Bauabschnitt Burgtalgraben von der Ausmündung in … · neue DIN EN 13383 – Wasserbausteine, BAW-Brief Nr. 1 – März 2004 Baugrundgutachten • Geotechnischer Bericht für das

Bodenordnungsverfahren Dahmen, M 23-3 „Flächenentwicklung im Bereich der Ortslage Rothenmoor“

Bauabschnitt Burgtalgraben von der Ausmündung in den

Malchiner See bis zum Durchlass L 20, Stat. 0+00 bis

0+885, 1. BA

Ausführungsplanung

Vertr.-Nr.: 7292

Stand Oktober 2012

Bearbeiter: Vorhabensträger:

PfaU Dr. Bönsel - M. Runze- Dr. H. Lange GbR

Planung für alternative Umwelt

An der Schule 2

D-18337 Marlow, OT Gresenhorst

Telefon: 038224 - 44 021

Telefax: 038224 – 44 016

E-Mail: [email protected]

http://www.pfau-landschaftsplanung.de

Helmuth Freiherr von Maltzahn

Seestr. 14

17 194 Ulrichshusen

Helmuth Freiherr von

Maltzahn

Bodenordnungsverfahren Dahmen M 23-3 „Flächenentwicklung im Bereich der Ortslage Rothenmoor“ Bauabschnitt Burgtalgraben von der Ausmündung in den Malchiner See bis zum Durchlass L 20, Stat. 0+00 bis 0+885

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Inhalt I

Inhalt der Dokumentation

Nr. d. Un-terlage

Bezeichnung Seiten / Blatt / Maßstab

Schriftlicher Teil

1 Erläuterungsbericht 1 - 26

2 Hydraulische Berechnung 1- 32

3 TöB-Stellungnahmen

4 Protokolle

Zeichnerischer Teil

5 Lageplan Blatt 1 / 1:1000

6 Längsschnitt Burgtalgraben 0+544,5 bis 0+885 Längsschnitt Burgtalgraben 0+00 bis 0+544,5

Blatt 2.1 / 1:1000/ 1:100 Blatt 2.2 / 1:1000/ 1:100

7 Regelprofil Erlen und ohne Gehölzbestand Regelprofil Auslenkung Längsschnitt Durchlass von Station 0+178,5 bis 0+166,5

Blatt 3.1 / 1:50 Blatt 3.2 / 1:50 Blatt 3.3 / 1:50

8 Regelquerschnitt Sandfänge Blatt 4 / 1:50


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Inhalt II

INHALTSVERZEICHNIS Seite

1 Allgemeine Angaben 4

2 Arbeitsunterlagen 5

3 Standort, Besitz- und Eigentumsverhältnisse 7

4 Zustimmungen und Genehmigungen 9

5 Bestehende wasserwirtschaftliche Anlagen 11

6 Baugrund und Grundwasser 12

7 Hydrologische Verhältnisse und Konzept 13

7.1 Ausgangswassertiefe 13

7.2 Einzugsgebiet 13

7.3 Abflusskonzept 13

7.4 Abflussbildung 14

8 Randbedingungen für Planung und Bau 20

9 Bautechnische Lösung 21

9.1 Burgtalgraben 21

9.2 Landwirtschaftlicher Durchlass 23

9.3 Sandfänge 23

10 Hinweise zur Bauausführung 25

10.1 Baugrund, Gründung und Befahrbarkeit 25

10.2 Profilausbildung 25

10.3 Wasserhaltung 26


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Inhalt III

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Seite

Abbildung 1: Karte mit der beplanten Grabentrasse ............................................................. 8

Abbildung 2: Abflussschema .............................................................................................. 19

TABELLENVERZEICHNIS Seite

Tabelle 1: Auflistung der TÖB-Beteiligung im Rahmen der AP ........................................... 10

Tabelle 2: Abflussminderungen durch die geplanten Wasserflächen ................................. 16

Tabelle 3: Herleitung der Abflüsse ..................................................................................... 18


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September 2012 4

1 Allgemeine Angaben

Der Burgtalgraben besitzt ein Einzugsgebiet größer 10 km² und fällt deshalb unter die EG-

Wasserrahmenrichtlinie (LAWA-Schlüssel 966174). Deshalb sind die ökologische

Durchgängigkeit und ein guter ökologischer Zustand herbeizuführen.

Entsprechend der Richtlinie zur nachhaltigen Entwicklung von Gewässern und

Feuchtlebensräumen wurde für die o.g. Maßnahme im Dezember 2008 der

Zuwendungsbescheid vom Staatlichen Amt für Landwirtschaft und Umwelt dem

Vorhabensträger Helmuth Freiherr von Maltzahn erteilt.

Die Maßnahme ist mit der Nr. M23-3 Bestandteil des Maßnahmeplans Teil 2 des

Bodenordnungsverfahrens Dahmen. Auf der Basis der Genehmigungsplanung vom April

2010 wurde vom Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz

Plangenehmigung am 06.07.2010 erteilt.

Mit dem Ingenieurvertrag Nr. 7292 von 2009 ist die PfaU GbR mit der Planung beauftragt

worden. Hiermit wird die Ausführungsplanung für den Bauabschnitt von der Ausmündung

des Burgtalgrabens in den Malchiner See (Stat. 0+00) bis einschließlich zum Durchlass

unter der Landesstraße L 20 (Stat. 0+885) vorgelegt (Überarbeitung entsprechend

Stellungnahme des StALU, Dez. 43, vom 09.07.2012).


