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Anlage 7 - Hydraulische Berechnung

                                    
                                        Anlage 7 zu GD 144/21

Hydraulische Berechnung Renaturierung Fischbach
Der Abfluß (Q in m³/s) errechnet sich nach der Formel von Manning u. Strickler
Q = A * k st * r hy 2/3 * J1/2 = A * v
wobei
Q = gesuchter Abfluß [m³/s]
J = Fließgefälle (wird hier dem Sohlgefälle gleichgesetzt) [m/m]
A = Fläche des benetzten Querschnitts [m²] r hy =
hydraulischer Radius [m] = A/U (U = benetzter Umfang) v =
Fließgeschwindigkeit [m/s]
Die nachstehend berechneten Querschnitte repräsentieren in ihrer Gestaltung und Bemessung die
übrigen Profile. Sie wurden für den Mittelwasserabfluß und für das bordvolle Profil berechnet.
Für den Bestand wird ein Rauhigkeitsbeiwert kst 22 angesetzt.
Für die naturnahen Profile wird in Abschnitten mit Uferstauden der Rauhigkeitsbeiwert
kst 20 und in Abschnitten mit Ufergehölzen kst 18 angesetzt.
Fläche
Querschnitt

Rauigkeitsbeiwert
Gefälle

Benetzter
Umfang

Bestand
-0,07 Mittelwasser

kst

J

A

U

22

0,005

0,2

1,4

v

0,43

Q

0,085

Hochwasser

kst

J

A

U

bordvoll

22

0,005

1,8

4,5

v

0,84

Q

1,520

Planung
50 Mittelwasser

kst

J

A

U

20

0,005

0,35

1,9

v

0,46

Q

0,160

bordvoll

kst

J

A

U

20

0,005

6,6

25

v

0,58

Q

3,841

100 Mittelwasser

kst

J

A

U

18

0,006

0,27

1,5

v

0,44

Q

0,120

bordvoll

J

18

0,006

v

0,59

Q

3,980

150 Mittelwasser

J

A

U

0,4

2,2

0,179
kst

J

A

U

18

0,006

9,7

36

v

0,58

Q

5,642

kst

J

A

U

20

0,006

0,25

1,7

kst

J

A

U

20

0,006

3,7

15

kst

J

A

U

18

0,006

0,37

1,7

kst

J

A

U

18

0,006

4,3

19,5

kst

J

A

U

18

0,005

0,39

2

v

0,43

Q

0,108

v

0,61

Q

2,254

250 Mittelwasser

v

0,50

Q

0,187

bordvoll

25

0,006

Q

bordvoll

6,8

18
0,45

200 Mittelwasser

Anlage 7 zu GD 144/2
A
U

kst

v

bordvoll

300 Mittelwasser

kst

v

0,51

Q

2,188

Anlage 7 zu GD 144/2
v

0,43

Q

0,167

bordvoll

18

0,005

4,9

20

kst

J

A

U

18

0,005

0,27

1,7

kst

J

A

U

18

0,005

5,6

19

kst

J

A

U

18

0,006

0,3

1,8

kst

J

A

U

18

0,006

5

19,5

kst

J

A

U

18

0,007

0,4

2,8

kst

J

A

U

18

0,007

4,3

16,5

2,442

v

0,37

Q

0,101

v

0,56

Q

3,157

v

0,42

Q

0,127

bordvoll

v

0,56

Q

2,814

437 Mittelwasser

v

0,41

Q

0,165

bordvoll

m

U

Q

400 Mittelwasser

B Ri

A

0,50

bordvoll

Bermenbreite

J

v

350 Mittelwasser

Ri

kst

v

0,61

Q

2,642

Anlage 7 zu GD 144/2
Geometrische Vorgaben:
Berechnung der erforderlichen Abflußquerschnittsfläche (A >= A erf )

Vouten:

Die Berechnung erfolgt iterativ

Decke

Anlage 7 zu GD 144/2

gewählt:

Stiel oben

Anlage 7 zu GD 144/2
Fließtiefen:
Fließtiefe bei Trockenwetter Q T :

Hydraulische Berechnung
Kreisprofil
Vorgaben:

1,500

Qmax
Is
kb

5,00

m3/s
/ 00
mm

5,00

Av
Uv

vv

betriebliche Rauhheit

1,31E-06 m2/s
kinematische Zähigkeit

1077

DN

Sohlgefälle

9,81 m/s2
Fallbeschleunigung

g

d

Maximalabfluß

0

1100
mm
Mindestdurchmesser

0,950

mm

3,456
1,911

Nennweite

m2

Rohrquerschnitt

m

Rohrumfang

1,816
m/s Fließgeschwindigkeit m3/s
Abfluß bei Vollfüllung

Qv

Teilfüllung
Abflußquerschnitt
Fließtiefe

benetzter
Umfang

hydr.
Radius

Fließgeschwindigkeit

WasserAbfluß

Abflußverhältnis

hT

A

lu

rhy

v

Q

Qt/Qv

spiegelbreite
b sp

m

m2

m

m

m/s

m3/s

-

m

1,100

0,950

3,456

0,275

1,911

1,816

1,00

1,027

0,923

2,881

0,320

2,110

1,948

1,07

0,55

0,953

0,875

2,633

0,332

2,160

1,890

1,04

0,880

0,815

2,436

0,335

2,170

1,768

0,807

0,747

2,262

0,330

2,151

0,733

0,673

2,102

0,320

0,660

0,595

1,949

0,587

0,515

0,513

WandFoudeZahl

Energiehöhe

schubspannung

Fr

hE

τ

-

m

N/m2

1,286

13,49

0,52

1,254

15,72

0,75

0,64

1,191

16,30

0,97

0,88

0,72

1,120

16,41

1,607

0,88

0,97

0,78

1,043

16,20

2,109

1,420

0,78

1,04

0,84

0,960

15,71

0,305

2,045

1,218

0,67

1,08

0,88

0,873

14,98

1,801

0,286

1,961

1,011

0,56

1,10

0,91

0,783

14,04

0,435

1,654

0,263

1,856

0,807

0,44

1,10

0,94

0,689

12,89

0,440

0,355

1,506

0,236

1,728

0,613

0,34

1,08

0,96

0,592

11,56

0,367

0,277

1,354

0,205

1,576

0,437

0,24

1,04

0,97

0,493

10,05

0,293

0,203

1,194

0,170

1,396

0,284

0,16

0,97

0,97

0,393

8,36

0,220

0,135

1,020

0,133

1,182

0,160

0,09

0,88

0,96

0,291

6,51

0,147

0,075

0,822

0,092

0,921

0,069

0,04

0,75

0,93

0,190

4,49

0,073

0,027

0,575

0,047

0,583

0,016

0,01

0,55

0,84

0,091

2,32

Fließtiefe bei Trockenwetter (Q t )
0,200
0,118
0,969

0,122

1,116

0,132

0,07

0,85

0,96

0,264

5,97

Anlage 7 zu GD 144/2
Fließtiefe bei Trockenwetter (z.B. Q t max )
0,400
0,312
1,424

0,219

1,648

0,515

0,28

1,06

0,97

0,538

10,75

Fließtiefe beim Bemessungsabfluß (Q max )
0,800
0,740
2,247

0,330

2,148

1,591

0,88

0,98

0,79

1,035

16,16

Stand: 02. 02. 2016 / E.Va