PBU 02-07-12 Anlage 2_1.pdf - Gemeinde Uedem
PBU 02-07-12 Anlage 2_1.pdf - Gemeinde Uedem
PBU 02-07-12 Anlage 2_1.pdf - Gemeinde Uedem
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Generalentwässerungsplan <strong>Uedem</strong><br />
Generalentwässerungsplan<br />
für das <strong>Gemeinde</strong>gebiet <strong>Uedem</strong><br />
Vorstellung der Berechnungsergebnisse<br />
Dipl.-Ing. Sven Hörmann<br />
Dipl.-Ing. Dirk Brunhöver<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
<strong>Uedem</strong>, <strong>02</strong>. Juli 20<strong>12</strong>
Infrastruktur und Umwelt<br />
Hochbau und Industriebau<br />
Brücken- und Ingenieurbau
Unternehmensstruktur<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Nordhorn<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Meppen<br />
LINDSCHULTE + SCHULZE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Hannover<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Aurich<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Münster<br />
SCHWESIG + LINDSCHULTE<br />
Rostock<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Potsdam<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieur-Holding<br />
Nordhorn<br />
LINDSCHULTE + GLADEN<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Spelle<br />
Gründung in 1965 ca. 230 Mitarbeiter<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieure TGA<br />
Nordhorn<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Erfurt<br />
LINDSCHULTE + KLOPPE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Düsseldorf<br />
LINDSCHULTE<br />
Ingenieurgesellschaft<br />
Kleve<br />
Weitere LINDSCHULTE<br />
Beteiligungen<br />
LINDSCHULTE Polska sp. zo.o.<br />
Zielona Góra<br />
(Polen)<br />
Umsatz 2010: rd. 18,5 Mio €
Inhaltsübersicht<br />
1. Veranlassung<br />
2. Methodische Vorgehensweise<br />
3. Messkampagne<br />
4. Modellkalibrierung<br />
5. Berechnungsergebnisse IST-Zustand<br />
6. Sanierungsplanung<br />
7. Berechnungsergebnisse Prognose-Zustand einschließlich Sanierung<br />
8. Überflutungsnachweis<br />
9. Seitliche Einzugsgebiete Keppeln<br />
10. Fazit<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Veranlassung<br />
Keppeln<br />
<strong>Uedem</strong><br />
<strong>Uedem</strong>erbruch<br />
Aufforderung der Bezirksregierung Düsseldorf zur<br />
Aktualisierung des letztmalig 1987 aufgestellten GEP.<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Veranlassung<br />
Netzstatistik – IST-Zustand<br />
• Anzahl der Haltungen: 1.149 Stück<br />
• Anzahl Schächte: 1.221 Stück<br />
• Anzahl Einwohner: 7.672 Stück<br />
• Anzahl Einzugsgebiete: 42.096 Stück<br />
• Gesamtgröße Einzugsgebiete: 266,6 ha<br />
• undurchlässige Fläche IST-Zustand: 84,1 ha<br />
• Länge aller Haltungen 43.677 m<br />
• Durchmesser: DN 200 bis DN 2000<br />
• Deckelhöhen von … bis: 22,58 mNN bis 54,36 mNN<br />
• Netzausläufe: 5 Stück<br />
• Sonderbauwerke: 5 Stück<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Veranlassung<br />
Anforderungen nach DWA-A 118 | DIN EN 752<br />
Ort Überstauhäufigkeiten Überflutungshäufigkeiten<br />
1-mal in "n" Jahren 1-mal in "n" Jahren<br />
Ländliche Gebiete 1 in 2 1 in 10<br />
Wohngebiete 1 in 3 1 in 20<br />
Stadtzentren,Industrie-<br />
und Gewerbegebiete<br />
Unterirdische<br />
Verkehrsanlagen<br />
Unterführungen<br />
seltener als 1 in 5 1 in 30<br />
seltener als 1 in 10 1 in 50<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Methodische Vorgehensweise<br />
