Bemessung Abwasserleitung

Dimensionierung von Abwasserleitungen

für den Entwurf und die Installation von Anschluss, Tropfen,. Planung und Montage von Kanalrohren nach. Dimensionierung von Boden und Verteilern. Grundlage für die Gestaltung von. Spezialinformationen zum Thema hydraulische Dimensionierung von Abwasserrohren und Kanälen aus Beton und Stahlbeton.

Zentrum für unterirdische Infrastrukturausbildung und Fertigkeiten

Für die Auslegung und den Nachweis der hydraulischen Leistungsfähigkeit von Abwasserrohren und Kanälen steht seit 1988 das 2001 überarbeitete Datenblatt für das System AV-DVWK-A 110 zur Verfügung. 2. In diesem Artikel werden nicht die Berechnung der Bemessung und des Leistungsnachweises nach der Norm DIN -A 110 behandelt, sondern lediglich die Durchflussverluste, die sich aus den Materialeigenschaften der Rohrleitungen ergeben.

Sie werden im Wesentlichen durch den Hydraulikquerschnitt und die Neigung mitbestimmt. Die Neigung eines Kanals zu einem Hauptkollektor, einer Abwasserreinigungsanlage oder einer Pumpstation wird in der Regel derart ausgewählt, dass die obere Teilung mit geringerer Nennweite und die untere Teilung mit größerer Steigung als die mittlere und untere Teilung liegt.

Hier ist mit einem grösseren und konstanteren Ablauf und damit auch mit einer grösseren Scherbeanspruchung des Abflusses zu rechnen. Zur hydraulischen Auslegung von Neubauten in der Kanalisation wird im Arbeitsblatt A 110 des ATV-DVWK die Verwendung des sogenannten Flatrate-Konzepts empfohlen. Eine mögliche rohrwerkstoffspezifische Beständigkeit ist die Eigenrauhigkeit k. Tab. 1 gibt einen Gesamtüberblick über die allgemeinen Werte für die Betriebsrauhigkeit in Bezug auf die Art der Kanal- und Schachtkonstruktion, die Wandrauhigkeit k des Rohrwerkstoffs, Lageungenauigkeiten und -änderungen, die Bildung der Rohranschlüsse, die Schachtbauwerke (bis einschließlich Kammfüllung h/d < 1,0).

Zum Nachweis der Leistungsfähigkeit vorhandener Entwässerungsanlagen ist das individuelle Konzept nach DIN A 110 mit eingehender Betrachtung aller Verlustwirkungen im konkreten Fall vorzusehen. Es werden alle aufgetretenen Einzelschäden, auch durch die natürliche Wandrauhigkeit k der Rinnen, haltungstechnisch erfasst. Dabei werden die entsprechenden individuellen Verluste berechnet und zu einem kb-Wert für die Betriebsrauhigkeit aggregiert.

Dabei sind neben der Wandrauhigkeit t vor allem die einzelnen Verluste aus den nachfolgenden Einflussgrößen zu berücksichtigen: Bezüglich der Anforderungen und Restriktionen für die Umsetzung des individuellen Konzepts wird auf ATV-DVWK-A 110, Punkt 4.4. hingewiesen kann nur durch Prüfungen ermittelt werden und hängt nicht nur vom Material, sondern unter anderem auch vom Beschaffenheit des Rohrs ab (z.B. Neuzustand oder Gebrauchtwerden, Vorliegen einer Dichtungshaut, Beschichtung oder Ausmauerung, Verkrustungen usw.).

Tab. 2 zeigt die hydraulische Wirkungsrauhigkeit k der hier berücksichtigten Rohrmaterialien (ohne Einfluss von Rohrverbindungen). Als Beispiel werden die Durchflussmengen eines DN/ID 400 Rohrs in Abhängikeit von der Wandrauhigkeit k (0,01 x 0,4 mm) für unterschiedliche Bodenneigungen (1 bis 10 Promille) dargestellt (andere individuelle Verluste, die unabhängig vom Material auftreten, z.B. durch Ungenauigkeiten in der Lage, Rohranschlüsse, Schachtbauwerke, Einläufe, Bögen usw. werden nicht berücksichtigt).

