2.2.1 Einleitabflüsse

Annahmen Regenabflusskonzentrationen:

• C_R,BSB5 = 20 mg/L
• C_R,Nges = 5 mg/L
• C_AFS63 = berechnet sich aus den Annahmen aus DWA A102-2 und berücksichtigt Flächenkategorien I-III

Anmerkung
Die von KWB vorschlagene Methodik erweitert das vorgeschlagene Spekturm an Zielparameter durch nach WRRL relvante Stoffe, beispielsweise Pestizide aus Bitumendächern, oder Schwermetalle wie Zink aus Metalldächern. Kommentar Andi: Wir sollten auch dieskutieren, ob wir O2 und NH3 weglassen, da die ja für MW-Überläufe stehen.

2.2.2 Gewässervorbelastung

Für die Gewässervorbelastung wird die Vorbelastungskonzentration bei Niedrigwasserababfluss angesetzt.

Anmerkung Andi
Hier würde ich ergänzen Konzentrationen aus dem Oberlauf…

2.3.1 Berechnung des zulässigen Einleitabflusses

Darauf basierend lässt sich der zulässige Einleitungsabfluss an einem Nachweisort wie folgt festlegen:

$$ Q_{E1, zul} = Hq_{1,pnat}\frac{A_{b,a}}{100} + x*Hq_{1,pnat}*A_{E0} \ \ \ \ in \ [L/s] $$

mit:

A_b,a: angeschlossene befestigte Fläche in [ha]
A_E0 : oberirdisches Einzugsgebiet bis zur Einleitstelle [km²]
Q_E1,zul: zulässiger kritischer jährlicher Einleitabfluss [L/s]

Der hydraulische Nachweis ist erbracht wenn die Summe der Einleitescheitel Q_E1 kleiner ist als Q_E1,zul.

Anmerkung:   Der Faktor x kann aus nach Anhang B oder durch Simulationsrechnungen bestimmt werden. Liegt beides nicht vor, ist ein Wert von 0.1 anzusetzen. Dieser Wert zählt nur für flache Gebiete (kann z.B. im Mittelgebirge bis zu x = 0.4 betragen, und ist in den Alpen manchmal noch höher)

Der Faktor Hq_1pnat kan aus den Hüllkurven im Anhang des Dokuments ermitelt werden.

Anmerkung Andi
Der erste Term entspricht dem natürlichen Gebietsabfluss aus Ab,a , der zweite Term ist die zuläßige Überschreitung.

Beispielrechnung

A_befestigt <- 0:200 #ha
A_EZG1 <- 50 # km²
A_EZG2 <- 100 # km²

#Gefaelle  < 0.5

# Aus Hüllkurven im Anhang

Hq1_pnat <- 25 # l/(s*km²)

# Hq2, pnat ist unbekant desweegen wird x = 0.1 gesetzt

x <- 0.1 

# Berechnung
QE1_zul <- Hq1_pnat*A_befestigt/100 + 0.1*Hq1_pnat*A_EZG1
QE1_zul2 <- Hq1_pnat*(A_befestigt/100 + 0.1*A_EZG2)

df <- data.frame(A_befestigt = A_befestigt, 
                 EZG = as.factor(rep(c(A_EZG1, A_EZG2), each = 201)),
                 QE1_zul = c(QE1_zul, QE1_zul2))

library(ggplot2)
ggplot(df, aes( x = A_befestigt, y = QE1_zul, col = EZG)) + geom_line(lwd = 1.5)+
  ggtitle("Befestigte Fläche gegen QE1, zulässig", 
          subtitle = "Wert für Hq1_pnat aus Hüllkurven mit 25 l/(s*km²) geschätzt") +
  scale_color_manual(values = c("50"="blue", "100"="red"))+ xlab("angeschlossene befestigte Fläche [ha]") + 
  ylab("zulässiger jährlicher Einleitabfluss [L/s]")

2.3.2 Berechnung des maßgeblichen Einleitabflusses

Zur Berechnung des maßgeblichen Einleitabflusses wird auf Anhang A2 DWA 102-3 zurückgegriffen. Für Einleitungen aus dem Trenngebiet sind für die hydrologischen Nachweis die Summe der Regenwassereinleitungen maßgeblich. Diese bechnen sich durch:

Q_E1 = ∑(A_b, a * f_D * r_tf, 1)

mit

A_b,a: angeschlossene befestigte Fläche
f_D: Abminderungswert “durchlässig befestigte Fläche”
r_tf,1: Regenspende eines einjährlichen Regenereignisses dessen Dauerstufe tf entspricht.

Die Dauerstufe tf wird aus der Fließzeit im Kanalnetz und der Fließzeit des resultierenden Gewässerabflusses im Einleitungsfall berechnet mit:

t_f = t_fk + t_fG

Die Fließzeit t_fG wird aus dem resultierenden Durchfluss berechnet.

Q_G = HQ_1, pnat + Q_E1   in [L/s]

und

$$ Q_{G} = v_{teil}*A_{teil} = \frac{s_{G}} {t_{f_{G}}}*A_{teil} $$

$$ t_{f_{G}} = \frac{s_{G}*A_{teil}}{Q_{G}} $$

Frage
Ziel der Berechnung ist die Berechnung von Q_E1 für den hydraulischen Nachweis. Ich berechne t_fG um zusammen mit t_fK die Dauerstufe t_f für r_tf,1 zu berechnen. Letztere benötige ich um Q_E1 zu berechnen.> Gleichzeitig wird aber für die Berechnung von t_fG die Nutzung von Q_G vorgeschlagen, was die Summe aus HQ_1,pnat und Q_E1 (!!!) ist.