1. Plausibilitätsprüfung der zur Verfügung gestellten Daten<br />
2. Messkampagne<br />
3. Erstellung eines Rechennetzes<br />
4. Erzeugung der Regendaten (Regenreihen, Modellregen)<br />
5. Modellkalibrierung<br />
6. Berechnung IST-Zustand<br />
7. Berechnung Prognose-Zustand<br />
8. Sanierungsplanung<br />
9. Überflutungsnachweis<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
10. Seitliche Einzugsgebiete Keppeln – Entkopplung von Kanalsystem und<br />
Oberflächenabfluss
Plausibilitätsprüfung und ggf. Korrekturen der Daten<br />
1. Vollständigkeit der Kanaldaten durch optische Kontrolle<br />
2. Vollständigkeit der Datensätze (z. Bsp. Höhen, Codierungen)<br />
3. Überprüfung der Fließrichtungen (Sohlhöhen, Deckelhöhen)<br />
4. Sohlabstürze, Sohlsprünge, Durchmesserwechsel<br />
5. Überprüfung der Flächendaten<br />
?<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Messkampagne<br />
• 5 x Durchflussmessung (Q)<br />
• 2 x Niederschlagsmessung (N)<br />
• Messzeitraum: <strong>02</strong>.<strong>02</strong>.2011 bis 22.08.2011<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Modellkalibrierung<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Trockenwetterkalibrierung und Fremdwasseranalyse<br />
Trockenwetterabfluss [l/s]<br />
16<br />
14<br />
<strong>12</strong><br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Grundlage<br />
3 Niederschlagsmessstellen<br />
5 Abflussmessstellen<br />
Trockenwetterkalibrierung Messstelle DM1<br />
Uhrzeit<br />
03.<strong>07</strong>.2011<br />
04.<strong>07</strong>.2011<br />
05.<strong>07</strong>.2011<br />
Mittelwert
Modellkalibrierung<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Trockenwetterkalibrierung und Fremdwasseranalyse<br />
Messstelle Qmin<br />
[l/s]<br />
Fremdwasseranteil Fremdwasserzuschlag<br />
Qmin/Qmittel<br />
Qmittel/(Qmittel-Qmin)<br />
Qmittel<br />
[l/s] Qmax Qmax/Qmittel<br />
Spitzenanfall-<br />
Faktor<br />
Qmax;berechnet<br />
[l/s]<br />
Qmax, berech - Qmax<br />
[l/s]<br />
Qmax, berech/Qmax<br />
[%]<br />
DM1 2,6 33% 49% 7,8 11,0 141% 17,<strong>07</strong> 11,<strong>12</strong>3 0,1 101%<br />
DM2 0,1 28% 39% 0,4 0,7 197% <strong>12</strong>,18 0,529 -0,2 76%<br />
DM3.1 0,1 37% 60% 0,3 0,4 150% 16,<strong>02</strong> 0,264 -0,1 66%<br />
DM3.2 2,1 36% 57% 5,8 9,1 156% 15,36 9,451 0,3 103%<br />
DM4 0,9 37% 59% 2,3 3,8 163% 14,70 3,688 -0,1 97%<br />
SUMME 5,8 35% 53% 16,6 25,1 151% 15,93<br />
Fremdwasseranteil 35 % kein Handlungsbedarf
Modellkalibrierung<br />
Abfluss [l/s]<br />
Mischwasserkalibrierung<br />
1400<br />
<strong>12</strong>00<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
Mischwasserkalibrierung Messstelle DM1<br />
Regen 1 ‐ 16.06.2011<br />
0<br />
09:55:00 10:20:00 10:45:00 11:10:00 11:35:00 <strong>12</strong>:00:00 <strong>12</strong>:25:00 <strong>12</strong>:50:00 13:15:00 13:40:00 14:05:00 14:30:00 14:55:00<br />
Grundlage<br />
3 Niederschlagsmessstellen<br />
5 Abflussmessstellen<br />
5 ausgewählte Regenereignisse<br />
Uhrzeit<br />
Messung<br />
Berechnung<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Berechnung Messung Differenz Differenz<br />
Qmax in l/s <strong>12</strong>45,2 <strong>12</strong>03,9 41,3 103%<br />
Volumen in 2587,0 2764,4 ‐177,4 94%<br />
Mittelwerte der Regen 1, 2, 4 und 5<br />
Berechnung Messung Differenz Differenz<br />
Qmax in l/s 762,9 871,5 ‐108,6 88%<br />