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2 Arbeitsunterlagen

Hydrologische Daten

• Wasserstände und Dauerlinie des Malchiner Sees, Messreihe von 1964 – 2007, vom StAUN Rostock im März 2009 übermittelt

• Einzugsgebiet des Burgtalgrabens, vom LUNG am 10.10.12 übermittelt

• Kritische Niedrigwasserabflussspende MqAug90, an Hand eines Regionalisierungsansatzes von 2003, berechnet sowie Einzugsgebiet des Burgtalgrabens, vom StAUN Rostock per E-Mail vom 18.08.09 übermittelt

• Mittlere Abflussspende, an Hand eines aktuellen Regionalisierungsansatzes berechnet, übergeben von StALU am 23.08.12

Projekte

• Flächenentwicklung im Bereich der Ortslage Rothenmoor M 23-3, Entwurfs- und Genehmigungsplanung, PfAU GbR, April 2010

Stellungnahmen und Protokolle

• Stellungnahme des Wasser- und Bodenverbands „Obere Peene“ zum BOV Dahmen, LK Güstrow, Demmin und Müritz, Maßnahmeplan Teil II (Ländlicher Wegebau, Öffentliche Dorferneuerung, Tourismusförderung und Renaturierung), 26.02.2010

• Stellungnahme des StALU Mittleres Mecklenburg, Dezernat 43 zur im Juni 2012 vorgelegten Ausführungsplanung BA Burgtalgraben von der Ausmündung in den Malchiner See bis zum Durchlass L 20, Stat. 0+00 bis 0+885, vom 09.07.2012

• Stellungnahme des StALU Mittleres Mecklenburg, Dezernat 43 zur im September 2012 vorgelegten überarbeiteten Ausführungsplanung BA Burgtalgraben von der Ausmündung in den Malchiner See bis zum Durchlass L 20, Stat. 0+00 bis 0+885, vom 08.10.2012

• Stellungnahme des Straßenbauamtes Güstrow zu Ausführungsdetails BA Burgtalgraben von der Ausmündung in den Malchiner See bis zum Durchlass L 20, Stat. 0+00 bis 0+885, vom 30.07.2012

• Besprechungen zur Ausführungsplanung , aufgestellt am 23.05.2012

• Abstimmung zur Ausführungsplanung Durchlass L 20, aufgestellt 18.07.2012

Fachliteratur

• Petschallies: Entwerfen und Berechnen in Wasserbau und Wasserwirtschaft, 1989

• Wendehorst, Bautechnische Zahlentafeln, 34. Auflage, 2012

• Hydrologischer Atlas von Deutschland (HAD), Bundesministerium für Umwelt,

Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg.), 1998


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• Hydrologische Gebietsanalysen zur Wiedervernässbarkeit der Niedermoore

Nordostdeutschlands, In: Stoffausträge aus wiedervernässten Niedermooren –

Fachbeiträge auf einem wissenschaftlichen Kolloquium in Güstrow am 25.02.2002,

Schriftenreihe des LUNG. 2003.2, S. 82-91

• Ökosystemmanagement für Niedermoore – Strategien und Verfahren zur

Renaturierung, Reinhold Kratz Hrsg., Ulmer 2001, ISBN 3 – 8001 – 3169 - 2

• Neue Ergebnisse zur Verdunstung von Baggerseen, A. Bauer & Gerd Lüttig, Lehrstuhl

für angewandte Geologie Uni Erlangen, Geo Zentrum Nordbayern, Februar 2009,

www.angewandte-geologie.geol.uni-erlangen.de/vortrag1.htm

• Hydrologie und Wasserwirtschaft, Eine Einführung für Ingenieure, U. Maniak, 3. Aufl., Springer-Verlag 1993

• Ingenieurhydrologie, Vorlesungsskript, FG Geohydraulik und Ingenieurhydrologie, Uni Kassel, heruntergeladen 2012, www.uni-kassel.de/fb14/geohydraulik/Lehre/Hydrologie_/script/IngHydro5.pdf

Regularien, technische Prospekte

• Geokunststoffe in der Geotechnik, Secugrid-Handbuch, 2. Aufl. 2002 • Kanalbauprogramm, Berding Beton, 2010 • Anpassung der Technischen Lieferbedingungen für Wasserbausteine (TLW) an die

neue DIN EN 13383 – Wasserbausteine, BAW-Brief Nr. 1 – März 2004

Baugrundgutachten

• Geotechnischer Bericht für das Bauvorhaben Rothenmoor, Objekt: Flächenaufwertung Umfeld der Ortslage Rothenmoor, Baugrund Stralsund Ingenieurgesellschaft mbH, November 2009


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3 Standort, Besitz- und Eigentumsverhältnisse

Das Projektgebiet befindet sich nördlich der Ortslage Rothenmoor im Landkreis Rostock,

Amt Mecklenburgische Schweiz, in der Gemeinde Dahmen südlich des Malchiner Sees.

Der durch das Vorhaben betroffene Burgtalgraben mündet in den Malchiner See.

Erreicht werden kann der Standort beispielsweise über die Landesstraße L 20 von

Malchin nach Dahmen.

Der Standort befindet sich auf überwiegend tiefgründig vermoortem Grünland mit

flurnahem Grundwasserstand.

Die betroffenen Flächen sind bis auf das Flurstück der alten Schmiede im gemeinsamen

Besitz des Vorhabensträgers mit Herrn Skueries, Schlehenberg, Dahmen. Im Rahmen

des BOV, dessen Bestandteil auch diese Baumaßnahme ist, wurde allerdings eine

Entflechtung vorgenommen, so dass nach dem Feststellungsbeschluss der

Vorhabensträger allein Eigentümer sein wird.

Das Flurstück der alten Schmiede (gleich unterhalb der L 20 und rechtsseitig des

Burgtalgrabens) gehört dem Bewohner der Schmiede.


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Abbildung 1: Karte mit der beplanten Grabentrasse


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September 2012 9

4 Zustimmungen und Genehmigungen

Die Plangenehmigung wurde in Rahmen des BOV nach Beteiligung der TÖB erteilt.

