DIN 19700-12-2004 Dam plants - Part 12 Flood retarding basins《蓄水设备 第12部分 滞洪区》.pdf

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1、Juli 2004DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 93.160 ; a 9560353www.din.deXDIN 19700-12Staua

2、nlagen Teil 12: Hochwasserr ckhaltebeckenDam plants Part 12: Flood retarding basinsOuvrages de prise d eau Partie 12: Rservoir pour la ma trise des cruesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz f rDIN 1970012:198601www.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenDIN 19700-12:2004-072In

3、haltSeiteVorwort 11 Anwendungsbereich32 Normative Verweisungen 43 Einteilung und Klassifizierung der Hochwasserrckhaltebecken43.1 Klassifizierung43.2 Lage zum Gewsser.53.3 Betriebsform.54 Hydrologie, Wasserwirtschaft, kologie .54.1 Wasserhaushalt des Einzugsgebietes.54.2 Hochwasserrckhaltung und Wir

4、kungsrume .54.2.1 Ziel der Hochwasserrckhaltung .54.2.2 Wirkung im Beckenraum.54.2.3 Wirkung im Unterwasser.54.2.4 Verbleibende Hochwassergefahr .54.3 Wasserwirtschaftliche Bemessung und Stauzielfestlegung .64.3.1 Stauzielfestlegung .64.3.2 Hochwassersicherheit (Hochwasserbemessungsflle 1 und 2) .64

5、.3.3 Hochwasserschutz (Hochwasserbemessungsfall 3) .74.3.4 Dauerstauraum.74.3.5 Freibord.74.4 Systeme von Hochwasserrckhaltebecken 74.5 Landschafts- und gewsserkologische Gesichtspunkte 74.6 Wasserwirtschaftsplan 85 Untergrund86 Absperrbauwerke.87 Tragsicherheitsnachweise 98 Betriebs- und Messeinric

6、htungen 98.1 Allgemeines 98.2 Betriebsauslass und Grundablass.98.3 Hochwasserentlastungsanlage 108.4 Kombinierte Bauwerke 108.5 Energieumwandlungsanlagen 108.6 Hochwasserrckhaltebecken im Nebenschluss.108.7 Messeinrichtungen 118.8 Elektrische Anlagen.119 Betrieb.119.1 Allgemeines 119.2 Betriebsvorsc

7、hrift 119.3 Betriebstagebuch.129.4 Betriebspersonal129.5 Probestau und Inbetriebnahme 1210 berwachung1210.1 Bauwerksberwachung.1210.2 Betriebsberwachung .1310.3 Sicherheitsbericht1311 Stauanlagenbuch .1312 Sanierung und Anpassung .1312.1 Notwendigkeit und Dringlichkeit 1312.2 Manahmen der Gefahrenab

8、wehr 1412.3 Betriebliche und bautechnische Manahmen.14DIN 19700-12:2004-073VorwortDiese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NAW II 0 Stauanlagen des Normenausschusses Wasserwesen(NAW) erarbeitet.Die DIN 19700 Stauanlagen besteht aus:Gbe Teil 10: Gemeinsame FestlegungenGbe Teil 11: TalsperrenGbe Teil 12:

9、 HochwasserrckhaltebeckenGbe Teil 13: StaustufenGbe Teil 14: PumpspeicherbeckenGbe Teil 15: SedimentationsbeckennderungenGegenber DIN 19700-12:1986-01 wurden folgende nderungen vorgenommen:a) die Norm wurde vollstndig berarbeitet;b) die vorliegende Norm wurde inhaltlich mit DIN 19700-10 und DIN 1970

10、0-11 abgestimmt.Frhere AusgabenDIN 19700-99: 1980-10DIN 19700-12: 1986-011 AnwendungsbereichDiese Norm gilt fr Hochwasserrckhaltebecken, die als Stauanlagen zum vorbergehenden Rckhalt vonHochwasser in Gewssern, Trockentlern und Mulden dienen und ber keine oder nur kleine Betriebsrume imVerhltnis zum

11、 Hochwasserrckhalteraum verfgen. Diese Norm gilt in Verbindung mit DIN 19700-10 undDIN 19700-11.Hochwasserrckhaltebecken sperren im Allgemeinen den Querschnitt des Wasserlaufes ber den ganzenTalquerschnitt ab und entsprechen dann der Definition einer Talsperre nach DIN 4048-1.Hochwasserrckhaltebecke

12、n unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Aufgabe, ihrer Betriebsweise und ihrerAbmessungen hufig deutlich von Talsperren mit variablen Betriebsrumen. Daraus resultieren die frHochwasserrckhaltebecken in Abweichung oder Ergnzung zu DIN 19700-11 in dieser Norm festgelegtenRegelungen.Natrliche Re