Volumen in m³ 2894,6 2908,1 ‐13,6 100%
Berechnungsergebnisse IST-Zustand<br />
Langzeitsimulation<br />
Name<br />
Maximales Überstauvolumen<br />
[m³]<br />
Überstauhäufigkeit<br />
n =<br />
Anzahl der<br />
simulierten Überstauereignisse<br />
253823 <strong>12</strong>4,54 0,5 16<br />
244006 17,<strong>12</strong> 0,28 9<br />
252841 67,5 0,22 7<br />
251845 58,89 0,22 7<br />
255941 26,74 0,22 7<br />
251945 71,96 0,22 7<br />
253821 66,66 0,22 7<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Goch (1977 – 2010):<br />
396 überstaute Schächte; 25 n>0,2<br />
<strong>Uedem</strong> (1998 – 2009):<br />
750 überstaute Schächte; 88 n>0,2
Berechnungsergebnisse IST-Zustand<br />
Auswertung der Regenreihen<br />
Niederschlagshöhe [mm]<br />
50,00<br />
45,00<br />
40,00<br />
35,00<br />
30,00<br />
25,00<br />
20,00<br />
15,00<br />
10,00<br />
5,00<br />
0,00<br />
<strong>Uedem</strong><br />
Vergleich der simulierten Niederschlagsereignisse mit den KOSTRA‐Starkregenereignissen<br />
Dauer 60 min<br />
<strong>Uedem</strong> 03.<strong>07</strong>.2009 ‐ 145 min<br />
Goch 08.06.1996 ‐ 70 min<br />
Goch 31.<strong>07</strong>.1994 ‐ 45 min<br />
Goch 03.06.2000 ‐ 75 min<br />
KOSTRA_T_100<br />
Goch 01.05.1993 ‐ 85 min<br />
KOSTRA_T_70<br />
KOSTRA_T_50<br />
Regenereignis <strong>Uedem</strong> vom 03.<strong>07</strong>.2009<br />
Jährlichkeit fernab eines<br />
100-jährlichen Regenereignisses<br />
KOSTRA_T_30<br />
<strong>Uedem</strong> 08.05.2000 ‐ 45 min<br />
KOSTRA_T_20<br />
Messzeitraum<br />
Goch 1977 – 2010 33 Jahre<br />
<strong>Uedem</strong> 1998 – 2009 11 Jahre<br />
KOSTRA_T_10<br />
<strong>Uedem</strong> 05.<strong>07</strong>.1999 ‐ 80 min<br />
<strong>Uedem</strong> 10.06.20<strong>07</strong> ‐ 50 min<br />
KOSTRA_T_5<br />
Goch 24.08.1994 ‐ 15 min<br />
<strong>Uedem</strong> 16.09.2000 ‐ 25 min<br />
KOSTRA_T_3<br />
KOSTRA_T_2<br />
KOSTRA_T_1<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
KOSTRA_T_0,5
Regendaten<br />
Auswertung der Regenreihen<br />
Niederschlagshöhe [mm]<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
<strong>Uedem</strong><br />
Vergleich der simulierten Niederschlagsereignisse mit den KOSTRA‐Starkregenereignissen<br />
KOSTRA_T_0,5 KOSTRA_T_1 KOSTRA_T_2<br />
KOSTRA_T_3 KOSTRA_T_5 KOSTRA_T_10<br />
KOSTRA_T_20 KOSTRA_T_30 KOSTRA_T_50<br />
KOSTRA_T_70 KOSTRA_T_100 Goch 01.05.1993 ‐ 85 min<br />
Goch 31.<strong>07</strong>.1994 ‐ 45 min Goch 24.08.1994 ‐ 15 min Goch 08.06.1996 ‐ 70 min<br />
Goch 03.06.2000 ‐ 75 min <strong>Uedem</strong> 05.<strong>07</strong>.1999 ‐ 80 min <strong>Uedem</strong> 08.05.2000 ‐ 45 min<br />
<strong>Uedem</strong> 16.09.2000 ‐ 25 min <strong>Uedem</strong> 10.06.20<strong>07</strong> ‐ 50 min <strong>Uedem</strong> 03.<strong>07</strong>.2009 ‐ 145 min<br />
0<br />
0 20 40 60 80<br />
Dauer [min]<br />
100 <strong>12</strong>0 140 160<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Berechnungsergebnisse IST-Zustand<br />
Überstauereignisse - Modellregen<br />
Name Deckelhöhe Sohlhöhe<br />
Maximales Überstauvolumen<br />
n=0,2<br />
[m³]<br />
Maximales Überstauvolumen<br />
n=0,33<br />
[m³]<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Maximales Überstauvolumen<br />
n=0,5<br />
[m³]<br />
252841 24,68 23,39 3,19<br />
251845 24,70 23,60 3,39<br />
253823 37,<strong>12</strong> 36,05 16,53 9,08 4,01<br />
262911 38,47 35,65 5,<strong>12</strong><br />
