Wehrbreite
die Notüberlaufhöhe wird als ungünstigste Höhe angenommen
wie oben
l/s technisch maximal möglicher Zufluss zum Becken
l/s Entlastungswassermenge Qab = Qr ges - max. Qzu
l/sm massive Sicherung
Qualitative Bemessung:
erf. Oberflächenbeschickung qRRB ≤
erf. Oberfläche Becken ATw,RRB ≥
gew. Beckensohlbreite B =
gew. Beckenlänge L ≥
gew. Beckentiefe hB =
vorh. Wasserspiegeloberfläche ARRB =
vorh. Oberfläche Becken ATw,RRB =
vorh. Oberflächenbeschickung qRRB =
18
48
16,0
33,0
1,50
858
763
1,1
m/h
m²
m
m
m
m²
m²
m/h
Klärbedingung für RRB nach DWA-M 153
≥ Qzu x 3,6 / qRRB, in Höhe Tauchwandunterkante (TW-UK)
Mindestbreite 1,0 m wegen Unterhaltung
Verhältnis Länge : Breite > 3:1 für optimale Verhältnisse an der Sohle
möglichst ≥ 1,50 m
mit o.g. Abmessungen bei Dauerstauhöhe und Böschungsneigung i.M. 1:2
in Höhe der TW-UK bei Böschungsneigung i.M. 1:2 ≥ erf. ATw,RRB;
erf. Beckenvolumen VRRB ≥
vorh. Beckenvolumen VRRB =
72
1436
m³
m³
≥ Q zu x 3,6 x hB / qRRB ≥ 50 m³
bis Dauerstau, > 50 m³
vorh. Auffangraum für LF =
erf. Schlammspeichervolumen =
erf. Beckentiefe unter Grundablass t >
229
6
0,01
m³
m³
m
~ 10 - 30 m³ über durchfl. Raum
für 3 Jahre bei 1 m³/a/ha
≥ 0,50 m
Quantitative Bemessung:
erf. Rückhaltevolumen VRRB =
gew. Wassertiefe t ü. Dauerstau =
erf. Wasserspiegeloberfläche ARRB =
gepl. Wasserspiegeloberfläche ARRB =
gepl. Rückhaltevolumen VRRB =
max. Rückhaltevolumen VRRBmax =
429
0,50
858
875
438
677
m³
m
m²
m²
m³
m³
Stauscheibe
~ bei Dauerstauhöhe
bei Dauerstauhöhe nach CAD
über Dauerstau bis Stauziel
über Dauerstau bis Notüberlaufhöhe
Höhenfestlegungen:
gewählte Zulaufhöhe ~
Dauerstauhöhe =
Stauziel bei Qzu = Beckenüberlaufhöhe =
max. Wasserspiegel = max. Stauziel =
Notüberlaufhöhe =
höchster Wasserspiegel bei max. Zufluss =
OK Damm >
Beckensohle =
Grundablasshöhe >
320,20
320,20
320,70
320,87
320,97
321,20
321,47
318,70
319,20
müNN
müNN
müNN
müNN
müNN
müNN
müNN
müNN
müNN
Sohlhöhe Entwässerungsleitung/Mulde/Graben
Dauerstauschwellenhöhe; möglichst > HW 1
Dauerstau + gew. Wassertiefe über Dauerstau < Rohrscheitelhöhe Zulauf
Beckenüberlaufhöhe + Überfallhöhe an Überlaufschwelle bei Qzu < Zulauf + 0,30 m
max. Wasserspiegel + 0,10 m Puffer ~ best. GOK in Gewässernähe
Notüberlaufhöhe + Überfallhöhe an Notüberlaufschwelle
Notüberlaufhöhe + Freibord 0,50 m
Dauerstauhöhe - Beckentiefe; beachte vorh. Grundwasserstand !