Einige TÖB wurden am 23.05.12 im Rahmen dieser AP wiederholt angeschrieben, weil

einige Details erst in der AP ersichtlich sind und Schachtscheine ihre Gültigkeit verloren

hatten. In der folgenden Tabelle 1 sind die angeschriebenen TÖB aufgelistet.

Versorgungsträger Stellungnahme

Landesamt für Kultur und Denkmalpflege Postfach Domhof 4/5 19055 Schwerin

- Schreiben vom 18.06.12 - Zeichen: 10-BOV-317-04 - keine Bodendenkmale

Landesamt für zentrale Aufgaben und Technik der Polizei, Brand- und Katastrophenschutz 19048 Schwerin

- Schreiben vom 25.07.2012 - keine Bedenken - ggf. Auskunftsersuchen beim Munitionsbergungsdienst

Landesamt für Straßenbau und Verkehr Straßenbauamt Güstrow Krakower Chaussee 2a 18273 Güstrow / Klueß

- Schreiben vom 02.07.2012 - AZ: 4200 - keine Zustimmung zu einem Anstau unterhalb des Durchlasses L 20 und zu einem Substrateinbau im Durchlass - keine Grundwasserspiegelanhebung in der Ortslage Rothenmoor um Folgeschäden an der L 20 sicher auszuschließen

Landkreis Rostock Am Wall 3-5 18273 Güstrow

- Schreiben vom 14.06.12 - Zeichen: 66203-BOV - wasserrechtliche Erlaubnis entbehrlich, da Plangenehmigung bündelnde Wirkung hat

Wasser- und Bodenverband „Obere Peene“ Scheunenweg 8 17153 Stavenhagen

- telefonisch Sandfänge in den Zulaufgräben gefordert

Zweckverband „Wasser/Abwasser Mecklenburgische Schweiz“ über Stadtwerke Teterow Gasstr. 26 17166 Teterow

- Schreiben vom 11.07.2012 - TWL vorhanden, aber nicht im Baubereich

E.ON edis AG Stavenhagener Str. 42a 17139 Malchin

- Schreiben vom 06.06.12 - Bestandsplan-Auskunft-Nr.: MAL/0426/2012 - Anlagen vorhanden, aber nicht in unmittelbarer Baustellennähe

GDMcom mbH Maximilianallee 4 04129 Leipzig

- Schreiben vom 15.06.2012 - Zeichen: GEN/Loe 07894/12/00 - keine Anlagen


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Versorgungsträger Stellungnahme

50 Hertz Transmission GmbH Regionalzentrum Nord Rostocker Chaussee 18 18273 Güstrow

-Schreiben vom 30.05.12 -Registriernummer B 352 / 1 / 2012 - keine Anlagen

Deutsche Telekom AG T-Com Aus Internet entnommen

- Internetauszug vom 06.07.12 - Referenznummer: 04839215 - im Bereich Durchlass L 20 Kabel

Tabelle 1: Auflistung der TÖB-Beteiligung im Rahmen der AP


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5 Bestehende wasserwirtschaftliche Anlagen

Unter der Landesstraße L 20 ist ein 14,5 m langer Durchlass aus einem 1,28 m breiten

Rechteckprofil und einem aufgesetzten Bogen vorhanden. Die Kämpfer liegen 58 cm über

der Sohle. Das Gewölbe hat einen Stich von 48 cm. Die feste Sohle ist substratfrei. Das

Sohlgefälle beträgt 1,27 %.

Durch den Durchlass fließt der Burgtalgraben, der nach 870 m Strecke in den Malchiner

See ausmündet. Im Burgtalgraben ist ein 12 m langer Durchlass DN 800 als Betonrohr

vorhanden. Er besitzt keine Substratsohle und einen zu kleinen DN (wegen Belichtung).

Der Burgtalgraben ist 0,50 bis 1,60 m tief. Eine Wassertiefe bei MQ von ca. 20 cm wurde

bei drei Begehungen von 2009 bis 2011 festgestellt (ausgenommen die unteren ca. 100

m im Rückstaubereich des Malchiner Sees). Die Sohlbreite variiert von 0,8 bis 2,1 m. Die

Böschungsneigungen variieren um 1:2. In den Graben münden drei kleinere Gräben Nr.

10, 11 und 12 aus und der große Graben Z 600, der derzeit hauptsächlich den Abfluss

aus dem Einzugsgebiet (EZG) ableitet.

An den Burgtalgraben grenzen auf ca. 500 m einseitig und auf etwa 200 m beidseitig

Erlen oder Erlenwald direkt an die MW-Linie, so dass Wurzeln strukturbildend in das

Grabenprofil ragen.

87 m unterhalb des Durchlasses der L 20 befindet sich rechtsseitig der Auslauf einer

Kleinkläranlage. Eine Begehung des Grundstücks, Besichtigung der Kleinkläranlage und

Besprechung mit den Anwohnern ergab, dass die Ablaufleitung von der Kläranlage bis zur

Ausmündung in den Burgtalgraben sehr flach und mit sehr flachem Gefälle verlegt werden

musste, was bereits nicht den anerkannten Regeln der Technik entspricht. Außerdem

besteht von der Rohrsohle am Wohnhaus bis zur Kleinkläranlage nur eine Höhendifferenz

von 6 cm


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September 2012 12

6 Baugrund und Grundwasser

Für das Baugrundgutachten wurden zwei Bohrungen am vorhandenen und zu

ersetzenden Durchlass DN 800 und eine auf dem Grünland unterhalb des Durchlasses

der L 20 und linksseitig des Burgtalgrabens bis über 5 m tief vorgenommen.