2649<strong>07</strong> 37,27 34,70 1,30<br />
244004 26,33 25,36 0,51<br />
244006 26,40 25,48 5,13 1,77<br />
Sanierungsbedarf für Schacht 253823 im Kiefernweg
Sanierungsplanung<br />
Mühlhoffstraße<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Planung<br />
MW-Kanal DN1000 mit TW-Rinne<br />
Hydraulische Berechnung<br />
MW-Kanal DN<strong>12</strong>00 mit TW-Rinne
Sanierungsplanung<br />
Bypass Kiefernweg<br />
IST-Zustand Sanierung<br />
Bypass in den nördlich verlaufenden Mischwasserkanal DN300<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Bypass
Sanierungsplanung<br />
Kostenschätzung<br />
Bezeichnung<br />
Menge Einh.<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
EP<br />
in €<br />
GP in €<br />
Oberflächenbefestigung aufnehmen und wiederherstellen 30 m² <strong>12</strong>0 3.600,00<br />
Rohrgraben herstellen 17 lfdm 30 510,00<br />
Neuen Kanal DN300 liefern und verlegen 17 lfdm 36 6<strong>12</strong>,00<br />
Wasserhaltung 1 psch 1.500 1.500,00<br />
Anschluss an vorhandenen Schacht 1 Stck 800 800,00<br />
Neuen Schacht herstellen 1 Stck 1.200 1.200,00<br />
Leitungskreuzungen 1 psch 400 400,00<br />
Handschachtungen 1 psch 400 400,00<br />
Querschläge 1 psch 200 200,00<br />
Baustelleneinrichtung 1 psch 2.000,00<br />
Sonstiges und Unvorhergesehenes 1 psch 1.383,04<br />
SUMME (netto) <strong>12</strong>.605,04<br />
SUMME (brutto) 15.000,00
Berechnungsergebnisse Prognose-Zustand einschließlich Sanierung<br />
Prognoseflächen<br />
B-Plan Keppeln Nr. 8 „Erweiterung Rickenwiese“<br />
• 4 Einwohner pro Grundstück<br />
• Nur Schmutzwasser<br />
B-Plan <strong>Uedem</strong>erbruch Nr. 2 „Erweiterung Dorf“<br />
• 4 Einwohner pro Grundstück<br />
• Nur Schmutzwasser<br />
B-Plan <strong>Uedem</strong> Nr. 10d „Gewerbegebiet südlich der Molkereistraße“<br />
• Gewerblicher Schmutzwasserzufluss nach DWA-A 118 q g = 0,5 l/s*ha<br />
• RW-Abfluss von Straßenoberfläche<br />
• Versickerung der angeschlossenen Gewerbeflächen<br />
Prognosegebiet südlich der Kettelerstraße<br />
• 4 Einwohner pro Grundstück<br />
• 45 % Anteil undurchlässige Fläche<br />
Prognosegebiet südlich der Schusterstraße<br />
• 4 Einwohner pro Grundstück<br />
• Nur Schmutzwasser<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Berechnungsergebnisse Prognose-Zustand einschließlich Sanierung<br />
Überstauereignisse - Modellregen<br />
Name Deckelhöhe Sohlhöhe<br />
Maximales Überstauvolumen<br />
n=0,2<br />
[m³]<br />
Maximales Überstauvolumen<br />
n=0,33<br />
[m³]<br />
252841 24,68 23,39 3,17<br />
251845 24,70 23,60 3,38<br />
262911 38,47 35,65 5,10<br />
2649<strong>07</strong> 37,27 34,70 1,26<br />
244004 26,33 25,36 0,52<br />
244006 26,40 25,48 5,13 1,77<br />
253981 33,83 32,81 5,14<br />
• Sanierter Schacht 253823 entfällt<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Maximales Überstauvolumen<br />
n=0,5<br />
[m³]<br />
• Zusätzlicher Überstauschacht 253981 am Ende des Lerchenweges,<br />
allerdings für maßgebenden Lastfall (Wohngebiet n=0,33) überstaufrei
Überflutungsnachweis<br />
Vorgehen<br />
• Berücksichtigung von<br />
Straßenhaltungen bei der<br />
Simulation<br />
• Austausch zwischen Kanal und<br />
Straße möglich<br />
• Einheitliches Straßenprofil<br />
• Identifizierte Engpässe werden<br />
in anschließender<br />
Ortsbegehung hydraulisch<br />
bewertet<br />
• Überstaunachweis für T = 2a, T = 3a und T = 5a<br />