13、tentionsrume, wie Seen, Teiche und berschwemmungsgebiete, sowie Retentionsrume, dieinfolge von Verkehrsdmmen oder hnlichen Aufschttungen oder Abgrabungen entstanden, sind keineHochwasserrckhaltebecken. Sie knnen jedoch durch bauliche Manahmen im Sinne einesHochwasserschutzes zu Hochwasserrckhaltebec

14、ken werden.Diese Norm gilt nicht fr Regenrckhaltebecken.DIN 19700-12:2004-0742 Normative VerweisungenDiese Norm enthlt durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen.Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikatione

15、n sindnachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderungen oder berarbeitungendieser Publikationen nur zu dieser Norm, falls sie durch nderung oder berarbeitung eingearbeitet sind. Beiundatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation (einschlie

16、lichnderungen).DIN 4048-1, Wasserbau Begriffe Stauanlagen.DIN 19700-10:2004-07 Stauanlagen Teil 10: Gemeinsame Festlegungen.DIN 19700-11:2004-07, Stauanlagen Teil 11: Talsperren.3 Einteilung und Klassifizierung der Hochwasserrckhaltebecken3.1 KlassifizierungDie Klassifizierung von Hochwasserrckhalte

17、becken (siehe Bild 1) dient der differenzierten Festlegung vonBemessungsanforderungen. Die Hhe des Absperrbauwerkes bezieht sich auf den tiefsten Punkt derGrndungssohle. Abweichend von den Klassifizierungsmerkmalen nach Bild 1 kann auf der Grundlage vonSicherheitsbetrachtungen das Hochwasserrckhalte

18、becken einer hheren oder niedrigeren Klassezugeordnet werden.Bild 1 Klassifizierung von HochwasserrckhaltebeckenDIN 19700-12:2004-0753.2 Lage zum GewsserHochwasserrckhaltebecken im Hauptschluss werden vom Gewsser unmittelbar durchflossen.Hochwasserrckhaltebecken im Nebenschluss sind seitlich neben d

19、em Gewsser angeordnet und werdenber Zuleitungskanle, Streichwehre oder andere Bauwerke gefllt und ber Auslassbauwerke entleert.3.3 BetriebsformEs werden ungesteuert und gesteuert betriebene Hochwasserrckhaltebecken unterschieden.Es werden Hochwasserrckhaltebecken mit Dauerstau und Hochwasserrckhalte

20、becken ohne Dauerstau(Trockenbecken) betrieben.4 Hydrologie, Wasserwirtschaft, kologie4.1 Wasserhaushalt des EinzugsgebietesBei sehr kleinen und kleinen ungesteuerten Hochwasserrckhaltebecken darf auf eine Beschreibung derquantitativen Zusammenhnge zwischen Niederschlag, Verdunstung und Abfluss anha

21、nd hydrologischerModelle verzichtet werden.4.2 Hochwasserrckhaltung und Wirkungsrume4.2.1 Ziel der HochwasserrckhaltungZiel der Schutzmanahme durch Hochwasserrckhaltebecken ist, Schden infolge von Hochwasserabflssenfr die Unterlieger zu reduzieren.4.2.2 Wirkung im BeckenraumFr verschiedene Stauhhen

22、sind im Hochwasserrckhaltebecken die berstauten Flchen zu ermitteln und diediesbezglichen Auswirkungen zu bewerten.Im Hochwasserrckhaltebecken knnen zustzliche Manahmen, wie Anlegen von Dauerstauraum, Auffllenoder Abgraben des Gelndes, Gewsserausbau und Entwsserungen erforderlich werden. Es ist zu p

23、rfen,inwieweit die vorhandene Nutzung der berstaubaren Flchen zu ndern und fr die Unterhaltung derGesamtanlage ein entsprechendes Wegenetz anzulegen ist.4.2.3 Wirkung im UnterwasserDie planmig durch das Hochwasserrckhaltebecken sicherzustellende Hochwasserschutzwirkung wird durchdie Gre des gewhnlic

24、hen Hochwasserrckhalteraumes und die Abgabe an das Unterwasser bestimmt.Bemessung und Betrieb des Hochwasserrckhaltebeckens stellen den Schutz der Unterlieger gegenHochwasserschden fr Hochwasserereignisse sicher, die kleiner oder gleich dem BemessungshochwasserBHQ3(siehe 4.3.3) sind. Ein absoluter H

25、ochwasserschutz ist nicht mglich.Die Auswirkung des Hochwasserrckhaltebeckens auf die Unterlieger und die zugehrigen Gewsserstreckenist darzustellen.4.2.4 Verbleibende HochwassergefahrBei seltener auftretenden Hochwasserereignissen als BHQ3wird die Hochwasserentlastung planmig inAnspruch genommen. W

