Übung zur Bemessung von Regenentlastungsanlagen nach ATV A 128

1. Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften Fachrichtung Wasserwesen Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft, Professur für Siedlungswasserwirtschaft Übung zur Bemessung von Regenentlastungsanlagen nach ATV A 128 thilo.koegst@tu-dresden.de

2. Gliederung • Notwendigkeit von Entlastungsanlagen • Arten von Entlastungsbauwerken • Bemessung von Entlastungsbauwerken • Rechenbeispiel ATV A 128

3. Notwendigkeit von Regenüberlaufbauwerken im Mischsystem ATV A 128

4. Abwasserentsorgung mit Mischkanalisation Einzugsgebiet Mischkanalisation ARA Grundwasser Fließgewässer ATV A 128

5. ATV A 128 Notwendigkeit von Mischwasserentlastungsbauwerken Systemversagen (Kompromiss zwischen Wirtschaftlichkeit und Gewässerschutz) Qm = 2Qts + Qf24 Einzugsgebiet Mischkanalisation ARA Grundwasser Fließgewässer ATV A 128

6. Alternativen • 1. Minderung des Abwasseranfalles • Regenwasserabfluss • Schmutzwasserabfluss • Fremdwasserabfluss • 2. Maßnahmen zur Regenwasserbehandlung im Mischsystem • Zwischenspeicherung von Mischwasser • Umverteilen der Regenabflüsse • Klärtechnische Maßnahmen 3. Entlastungsbauwerke ATV A 128

7. Zielsetzung der Regenwasserbehandlung1 • Ziel der Regenwasserbehandlung ist es ... • Regenabfluss zur Kläranlage so zu begrenzen, dass dort die angestrebten Ablaufwerte eingehalten werden • und gleichzeitig die stoßweise Belastungen aus Regenentlastungen in vertretbaren Grenzen bleiben (hinsichtlich Menge und Konzentration). 1 Regenwasser (eigentlich Mischwasser) = Schmutzwasser + Regenwasser ATV A 128

8. Arten von Entlastungsbauwerken ATV A 128

9. Regenrückhaltebecken (RRB) Regenüberlauf (RÜ) Regenüberlaufbecken (RÜB) ATV A 117 Durchlauflaufbecken (DB) Fangbecken (DB) Stauraumkanal (SK) (SKO oder SKU) Verbundbecken (VB) Entlastungsbauwerke Nebenschluss / Hauptschluss Parallel / in Reihe ATV A 128

10. Entlastungsbauwerke Regenüberlauf (RÜ) • zur Abminderung hoher Mischwasserabflussspitzen Regenüberlaufbecken (RÜB) • unterhalb von stark ablagerungsbehafteten Haltungen ATV A 128

11. Entlastungsbauwerke Fangbecken (FB) • bei ausgeprägtem Spülstoß • in der Regel bei nicht vorentlasteten Entwässerungsgebieten • bei kurzer Fließzeit (unter 20 min) ATV A 128

12. Entlastungsbauwerke Durchlaufbecken (DB) • haben einen Klärüberlauf (KÜ) • bei größeren Fließzeiten (über 20 min) - gleichm. Verschm. • meist bei vorentlasteten Entwässerungsgebieten • besonders sinnvoll im Nebenschluss ATV A 128

13. Entlastungsbauwerke Stauraumkanäle (SK) • SKU und SKO ATV A 128

14. Entlastungsbauwerke Verbundbecken (VB) ATV A 128

15. RÜB in Dresden Regenüberlaufbecken Johannstadt 12.000 m³ - 50 m Länge x 45 m Breite 5 Kammern Durchlaufbecken im Nebenschluss Regenüberlaufbecken Kaditz Gesamtvolumen 24.000 m³ 6 Kammern Durchlaufbecken im Nebenschluss ATV A 128

16. Bemessung von RÜB ATV A 128

17. Grundsätzlich stehen zwei Verfahren zur Bemessung und zum Nachweis der Zielsetzung der Regenwasserbehandlung zur Verfügung • vereinfachtes Bemessungsverfahren nach Tabellen • Nachweisverfahren mittels Schmutzfrachtberechnung ATV A 128

18. Bemessung nach Tabellen Bezugslastfall (wurde 'vorsimuliert') regionale und gebietsspezifische Größen Anpassung (Korrektur) benötigtes Beckenvolumen ATV A 128

19. 800 mm 107 mg/l 600 mg/l 70 mg/l Normalanforderung (nur Emission) Einfluss auf Überlaufmenge und Konzentration • regionale und • gebietsspezifische Größen: • Niederschlag • Fließzeit • Gefälle • Kanalspeicherung • Starkverschmutzer • ... • Bezugslastfall: • mittlere Jahresniederschlagshöhe • CSB Konzentration im Regenwasser • CSB Konzentration im Trockenwetterabfluss • CSB Konzentration im Kläranlagenablauf • Wesentlichen Einfluss auf die Überlaufmenge und -konzentration haben ... ATV A 128

20. Bemessungsbeispiel Rechenaufgabe ATV A 128

21. Bemessungsbeispiel • Für ein Entwässerungsgebiet mit einer gesamten Entwässerungsfläche von AEK = 33,6 ha ist ein Regen­überlaufbecken vor der Kläranlage zu bemessen. Die Kläranlage soll mit einem Auslastungsgrad von n = 2 beaufschlagt werden. Trenngebiete, Gewerbe und Industrie sind nicht angeschlossen.Die Fließzeit tf bis zum geplanten Becken beträgt rund 7 min. • Von der Entwässerungsfläche sind ca. 35 % befestigt und davon wiederum 85 % abflusswirksam.Nach Mitteilungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) beträgt der mittlere Jahresniederschlag 722 mm. ATV A 128

22. Bemessungsbeispiel Aus einer vorliegenden Entwässerungsplanung sind noch folgende Gebietsgrößen bekannt: mittlere Geländeneigungsklasse NGm = 2 Fremdwasserabfluss entsprechend einem Messprogramm Qf = 1,0 l/s angeschlossene Einwohnerzahl EZ = 1350 E mittlerer Wasserverbrauch wV = 180 l/Ed Stundenfaktor für die Trockenwetterabflussspitze x = 12 mittlere CSB-Konzentration im Trockenwetterabfluss ct = 443 mg/l ATV A 128

23. Bemessungsbeispiel Gebietskenngrößen: ATV A 128

24. Bemessungsbeispiel Regenabfluss: ATV A 128

25. Bemessungsbeispiel Gesamtspeichervolumen: ATV A 128

26. Bemessungsbeispiel ATV A 128

27. Bemessungsbeispiel 13,81 0,381 2 0,35 ATV A 128

28. Bemessungsbeispiel 18 47 0,844 ATV A 128

29. ATV A 128

30. ATV A 128

31. ATV A 128

32. Verständnisfragen • Wann ist die Verwendung von Durchlaufbecken / Fangbecken sinnvoll? Anwendungsfälle von Haupt- und Nebenschluss • Welche ortsspezifischen Eingangsgrößen sind bei der Bemessung von RÜBs notwendig? Wie wirken sie? ATV A 128