Mit steigender Wandrauhigkeit tendenziell abnehmender Volumenstrom - um so mehr mit steigender Sohlneigung. Der Einfluss der Wandrauhigkeit auf die Durchflussmenge ist jedoch in Gebieten mit niedriger Bodenneigung verhältnismäßig klein (siehe besonders die Kurve für den Wert 1st per mille). Ein wesentliches Element bei der Kanalplanung ist die Hydraulikplanung und damit der Nachweis der Ablagerungsfreiheit.

Dies lässt sich vor allem durch die Beachtung der entsprechenden Grenzwerte wie Bodenneigung, Strömungsgeschwindigkeit, Wandschubspannungen und die Auswahl des Entwässerungsquerschnitts (Rohrnennweite und -geometrie) beeinflussen. Besonders die Sohlneigung und die daraus resultierende Strömungsgeschwindigkeit und Scherspannung haben einen maßgeblichen Einfluß auf die Bildung von Anhaftungen. Durch die hydraulische Auslegung wird der Austrittsquerschnitt gewählt.

Vor allem bei starken Strömungsschwankungen muss die geometrische Gestaltung angepasst werden. Aufgrund der Vielzahl der zu berücksichtigenden Rahmenbedingungen für die Strömungsbedingungen erfordert die Bemessung von Abwassereinleitungsbauwerken ein fundiertes hydraulisches Wissen. Der hier betrachtete Entwurf der offenen Kanäle basiert in der Regel auf dem Arbeitsplan für AV-DVWK-A 110 auf der Grundlage der Prandtl-Colebrook-Gleichung.

Die Prüfung kann entweder nach dem pauschalen Konzept oder nach dem individuellen Konzept erfolgen. Damit das Rohrmaterial bzw. die entsprechende Rauhigkeit der Rohrwand oder des Kanals keinen Einfluß auf das Resultat der Hydraulikberechnung hat. Das individuelle Konzept nach dem Muster für die hydraulische Neuberechnung von bestehenden Kanälen und Kanälen nach dem Muster A 110 wird in der Regel angewendet.

Bei Leistungsnachweisen sind die entsprechenden Schäden durch die Wandrauhigkeit k und die aufgetretenen Einzelschäden haltungstechnisch nachweisbar. Bei der Bemessung der Abwasserrohre und -kanäle ist der durch die Wandrauhigkeit k hervorgerufene Einfluß als unerheblich zu erachten. Ausschlaggebend für die Größe der Betriebsrauhigkeit sind eher die anderen, materialunabhängigen Einzelschäden, z.B. durch Rohranschlüsse, besonders Muffenspalte, Wellen, Bögen, Versätze, Einläufe etc.

Last but not least haben in der praktischen Anwendung die Beschaffenheit des Abwasser (z.B. Schmutz und/oder Regenwasser), mögliche feste Ablagerungen oder andere Entwässerungshindernisse einen großen Einfluß auf die hydraulische Beschaffenheit im Abwasserkanal, so daß selbst ein sehr kleiner Wandrauhigkeitswert keinen günstigen Einfluß mehr haben kann. Deshalb und wegen des niedrigen Einflußes des jeweiligen Wandrauhigkeitsbereiches auf die hydraulische Leistung empfiehlt es sich in der Anwendung (siehe auch ATV-DVWK-A 110), einen allgemeinen, materialunabhängigen Kennwert (z.B. mit k = 0,1 mm) oder, wenn möglich, einen realistischen Kennwert auf der Grundlage der vorhandenen Prüfdaten zu ermitteln.

FBS Beton- und Stahlbetonleitungen garantieren aufgrund ihrer Herstellungsverfahren eine sehr gute Hydraulikleistung der mit ihnen gefertigten Kanäle und Rohre. Die FBS-Mitglieder liefern darüber hinaus Erzeugnisse, die für besondere Hydrauliksituationen hergestellt werden, z.B. Eierprofile oder runde und rechteckige Querschnitte mit Trockenwetterkanälen für Mischwasser oder Speicherkanäle bis hin zu Kiteprofilen, die einen fast absatzfreien Stand, z.B. in Lagerbereichen, schaffen können.

Mehr zum Thema