26、hrend eines Hochwasserereignisses, das BHQ3berschreitet, nhert sich der Abflussim Unterlauf dem Zufluss zum Hochwasserrckhaltebecken an. Die Hochwasserrckhaltung und damit dieDIN 19700-12:2004-076Hochwasserschutzwirkung des Hochwasserrckhaltebeckens geht dabei zurck und kann im Extremfallvollstndig

27、verloren gehen.Die Wahrscheinlichkeit fr das Auftreten eines Hochwasserereignisses grer BHQ3bedingt eine verbleibendeHochwassergefahr fr die Unterlieger. Diese verbleibende Gefahr und die damit einhergehendenberflutungszustnde sind fr alle Flchen im Wirkungsraum zu bewerten. Die Unterlieger sind ber

28、 dieverbleibende Hochwassergefahr und die damit verbundenen Auswirkungen aufzuklren. Die Bewertung dientals Planungs- und Entscheidungsgrundlage fr die Hochwasservorsorge und Gefahrenabwehr.4.3 Wasserwirtschaftliche Bemessung und Stauzielfestlegung4.3.1 StauzielfestlegungBild 1 in DIN 19700-10:2004-

29、07 zeigt eine bersicht ber den Beckenraum und die Stauziele. BeiTrockenbecken ist kein Dauerstauraum vorhanden. Bei Hochwasserrckhaltebecken mit Dauerstau beginnt dieHochwasserrckhaltung ab der Hhe des Dauerstauzieles (ZD).Bei Hochwasserrckhaltebecken im Nebenschluss darf nur dann ein auergewhnliche

30、r Hochwasser-rckhalteraum angesetzt werden, wenn sie planmig mit einer Hochwasserentlastungsanlage ausgerstetsind. Eine Hochwasserentlastungsanlage ist immer dann notwendig, wenn ein aus dem Abfluss im Gewsserresultierender Zufluss zum Nebenschlussbecken, der das Bemessungshochwasser BHQ3berschreite

31、t, zurInanspruchnahme des Freibordes im Nebenschlussbecken fhrt. Unabhngig davon ist in jedem Fall einNachweis fr die Wasserstnde erforderlich, die im Nebenschlussbecken bei Zuflssen grer BHQ3auftreten.4.3.2 Hochwassersicherheit (Hochwasserbemessungsflle 1 und 2)Die fr Hochwasserrckhaltebecken mageb

32、lichen jhrlichen berschreitungswahrscheinlichkeiten fr dasBemessungshochwasserzuflsse sind Tabelle 1 zu entnehmen.Tabelle 1 Jhrliche berschreitungswahrscheinlichkeitenfr BHQ1und BHQ2JhrlicheberschreitungswahrscheinlichkeitenKlassifizierungnach Bild 1BHQ1BHQ2Groe Hochwasserrck-haltebecken10-3(T = 1 0

33、00 a) 10-4(T = 10 000 a)Mittlere und kleine Hoch-wasserrckhaltebecken2 Gb4 10-3(T = 500 a) 2 Gb410-4(T = 5 000 a)Sehr kleine Hochwasser-rckhaltebecken5 Gb4 10-3(T = 200 a) 10-3(T = 1 000 a)Die Hochwasserbemessungsflle 1 und 2 resultieren aus den Bemessungshochwasserzuflssen BHQ1undBHQ2nach Tabelle 1

34、 und den Anfangs- und Randbedingungen des Hochwasserrckhaltebeckenbetriebeswhrend des Hochwasserereignisses nach DIN 19700-11:2004-07, Tabelle 1. In Ergnzung dazu gilt fr denHochwasserbemessungsfall BHQ1:Gbe Die Vor- und Parallelentlastung kann sowohl ber Grundablsse, Betriebsauslsse als auch geeign

35、eteHochwasserentlastungsanlagen erfolgen.Bei Systemen von mehreren Hochwasserrckhaltebecken sind die Auswirkungen des Ausfalls derRetentionswirkung einer oberstromliegenden Anlage zu bewerten.DIN 19700-12:2004-077Bei sehr kleinen und kleinen Hochwasserrckhaltebecken ist eine Erhhung der jhrlichen be

36、rschreitungs-wahrscheinlichkeiten fr BHQ1und BHQ2zulssig, wenn bei Versagen der Anlage nur Auswirkungenuntergeordneter Bedeutung im Unterliegergebiet zu erwarten sind.Liegt fr die Bemessungshochwasserzuflsse BHQ1und BHQ2keine Abflussganglinie vor, ist bei den Nach-weisen der Hochwassersicherheit anz

37、unehmen, dass das Becken bei Ereignisbeginn bis zum Vollstau (Zv)gefllt ist. Auch die Retentionswirkung des auergewhnlichen Hochwasserrckhalteraumes darf in diesemFall nicht bercksichtigt werden.4.3.3 Hochwasserschutz (Hochwasserbemessungsfall 3)Die Bemessung des gewhnlichen Hochwasserrckhalteraumes