≥ 0,50 m über Beckensohle, wenn Grundablass über freiem Auslauf
1
Zu Unterlage 13.1 - Unterlagen zu den wasserrechtlichen Erlaubnissen
Anlage 5.6
Bemessung und Höhenfestlegung des Regenrückhaltebeckens
RRB 0-1 Rosenaugraben vor Einleitungsstelle E 7 in den Rosenaugraben
Auslaufbauwerk:
System: ▪ Ein-Kammer-Schachtbauwerk
▪ in Teich vorgesetzt mit Wasserabzug von oben
▪ wasserseitige Außenwand mit Dauerstau- und Überlaufschwelle sowie Drosselöffnung und Tauchwand
▪ Grundablass DN 300, mit Schieber verschlossen
▪ Ablaufleitung in Rosenaugraben, mit Schieber an landseitiger Außenwand verschließbar
▪ Drosselablaufleitung DN 100 in nachf. Teich, mit Schieber an landseitiger Außenwand verschließbar
Dauerstauschwellenhöhe =
Breite der Dauerstauschwelle =
Überlaufschwellenhöhe =
Breite der Überlaufschwelle =
Überfallhöhe bei Qzu =
Tauchwandunterkante =
Tauchwandoberkante =
Ableitungslänge =
min. Gefälle =
Ablaufhöhe ≥
gew. Ablaufhöhe =
gew. Durchmesser Ablaufleitung =
max. Durchfluss Ablaufleitung ~
gew. Grundablasshöhe =
320,20
1,50
320,70
1,50
0,173
319,80
320,87
15
0,005
319,28
319,30
400
334
319,30
müNN
m
müNN
m
m
müNN
müNN
m
m/m
müNN
müNN
mit µ = 0,75
0,40 m unter Dauerstauhöhe
max. Wasserspiegel = max. Stauziel
zum Vorfluter
Mindestgefälle für Gräben I ≥ 0,003 und für Rohre I ≥ 1:d ≥ 0,002
≥ MW + dH der Ableitung
> DN 300 in nachfolgenden Teich
l/s > Qzu, mit Aufstau von max. HW Gewässer bis max. Stauziel
müNN Becken kann nicht vollständig über Grundablass entleert werden
Bemessung Drosselöffnung
System: ▪ ungeregelte Drossel
▪ Drosselöffnung in wasserseitiger Außenwand
gew. Sohlhöhe Drosselöffnung = 320,20
gew. Höhe der Drosselöffnung h = 0,12
gew. Breite der Drosselöffnung b = 0,12
Höhe h 1 über OK Drosselöffnung = 0,38
Höhe h 2 über Sohlhöhe Drosselöffnung = 0,50
maximaler Drosselabfluss ~
25
mittlerer Drosselabfluss ~
12
9,9
Entleerungszeit tE =
müNN Dauerstauhöhe, in 1. Schwelle
Rechteckschlitzabmessungen
m
m
l/s
l/s
h
> 0,10 m aus bautechn. Gründen
~ Stauziel - Sohlhöhe Drosselöffnung
vollkommener Ausfluss aus großer Öffnung mit µ = 0,58
näherungsweise berechnet als Hälfte des maximalen Drosselabflusses
möglichst t E < 6 h
Bemessung Notüberlauf:
System: ▪ mit Wasserbausteinen ausgepflasterte Schwelle im Beckendamm
▪ Flankenneigung 1:5, durchfahrbar
Notüberlaufschwellenhöhe = 320,97
Breite der Notüberlaufschwelle = 2,00
Überfallhöhe bei max Qzu = 0,226
spez. Belastung der Notüberlaufschwelle = 175
Bemessung Auflast für Auftrieb
Grundwasserstand über Beckensohle =
iterative Auflastdicke =
Auflastdicke =
-0,70
0,00
0,00
müNN
m Schwellensohle
m mit µ = 0,55 für breit, gut abgerundete Kanten, waagerechte Wehrkrone
l/sm < 300 l/sm
m
m
m
(negativer Wert bedeutet einen GWS unter Beckensohle)
zusätzlicher Grundwasserdruck durch Aushub für Auflastdicke
benötigte Schichtdicke bei einem Steinschüttgewicht 18 kN/m³
2