Am Durchlass DN 800 wurde unter 50 bis 70 cm dicken Auffüllungen aus Torf und

Sanden tiefgründig Torf angetroffen. Der Grundwasserstand lag 70 bis 90 cm unter

Gelände, was einem Wasserstand von 20 cm im Graben bei den Sondierstellen

entsprechen würde. Diese Wassertiefe wurde auch bei einer Begehung im Mai 2012

festgestellt. Der Abfluss bei den Begehungen hat dem des MQ entsprochen. Ein Rückstau

vom Malchiner See lag nicht vor, weil dieser ein geringeres MW aufweist.

Auf der Grünlandfläche etwa 70 m unterhalb des Durchlasses der L 20 wurden 60 cm

Mudde auf 1,2 m Feinsand und darunter liegend Mergel erbohrt. Eigene Sondierungen im

Burgtalgraben bis 1,0 m tief erbrachten 30 m unterhalb des Durchlasses 1,0 m Feinsand.

Somit stehen an der L 20 oberflächlich Sande an, die in ca. 1 m Tiefe mergelunterlagert

sind. Dessen Empfindlichkeit gegenüber Befahrung und Belastung ist sehr groß, weil

dadurch der Porenwasserdruck in diesem kaum gedränten Boden zur Wirkung kommt,

der ein Bodenfließen bewirkt. Einbaufähig ist dieser Boden nur mit sehr großem Aufwand.

Ansonsten steht auch oberflächlich nicht tragfähiger Torf an, dessen Tragfähigkeit in den

oberen ca. 40 cm durch Vererdung und Vermullung etwas besser ist.


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September 2012 13

7 Hydrologische Verhältnisse und Konzept

7.1 Ausgangswassertiefe Der Burgtalgraben mündet in den Malchiner See aus. Das MW des Sees beträgt 0,22 m

HN und das HW (Maximalwert) 1,505 m HN. Aus der Dauerlinie ist ersichtlich, dass das

MW an etwa 205 Tagen im Jahr unterschritten und an etwa 160 d überschritten wird.

7.2 Einzugsgebiet Das Einzugsgebiet (EZG) des nach den Baumaßnahmen an den Burgtalgraben

angeschlossenen Einzugsgebietes wurde aus der topographischen Karte 1:10 000 mit

14,66 km ² ermittelt. Eine Fläche von 0,36 km² wird in den verrohrten Z 600 entwässern

und eine Fläche von 0,73 km² in die geplante Vernässungsfläche am Graben L 651

(linksseitig des Burgtalgrabens). Die Flächensumme von 15,75 km² stimmt fast mit dem

vom LUNG am 10.10.12 übermittelten Wert von 15,44 km² überein. Der Wert vom LUNG

ist maßgeblich. Weil die Abweichung nur unerhebliche 2 % beträgt, bleibt die

Abflussermittlung auf der Basis des selbst ermittelten Wertes.

7.3 Abflusskonzept Der Abfluss wird derzeit für das EZG bis Rothenmoor (bis Station 2+300 des

Burgtalgrabens) ausschließlich in den Z 600 geleitet. Dies betrifft 76 % des EZG.

Zukünftig wird der Abfluss bei MQ nahezu vollständig über den Burgtalgraben geführt. Nur

so viel wird am Dükergraben in den Z 600 abgeschlagen, dass der Rest schadensfrei im

Durchlass unter der Landesstraße L 20 abgeführt werden kann. Dieser schadensfreie

Abfluss wurde mit 650 l/s berechnet. Die Bemessung der Abschlagsschwelle erfolgt in

der Ausführungsplanung des betreffenden Bauabschnitts.

Aus dem Abflussschema in Abbildung 2 sind die Abschlagstellen mit Stationierung

ersichtlich.

Oberhalb der vorgenannten Abschlagstelle ist ein Abschlag auf die geplante

Vernässungsfläche rechtsseitig um den ehemaligen Dükergraben zur Verbesserung der

Wasserversorgung bei Abflüssen über 1244 l/s und von maximal 300 l/s geplant. Die

Abschlagstelle ist oberhalb wegen der erforderlichen Sohl- und Wasserspiegellage, damit

Wasser auf die angestaute Wasserfläche fließen kann. Der Abfluss über 650 l/s kann


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September 2012 14

nicht weiter oberhalb abgeschlagen werden, weil der Z 600 an den Burgtalgraben

angeschlossen und der Altlauf dort verfüllt wird.

In der Ausführungsplanung des betreffenden Abschnitts wird eine Blende zu bemessen

sein, wo der Abfluss durch einen allseitig begrenzten Querschnitt bei übermäßig

steigendem Wasserspiegel auch nach oben begrenzt wird.

Die abschnittsweise ermittelten und geplanten Abflüsse sowie Zu- und Abschläge sind in

Tabelle 3 für das mit dem Hauptabfluss zu beaufschlagende ökologisch durchgängig zu

machende Hauptgewässer aufgelistet. Berücksichtigt wurde auch eine stärkere

Verdunstung der im EZG befindlichen geplanten Wasserflächen (siehe Tabelle 2).

In den Schwanenteich ist ein Abschlag bei Abflüssen über 635 l/s geplant, weil ein

ständiger Durchfluss zu einem dauerhaften Biomasseaustrag mit organischer Belastung

des Burgtalgrabens führen würde. Über eine Schwelle mit definierter Oberkantenhöhe

wird der Abschlag hervorgerufen. Die Bemessung erfolgt in der Ausführungsplanung des

betreffenden Bauabschnitts.

Der Abschlag in den Schwanenteich beeinflusst den Abfluss im Burgtalgraben nicht.

Hochwasserwellen werden lediglich geringfügig gedämpft.

7.4 Abflussbildung

MQ und MNQ

Die vom StALU im August 2012 zur Verfügung gestellte Abflussspende von 1,67 l / (s

km²) ist sehr klein. So ist bei Petschallies zur Orientierung eine Spanne der

Abflussspenden für Norddeutschland und kleine EZG von 8 bis 10 l / (s km²) angegeben.