Überflutungsnachweis für T = 20a und T = 30a<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Überflutungsnachweis<br />
Beispiel Lerchenweg<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Überflutungsnachweis<br />
Zusammenfassung<br />
Lfd.-<br />
Nr.<br />
Schacht<br />
max.<br />
Überstauvolumen<br />
T=20a [m³]<br />
max.<br />
Überstauvolumen<br />
T=30a [m³]<br />
Handlungsbedarf<br />
01<br />
252841<br />
251845<br />
6,57<br />
4,69<br />
11,36<br />
8,61<br />
nein<br />
<strong>02</strong><br />
256831<br />
256833<br />
-<br />
-<br />
2,01<br />
0,67<br />
nein<br />
03 253981 19,09 29,09 ja<br />
255994 3,10 <strong>12</strong>,11<br />
04 255996 4,55 <strong>12</strong>,88<br />
ja<br />
255799 - 2,55<br />
05 257949 - 5,42 nein<br />
06 256869 - 3,<strong>02</strong> ja<br />
<strong>07</strong><br />
254831<br />
254837<br />
0,21<br />
2,<strong>07</strong><br />
6,00<br />
9,46<br />
ja<br />
08 261987 2,23 6,59 ja<br />
09 261826 - 3,78 nein<br />
264831 2,10 3,94<br />
10<br />
264833<br />
2649<strong>07</strong><br />
3,08<br />
17,28<br />
8,40<br />
19,53<br />
ja<br />
264843 - 3,86<br />
11<br />
264853<br />
264891<br />
9,<strong>07</strong><br />
6,50<br />
<strong>12</strong>,96<br />
10,08<br />
ja<br />
<strong>12</strong> 254008 - 3,54 ja<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
• 8 Stellen mit<br />
Handlungsempfehlungen<br />
• Handlungsbedarf in<br />
Empfehlungen formuliert<br />
• Grundsätzlich keine<br />
Sanierungsplanung des<br />
Kanalsystems<br />
erforderlich
Seitliche Einzugsgebiete Keppeln<br />
Übersicht<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
Seitliche Einzugsgebiete Keppeln<br />
Zusammenfassung<br />
• kf-Wert: 5x10-5 m/s<br />
• Sohlbreite 1,50 m<br />
• Tiefe 2,00 m<br />
• Böschung 1:1,5<br />
• max. Wasserstand 1,80 m<br />
Graben<br />
Erforderliches<br />
Rückhaltevolumen<br />
[m³]<br />
Resultierende<br />
Grabenlänge<br />
[m]<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
Versickerungsrate<br />
[l/s]<br />
1 650 80 6,00<br />
2 390 50 3,75<br />
3 595 75 5,63<br />
4 76 10 0,75<br />
5 235 30 2,25<br />
Summe 1946 245 18,38
Fazit<br />
• Aufforderung der Bezirksregierung Düsseldorf erfüllt<br />
• Der GEP ist die Grundlage für:<br />
o eine wirtschaftliche hydraulische Sanierungsplanung<br />
o Gebietserweiterungen / Prognoseflächen<br />
o Neu- und Umbau von Bauwerken im Kanalsystem<br />
o Betrachtung von Extremstereignissen (Szenarien n< 0,1)<br />
o das Abwasserbeseitigungskonzept<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong><br />
• Die Simulation des IST-Zustandes ergibt für die maßgebenden Berechnungsfälle einen<br />
nahezu überstaufreien Betrieb<br />
• Zur Sanierung der Überlastung im Kiefernweg wird der Neubau eines Bypasses<br />
empfohlen<br />
• Bedingt durch den geringen Zuwachs an zusätzlich versiegelter Fläche, sind für den<br />
Prognose-Zustand keine weiteren hydraulische Engpässe zu erwarten<br />
• Auf Grundlage des Überflutungsnachweises ergeben sich weitere<br />
Handlungsempfehlungen<br />
• Die Entkopplung der seitlichen Einzugsgebiete von der Kanalisation in Keppeln<br />
verspricht bei Regen seltenerer Häufigkeiten einen Rückhalt des Oberflächenabflusses
Generalentwässerungsplan <strong>Uedem</strong><br />
Danke<br />
für Ihre<br />
Aufmerksamkeit<br />
<strong>Gemeinde</strong> <strong>Uedem</strong>
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