38、 im Hochwasserbemessungsfall 3 unterliegtden Anforderungen an den Schutz von Bebauung und sonstigen Objekten unterhalb des Hochwasser-rckhaltebeckens oder dem Ausgleich der Wasserfhrung. Hinsichtlich der Bewirtschaftung des Gewssersstellt die Schaffung von erforderlichem Hochwasserrckhalteraum eine

39、Teilmanahme eines Gesamtkonzeptesfr den Hochwasserschutz dar, das aus Manahmen der Hochwasservorsorge und des technischenHochwasserschutzes besteht. Die jhrliche berschreitungswahrscheinlichkeit des Hochwasserereignisses,dem durch eine Hochwasserschutzmanahme begegnet werden soll, ist nach technisch

40、en, wirtschaftlichen,kologischen und weiteren Gesichtspunkten festzulegen.4.3.4 DauerstauraumIm Dauerstauraum wird Wasser zu anderen Zwecken als zum Hochwasserschutz stndig oder zeitweiligzurckgehalten; der zugehrige Wasserstand wird als Dauerstauziel bezeichnet.Das Dauerstauziel hat sich nach betri

41、eblichen, wirtschaftlichen, kologischen und landschaftspflegerischenGesichtspunkten zu richten. Gegebenenfalls ist den Belangen von Freizeit und Erholung Rechnung zu tragen.Der Dauerstauraum sollte so ausgelegt werden, dass das Stauziel auch in Niedrigwasserzeiten gehaltenwerden kann. Entsprechend d

42、em jahreszeitlich unterschiedlich auftretenden Hochwasser knnen auchverschiedene Dauerstauziele festgelegt werden.4.3.5 FreibordBei sehr kleinen Hochwasserrckhaltebecken darf auf den rechnerischen Nachweis verzichtet werden, wenndas Freibordma Gb3 0,5 m gewhlt wird.Bei der Wahl des Sicherheitszuschl

43、ages im Freibord mssen die Mglichkeiten der Dammverteidigung (u. a.Befahrbarkeit) im Hochwasserfall bercksichtigt werden.4.4 Systeme von HochwasserrckhaltebeckenSysteme bestehen aus mehreren Hochwasserrckhaltebecken, die hydrologisch als Einheit wirken mit dem Ziel,auch bei unterschiedlichen Belastu

44、ngen einen sich gegenseitig ergnzenden flchenhaften optimalenHochwasserschutz sicherzustellen. Fr den abgestimmten Betrieb und die zentrale Steuerung ist eserforderlich, die hydrologischen Verhltnisse im Gesamtgebiet und die Betriebsdaten der Einzelbecken zeitnahzu erfassen und verfgbar zu halten.Ei

45、n detailliertes Flussgebietsmodell ist Grundlage fr einen optimierten Betrieb. Es sollte ein auf diesemFlussgebietsmodell aufbauendes Vorhersagemodell aufgestellt werden, das alle verfgbaren Daten auswertetund Steuerungsentscheidungen vorbereitet. Voraussetzung dazu ist ein ausreichend verdichtetes

46、Messnetz,das Niederschlags-, Abfluss- und Beckenbetriebsdaten zeitnah erfasst und zentral auswertet.4.5 Landschafts- und gewsserkologische GesichtspunkteBei der Errichtung, der Sanierung und dem Betrieb von Hochwasserrckhaltebecken sind die Belange vonLandschafts- und Gewsserkologie zu bercksichtige

47、n. Hochwasserrckhaltebecken bieten auf Grund ihrerDIN 19700-12:2004-078Betriebsweise und hufig auch infolge der geringen Stauraumgren eine Reihe konstruktiver Mglichkeitenzur Bercksichtigung kologischer Gesichtspunkte.Gbe Bei der Wahl des Absperrbauwerkes eines Hochwasserrckhaltebeckens sollten Stau

48、mauern undStaudmme mit Oberflchendichtungen in der Regel vermieden werden.Gbe Hochwasserrckhaltebecken mit Dauerstau knnen das Gewsser in morphologischer, physikalischer,chemischer und biologischer Hinsicht beeintrchtigen. Hochwasserrckhaltebecken im Nebenschlusshaben eine geringere Strung des Gewssers und seiner Aue zur Folge und vermeiden eineUnterbrechung des Geschiebetriebes. Trockenbecken mit durchgngigem Gewsser beeintrchtigen dieNaturnhe des Gewssers im geringerem Umfang als Hochwasserrckhaltebecken mit Dauerstau.Gbe Der Beckenraum sollte einer natrlichen Entwicklung berlassen werden