In diesem Fall musste starke Grundwasserbeeinflussung mit eingerechnet werden, was

zu dem kleinen Wert beigetragen hat. Die Berücksichtigung eines größeren Wertes ist

zum derzeitigen Kenntnisstand nicht objektiv begründbar und unterbleibt. Für MNQ wurde

eine Abflussspende von 1,12 l / (s km²) 2009 zur Verfügung gestellt.

Wegen der kleinen Abflussspenden wurde der Einfluss der geplanten Wasserflächen auf

den Abfluss im Burgtalgraben über die folgenden Verdunstungsbetrachtungen untersucht:

Das Einzugsgebiet gehört nach dem Hydroklimatischen Atlas Deutschlands (HAD) zum

Einzugsgebiet der Oberen Peene. Dafür ist dort eine klimatische Wasserbilanz (KWB) von


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September 2012 15

-40 bis 28 mm/a für das Jahr und für das Sommerhalbjahr von -123 mm/a angegeben.

Bei Kratz ist für die Friedländer Große Wiese eine KWB von -100 bis 50 mm/a für das

Jahr und von -150 bis -100 mm für das Sommerhalbjahr angegeben. Die Werte der

beiden Gebiete stimmen also gut überein. Deshalb wird die hierfür dort angegebene

potentielle Evapotranspiration (ETP) für das Sommerhalbjahr von 425 bis 450 mm/a zur

Abschätzung der Sommerverdunstung des vorhandenen Grünlands, auf dem die

Wasserflächen entstehen sollen, herangezogen. Der Mittelwert von 437,5 mm/a wird

verwendet. Für die potentielle Verdunstung freier Wasserflächen (TP) liegt ein Wert von

487,5 mm/a für das Sommerhalbjahr (75 % der jährlichen Gesamtverdunstung) der

Universität Kassel vor, der sich auf Gesamtdeutschland bezieht. Somit ergibt sich eine

Mehrverdunstung durch die Umwandlung von Grünland in Wasserfläche von 50 mm/a im

Sommerhalbjahr (= 487,5 mm/a – 437,5 mm/a).

Durch eine randliche Verschilfung der Wasserflächen erhöht sich die Mehrverdunstung

noch. So wurde von der Uni Erlangen für nordhessische Baggerseen für Schilf in 3-

jährigen Messungen eine um 322 mm/a im Jahr größere pot. Verdunstung als für die

Wasserfläche festgestellt. Mit 75 % des Wertes (= 241 mm/a) wird die Mehrverdunstung

im Sommer berücksichtigt, so dass sich insgesamt ein Mehrbetrag für die Schilfflächen

von 291 mm/a ergibt (= 50 mm/a + 241 mm/a). Die Verschilfung wird mit 30 % der

Wasserflächen berücksichtigt.

Es ergibt nach der folgenden Rechnung die Mehrverdunstung für MQ (Verminderung der

Mq um diesen Betrag):

0,7 x 50 mm/a + 0,3 x 291 mm/a = 122,3 mm/a / (6 x 30 d) = 0,68 l / (m² d)

Die Mehrverdunstung bei MNQ (Verminderung der maßgeblichen MqAug90) um diesen

Betrag in extrem trockenen Monaten des Sommerhalbjahrs wird mit einem Korrekturfaktor

angepasst. Der Korrekturfaktor wurde aus dem Jahresgang der Verdunstung für das

Sommerhalbjahr, wie er durch Albrecht für die monatlichen Prozentzahlen der alten

Bundesländer angegeben wurde (aus Maniak, Hydrologie und Wasserwirtschaft),

folgendermaßen berechnet:

Verdunstungsanteile des Sommerhalbjahrs:

A 8%, M 16%, J 17%, J 17%, A 15%, S 11% => MW = 14 %

Erhöhungsfaktor für den Maximalwert im Sommerhalbjahr = 17 % / 14 % = 1,2


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Daneben wurde noch ein Korrekturfaktor für ein Extremjahr folgendermaßen hergeleitet:

Aus „Hydrologische Gebietsanalysen zur Wiedervernässbarkeit der Niedermoore“ wurde

die Schwankungsbreite der Monatswerte der PET für Gras des Sommerhalbjahres

(gemessen von 1993 bis 2001) für den Juli am größten mit 80 bis 170 mm/a angegeben.

Daraus wurde ein Korrekturfaktor für Extremjahre von 2,1 (= 170 / 80) abgeleitet.

Für MNQ ergibt sich dann folgendermaßen die Mehrverdunstung:

0,68 l / (m² d) x 1,2 x 2,1 = 1,71 l / (m² d)

Die ausgleichende Wirkung speichernder Wasserkörper auf MNQ wird vernachlässigt,

auch wenn dadurch MNQ geringfügig erhöht wird.

Entsprechend der folgenden Tabelle ergeben sich die Abflussminderungen:

Flächenbeschreibung Station

[km]

Größe

[ha]

Abflussminderung

[l/s]

MQ NQ

Fläche um den

ehemaligen Dükergraben

rechtsseitig des

Burgtalgrabens

1+900 6,2 0,5 1,2

Karpfenteich rechtsseitig

des Burgtalgrabens

1+250 0,4 0,0 0,1

Tabelle 2: Abflussminderungen durch die geplanten Wasserflächen

HQ

Die Hochwasserabflussspende wurde nicht mit einem hydrologischen Verfahren ermittelt,

weil das Abflusskonzept Abschläge bei Überschreitung bestimmter Wasserspiegellagen

bzw. Abflüsse aus dem Burgtalgraben in den Z 600 vorsieht und bisher der Hauptabfluss

über den Z 600 erfolgte. Somit vermindert sich die hydraulische Belastung des Z 600 und

ist kein Nachweis der Wasserspiegellagen erforderlich. Für den Burgtalgraben erhöht sich


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die hydraulische Belastung und werden die Wasserspiegel mit den Restabflüssen

unterhalb der Abschlagstellen berechnet.

