Anhänge - A-3.3.1 Zustandsklassifizierung auf Basis hydrodynamischer Kanalnetzberechnungen

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A-3.3.1 Zustandsklassifizierung auf Basis hydrodynamischer Kanalnetzberechnungen

Die Bestimmung der Zustandsklasse auf Basis hydrodynamischer Kanalnetzberechnungen erfolgt gem. Tab. A-3 - 102.

Tab. A-3 - 102 Klassenbelegungen vorhandener Häufigkeiten nvorh auf Grundlage der erforderlichen Häufigkeit nerf zur Klassifizierung auf Basis hydrodynamischer Kanalnetzberechnungen
nerf [1/a]	Zustandsklassen Hydraulik
nerf [1/a]	0	1	2	3	4	5
1,00¹	nvorh≤ nerf	1,000 < nvorh≤ 1,013	1,013 < nvorh≤ 1,026	1,026 < nvorh≤ 1,081	1,081 < nvorh≤ 1,273	nvorh > 1,273
0,500		0,500 < nvorh≤ 0,513	0,513 < nvorh≤ 0,526	0,526 < nvorh≤ 0,581	0,581 < nvorh≤ 0,773	nvorh >0,773
0,333		0,333 < nvorh≤ 0,346	0,346 < nvorh≤ 0,359	0,359 < nvorh≤ 0,414	0,414 < nvorh≤ 0,607	nvorh >0,607
0,200		0,200 < nvorh≤ 0,213	0,213 < nvorh≤ 0,226	0,226 < nvorh≤ 0,281	0,281 < nvorh≤ 0,473	nvorh >0,473
0,100		0,100 < nvorh≤ 0,113	0,113 < nvorh≤ 0,126	0,126 < nvorh≤ 0,181	0,181 < nvorh≤ 0,373	nvorh >0,373
0,050		0,050 < nvorh≤ 0,063	0,063 < nvorh≤ 0,076	0,076 < nvorh≤ 0,131	0,131 < nvorh≤ 0,323	nvorh >0,323
0,033		0,033 < nvorh≤ 0,046	0,046 < nvorh≤ 0,059	0,059 < nvorh≤ 0,114	0,114 < nvorh≤ 0,307	nvorh >0,307
0,020		0,020 < nvorh≤ 0,033	0,033 < nvorh≤ 0,046	0,046 < nvorh≤ 0,101	0,101 < nvorh≤ 0,293	nvorh >0,293

nerf = 1,0 ist gem. DWA-A 118 der Maximalwert der Häufigkeit für die Nachweisführung. Eine hydraulische Zustandsklassifizierung auf Grundlage von KOSTRA-DWD 2020 ist nicht möglich.

Festlegung der Häufigkeiten

Die erforderliche Häufigkeit nerf für einen Überflutungs- oder Überstaunachweis wird schachtweise gem. Tab. A-4 - 6 festgelegt. Unterschiedliche Gebietsnutzungen können zu verschiedenen erforderlichen Häufigkeiten nerf und somit zu mehrfachen Berechnungen führen. Die Berechnung der vorhandenen Häufigkeit nvorh erfolgt mit Hilfe einer Einzelsimulation oder Seriensimulation (s. Anh. A-4.3.6 und A-4.3.7).

Klassifizierung

Mit den berechneten Häufigkeiten nvorh kann mit Berücksichtigung der erforderlichen Häufigkeiten nerf schachtweise die Zustandsklasse festgelegt werden. Die Zustandsklasse der Schächte wird auch der in Fließrichtung nachfolgenden Haltung zugeordnet.

Interpretation der Ergebnisse

Bei einem Überstaunachweis wird lediglich das Kanalnetz selbst als Entwässerungssystem betrachtet. Wasserstände, die vorher festgelegte Bezugsniveaus (z.B. Schachtoberkante) erreichen, führen zu einem Überstau. Mögliche Reserven auf der Oberfläche, die ein schadloses Speichern oder Abfließen außerhalb des Kanalnetzes auf der Oberfläche ermöglichen, bleiben betrachtungsbedingt unberücksichtigt. Als Bewertungsverfahren kann daher der Überstaunachweis ggf. zu große Zustandsklassen liefern und somit einen Sanierungsbedarf zu hoch priorisieren oder im Einzelfall einen Sanierungsbedarf anzeigen, der nicht notwendig ist.