Wo der Z 600 wieder in den Burgtalgraben nahe des Malchiner Sees (Station 0+160)

ausmündet, kann der Hochwasserabfluss für einen Rückstau nach oben im Burgtalgraben

von Bedeutung sein. Durch die Verrohrung des Z600 auf 417 m Länge in Beton DN 1000

wird der Hochwasserabfluss nach oben begrenzt. Oberhalb des Einlaufs in die

Rohrleitung ist ein Wasserspiegel von 7,5 m HN gerade noch unschädlich, so dass die

kritische Kellersohlenhöhe des Hauses von 7,5 m HN am Teich bei Station 1+767 nicht

überschritten wird. An der Auslaufstelle der Rohrleitung ist das Gelände 6,00 m HN hoch.

Mit diesen Werten wurden das Wasserspiegelgefälle und die Abflusskapazität der

Rohrleitung als Druckrohrleitung mit 950 l/s berechnet (mit k = 1,5 mm).

Der maximal mögliche Abfluss wurde nach Petschallies für das bisherige EZG des Z 600

folgendermaßen abgeschätzt und wird hier nur informativ aufgeführt:

log c-Wert nach Wundt für 80 % der Nichtüberschreitung = 2,535

m-Wert nach Wundt für 80 % der Nichtüberschreitung = -0,096

EZG = 14,14 km² bis zum Einlauf in die Rohrleitung

c = 10logc = 342,8

HHq = c x EZGm = 265,8 l / (s km²)

HHQ = 265,8 l / (s km²) x14,14 km² = 3758,4 l/s


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Station Bezeichnung EZG

EZG

kumuliert MQ

Vermin-

derung

MQ

Wasser-

lächen

MQ

korr.

MNQ

(MQAug

90)

Vermin-

derung

MNQ

Wasser-

lächen

MNQ

korr. HQ

HQ

Abschlag/

Zufluss

Z600

HQ

korr.

[km]

2+083 Bauanfang oberhalb 1015 1015 17 17 11 11 1511 1511

2+040 70 1085 18 18 12 12 1511 1511

2+020

Abschlag auf

Wasserfläche 30 1115 19 19 12 12 1544 -300 1244

1+943 Abschlag in Z 600 1115 19 19 12 12 1544 -1250 294

1+660

Zufluss von

Wasserfläche 1115 19 -0,5 18 12 -1,2 11 1544 -950 594

1+350 24 1139 19 -0,5 19 -1,2 1570 -950 620

1+253

Abschlag in den

Schwanenteich 14 1153 19 -0,5 19 13 -1,3 12 1585 -1150 435

0+885

Zulauf vom

Schwanenteich und 14 1167 19 -0,5 19 13 -1,3 12 1600 -950 650

0+870

Abschlag in Z 600

möglich 1167 19 -0,5 19 13 -1,3 12 1600 -950 650

0+650

Burgtalgraben

unterh. L 20 221 1388 23 -0,5 23 16 -1,3 14 1840 -950 890

0+414

Burgtalgraben

unterh. L 20 15 1403 23 -0,5 23 16 -1,3 14 1856 -950 906

0+200

Burgtalgraben

unterh. L 20 12 1415 24 -0,5 23 16 -1,3 15 1869 -950 919

0+166 Zufluss vom Z 600 50,5 1465,5 24 -0,5 24 16 -1,3 15 1924 1924

[ha] [l/s]

Tabelle 3: Herleitung der Abflüsse


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vom Z 600 HQ + 950 l/s

0+00, Malchiner See

0+162

1+253

HQ = 1924 l/s MQ = 25 l/s MNQ = 14 l/s

HQ = 435 l/s MQ = 19 l/s MNQ = 12 l/s

HQ = 650 l/s MQ = 19 l/s MNQ = 12 l/s

0+885, oberhalb Durchlass L 20

vom Schwanenteich HQ + 200 l/s

in den Schwanenteich

HQ - 200 l/s Verdunstung Karpfenteich MNQ -0,1 l/s

1+660

HQ = 594 l/s MQ = 19 l/s MNQ = 11 l/s Zufluss von der

Wasserfläche am Dükergraben HQ 300 l/s

Verdunstung von der Wasserfläche am Dükergraben MQ - 0,5 l/s MNQ – 1,2 l/s

1+943

HQ = 294 l/s MQ = 19 l/s MNQ = 12 l/s

Abschlag in den Z 600

HQ - 950 l/s

2+020

Abschlag auf Wasserfläche Dükergraben

HQ - 300 l/s

HQ = 1244 l/s MQ = 19 l/s MNQ = 12 l/s

2+083, Bauanfang, der Z 600 oberhalb wird hier angeschlossen

HQ = 1511 l/s MQ = 17 l/s MNQ = 11 l/s

Die Abflusserhöhung mit zunehmendem EZG ist berücksichtigt worden.

Abbildung 2: Abflussschema


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8 Randbedingungen für Planung und Bau

Es ist zu berücksichtigen, dass des Straßenbauamt die Erweiterung der Landestraße L 20

um einen Radweg plant, so dass auf 10 m Grabenlänge nach unterhalb eine

Durchlasserweiterung zu erwarten ist. Dieser Bereich darf nicht verbaut werden.

23 m entfernt von der alten Schmiede befindet sich ein unterkellertes Wohnhaus. Die

Kellersohle liegt mit 4,93 m HN ca. 50 cm über der vorhandenen Grabensohle an der

entsprechenden Station. Auch zukünftig darf der Grundwasserspiegel ganzjährig nicht

über die Kellersohle ansteigen. Der Kläranlagenauslauf des Hauses darf nur bei HQ

geringfügig überstaut werden.

Der Grundwasserspiegel in der Ortslage Rothenmoor darf nicht angehoben werden, um

Folgeschäden an der Landesstraße L 20 auszuschließen.

Die hydraulische Kapazität des Straßendurchlasses darf nicht stärker als derzeit in

Anspruch genommen werden, um Zerstörungen am Bauwerk und Straßenkörper sicher

auszuschließen. Der Straßendurchlass bleibt vollständig bestehen. Wasserspiegellagen-

und Sohlanhebungen sind im Straßendurchlass ausgeschlossen.

Der Burgtalgraben muss wie bisher die Entwässerung des angrenzenden Grünlands und

des an den ausmündenden Gräben vorhandenen Ackerlands gewährleisten. Deshalb darf

der Wasserspiegel trotz der Erhöhung der Abflüsse nicht gegenüber dem Ist-Zustand

ansteigen.

Der Unterhaltungsaufwand des Grabens ist möglichst auf Null zu reduzieren.


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9 Bautechnische Lösung

9.1 Burgtalgraben

Der Graben wird zukünftig stärker beaufschlagt als bisher. Zur Vergrößerung der

Wassertiefe und Fließgeschwindigkeit mit Förderung der Sohldynamik wird die Sohlbreite

von 0,8 bis 2,1 m auf 0,4 m vermindert. Die Sohlhöhe wird unterhalb des Durchlasses der

L 20 geringfügig erhöht, so dass in 30 m Abstand vom Durchlass ein Sohlhochpunkt

resultiert. Dadurch wird die bisher nur auf 5 m unterhalb des Durchlasses vorhandene

Strecke mit Gegengefälle so weit ausgedehnt, dass sich im Durchlass bei MNQ und MQ

um ca. 5 bis 10 cm höhere Wasserstände einstellen werden. Ansonsten würden sich im

Durchlass oberhalb bei MNQ und MQ nur Wassertiefen von 7 bzw. 13 cm einstellen, die

durch die Maßnahme etwa 12 bzw. 18 cm oberhalb betragen werden (siehe hydraul.

Berechnung im Anhang).

Einseitig grenzt ein Erlenbestand auf 500 m mehr oder weniger an die MW-Linie und auf

200 m beidseitig. Das Profil wird am vorhandenen Erlenbestand ausgerichtet, so dass die

in den MQ-Wasserkörper ragenden Wurzeln maximal zur Gewässerstruktur beitragen

können.

Alle 20 m werden Erlenwurzelstümpfe mit Durchmessern von durchschnittlich 60 cm

eingebaut, die zur Struktur und Bettdynamik beitragen und durch eine lokale Einengung

den Wasserspiegel anheben.

Außerdem sind an 13 Stellen, wo kein Erlenbestand an den Graben grenzt,

Profilauslenkungen von 4,00 bis 6,00 m Länge und 1,5 bis 2,5 m Auslenkung vorgesehen.

Auch dadurch wird eine Wasserspiegelanhebung hervorgerufen.

Die Wasserspiegel anhebende Wirkung der Erlenstümpfe und Auslenkungen ist schon in

der hydraulischen Berechnung im Anhang durch niedrige KSt-Werte berücksichtigt

worden.

Mit den vorgegebenen Abflussspenden wurden Wassertiefen zwischen 10 und 13 cm bei

MNQ und zwischen 14 und 19 cm bei MQ oberhalb des Rückstaubereiches des Malchiner

Sees (Stat. ca. 0+150) und unterhalb des Sohlhochpunktes am Durchlass der L 20 (Stat.

0+850) (die ungünstigsten Bereiche) berechnet (im Anhang). Somit wird die

landschaftsökologische Mindestwassertiefe von 10 cm nach der Berechnung nur

geringfügig überschritten. Durch die herzustellende Sohlverkleinerung mit unregelmäßiger

Kontur und weil eine Sohldynamik zugelassen wird (nur Bettbefestigung in

Erdeinbaubereichen), ist die Ausbildung einer pendelnden Niedrigwasserrinne zu

erwarten, wodurch sich die Wassertiefe noch um ca. 10 cm erhöhen wird. Außerdem

wurden für die derzeitige Grabenmorphologie schon Wassertiefen von ca. 20 cm bei MQ

festgestellt.


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Die Böschungsneigungen sollen zwischen 1:1,5 und 1:2,5 variieren.

Für HQ wird das Profil aufgeweitet. Die Gesamtsohlbreite der Aufweitung beträgt 4,5 bis

2,5 m. Die größere Aufweitung ist vom Durchlass der L 20 bis 107 m unterhalb

vorgesehen, um einen schädlichen Anstau im Durchlass unter der L 20 und an der

Ausmündungsstelle der Kleinkläranlage des Grundstücks unterhalb des Durchlasses

rechtsseitig sowie einen Grundwasserspiegelanstieg über die Kellersohle des Hauses

hinaus zu vermeiden. Damit das HW des zur Bemessung verwendeten HQs an dem

Grundstück bei größeren Abflüssen nicht wesentlich überschritten und die

Wasserspiegellage im Durchlass der L 20 begrenzt wird, erfolgt dort linksseitig eine

Geländeabflachung bis auf die Höhe des berechneten HWs. Dadurch kann ein flächiger

Überlauf in den deutlich tiefer liegenden Z 600 erfolgen.

Zur Begrenzung der Absickerung bei HQ auf das Wohngrundstück, wird in den Bereichen,

wo dass HW höher als die Kellersohle ist, eine Tondichtungsmatte in das Profil eingebaut

und auf der Grundstücksseite bis 20 cm über HW hochgezogen. Die Tondichtungsmatte

wird 30 cm unter dem geplanten Gewässerprofil eingebaut, um ein Austrocknen der

Matten zu vermeiden und aus gewässerökologischen Gründen.