Bei einem Überflutungsnachweis hingegen werden zusätzlich die Auswirkungen von überstauenden Wassermengen, die nicht in einen Schacht abfließen können oder aus einem Schacht auf die Oberfläche gelangen, berücksichtigt. Daher kann mit einer auf einem Überflutungsnachweis basierenden Zustandsbewertung das tatsächliche Überflutungsrisiko für den Zeitraum zwischen der hydraulischen Zustandserfassung und der durchgeführten Sanierung und auch die Dringlichkeit von Sanierungsmaßnahmen sachgerecht eingeschätzt werden.

A-3.3.1.1 Hydrodynamische Einzelsimulation

Die Hinweise zur Durchführung von Einzelsimulationen gem. Anh. A-4.3.6 sind zu beachten. Dem Verfahren der Einzelsimulation liegt die Annahme zugrunde, dass die Abflusshäufigkeit der Niederschlagshäufigkeit entspricht. Demnach entspricht die Häufigkeit eines berechneten, maßgebenden hydraulischen Zustands (z.B. Überstau oder Überflutung) der Häufigkeit des verwendeten Niederschlagsereignisses. Für die Zustandsbewertung ist es hinreichend, Einzelsimulationen mit Niederschlagsereignissen durchzuführen, deren Häufigkeit dem Übergang zweier Zustandsklassen (Tab. A-3 - 102) entspricht. Zur Minimierung der Simulationen werden die Klassenübergänge in „aufsteigender“ Reihenfolge abgearbeitet. Die Auswertung erfolgt jeweils für die zu betrachtenden Schächte.

Die erste Simulation erfolgt mit einem Niederschlagsereignis, dessen Häufigkeit der erforderlichen Häufigkeit nerf entspricht.

Für die überstau- bzw. überflutungsfreien Schächte wird die Zustandsklasse „0“ vergeben.

Wenn mindestens an einem Schacht ein Überstau bzw. eine Überflutung vorliegt, sind weitere Simulationen erforderlich, andernfalls ist das Verfahren beendet.

Die weiteren Simulationen erfolgen im Bedarfsfall mit Niederschlagsereignissen, deren Häufigkeit mit den Übergängen der nächst höheren Zustandsklasse (z.B. 0,213 in der Zustandsklasse „1“ und bei nerf = 0,200) korrespondiert.

Für die überstau- bzw. überflutungsfreien Schächte wird die jeweilige Zustandsklasse (z.B. Zustandsklasse „1“) vergeben und das Verfahren beendet.

Wenn mindestens an einem Schacht ein Überstau bzw. eine Überflutung vorliegt, sind weitere Simulationen mit Niederschlagsereignissen, deren Häufigkeit dem nächsten Übergang (z.B. 0,226 in der Zustandsklasse „2“ bei nerf = 0,200) entspricht, erforderlich, andernfalls ist das Verfahren beendet.

Das Verfahren ist auch beendet, wenn bei einer Simulation mit Niederschlagsereignissen, deren Häufigkeiten dem Übergang zwischen der Zustandsklasse „4“ und „5“ (z.B. 0,473 bei nerf = 0,200) entsprechen, an mindestens einem der Schächte ein Überstau bzw. eine Überflutung vorliegt. In diesem Fall wird für diese Schächte die Zustandsklasse „5“ vergeben.

Zur Zustandsklassifizierung sind somit maximal fünf Simulationen erforderlich.

A-3.3.1.2 Hydrodynamische Seriensimulation

Die Hinweise zur Durchführung der Seriensimulation gem. Anh. A-4.3.7 sind zu beachten. Bei der hydrodynamischen Seriensimulation errechnet sich die vorhandene Häufigkeit nvorh aus dem Quotienten der Anzahl von Überstau- bzw. Überflutungsereignissen und der Simulationsdauer in Jahren (s. Gleichung Anh. A-4.3.7). Die Einordnung der vorhandenen Häufigkeit nvorh in eine Zustandsklasse gemäß Tab. A-3 - 102 erfolgt direkt.