Insgesamt wurden die Aufweitungen so bemessen, dass bei dem verwendeten HQ

höchstens an kurzen Grabenstrecken ein unerheblicher Überstau des Grünlands erfolgt,,

wo keine Anlieger vorhanden sind.

Die Profilaufweitungen sind naturnah herzustellen, also mit unregelmäßiger Sohlhöhe mit

Hügeln und Lunken und leicht abfallend zum MQ-Profil. Eine Versumpfung und

Zuwachsen werden teilweise erfolgen, wenn die Grabenunterhaltung weitgehend

unterlassen wird. Für diesen Fall wird eine Verbreiterung der HQ-Erweiterung um 1,0 m

vorgeschlagen, um die geringere Abflusskapazität zu kompensieren.

Entsprechend der Mäandrierung und dem einzubindenden Erlenbestand wird die Lage

des MQ-Profils eingepasst. Die Sohlhöhe des HQ-Profils ist überwiegend 40 cm über der

des MQ-Profils vorgesehen. Am Wohngrundstück unterhalb der L 20 muss die Sohlhöhe

30 cm über der des MQ-Profils angelegt werden, damit bei größerem Abfluss der freie

Auslauf der Kleinkläranlage gewährleistet ist.

Die Schleppspannungen wurden bei HQ von 6 bis 32 N/m² HQ berechnet. Das gesamte

MQ-Profil wird im Bereich des geplanten Sohlhochpunktes auf 64 m Grabenstrecke mit 20

cm Geröll (abgerundete Steine) vom Ø 1 bis 10 cm mit einem Ungleichförmigkeitsgrad > 5

befestigt, um den Sohlhochpunkt zu sichern, der essentiell für eine knapp ausreichende

Wassertiefe im Durchlass unter der L 20 ist. In die Geröllschicht ist ein Kies-Sand-

Gemisch einzuarbeiten. Ohne die Befestigung wäre das Ausspülen einer (pendelnden)

Niedrigwasserrinne zu erwarten, die zwar in anderen Grabenabschnitten zur Erhöhung


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der Wassertiefe erwünscht ist, aber den Wasserspiegel im Durchlass zu stark absenken

würde. Weil der Durchlass eine feste Sohle hat, kann sich dort keine Niedrigwasserrinne

ausbilden. Ein Substrateinbau auf der Durchlasssohle wird unterlassen, weil dies vom

Straßenbauamt nicht gestattet wurde. Es wird sich auf die Herstellung der

Fischdurchgängigkeit beschränkt. Makrozoobenthos wird deshalb nur eingeschränkt nach

oberhalb wandern.

Im Durchlass unter der L 20 wurde für das HQ nur ein geringer Überstau der Kämpfer von

5 bzw. 12 cm berechnet, so dass der Scheitelbereich als Freiraum den Versatz und eine

Funktion des Durchlasses als Druckrohr vermeidet.

Im sonstigen Profil erhalten nur Erdeinbaubereiche im MQ-Profil eine Geröllbefestigung,

weil der frisch eingebaute Boden sonst bei Extremabflüssen übermäßig erodiert wird.

9.2 Landwirtschaftlicher Durchlass

Der Betonrohrdurchlass DN 800 bei Station 0+170 wird durch einen aus Stahlbeton DN

1400 ersetzt und mit einer Substratsohle versehen. Die Rohrsohle wird 40 cm unter der

Grabensohle angeordnet. Es wurde Stahlbeton ausgewählt, um die Mindestüberdeckung

auf 50 cm begrenzen zu können, weil das umliegende Grünland 70 cm tiefer ansteht. Das

umliegene Grünland ist höhenmäßig bei geringer Steigung an die Überfahrthöhe

anzupassen. Die Überfahrt über den Durchlass wird mit Schotterrasen hergestellt. Ziel ist

es, dass die gesamte Fläche wieder nutzbaren Grasbewuchs erhält.

Weil der Durchlass auf Moor gegründet wird, ist neben der Rohrbettung aus steinfreiem

Sand ein Gründungsposter aus Betonrecycling auf Geogitter herzustellen. Zur

Lastverteilung muss die Polstersohle mindestens 2,60 m breitsein, im Querschnitt

gesehen (Lastverteilungswinkel 60 ° vom Rohrfuß).

In Rohrsohle werden 40 cm hoch Lesesteine Ø 5 bis 15 cm eingebaut, damit das

Sohlsubstrat bei Extremabflüssen verbleibt.

9.3 Sandfänge

Oberhalb der Ausmündung der Gräben 10, 11 und 12 in den Burgtalgraben werden nach

der Forderung des WBV Sandfänge durch Grabenverbreiterungen ausgebildet. Weil der

Burgtalgraben kaum noch unterhalten werden soll, werden so Eingriffsmöglichkeiten

geschaffen. Die Sandfänge wurden in Anlehnung an die DIN 19 551, Teil 3 mit einer

Reserve für Stauraum und Verschilfung bemessen (siehe Anhang Hydraulik).


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Die beidseitig geplanten Profilaufweitungen sollten aus gewässerökologischen Gründen

nur wechselseitig geräumt werden. Dadurch kann sich das durch die Maßnahmen

erwartete größere ökologische Potential des Burgtalgrabens zumindest teilweise bis in die

Seitengräben erstrecken bzw. erfolgt eine weitere Aufwertung des Burgtalgrabens, in dem

z.B. Sandfangbereiche als Laichplätze dienen.


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10 Hinweise zur Bauausführung

10.1 Baugrund, Gründung und Befahrbarkeit

Der Baugrund ist überwiegend organogen und teilweise bindig bzw. quasi bindig und

deshalb gering tragfähig. Die Grasnabe und die obere ungestörte vererdete Bodenschicht

können mit leichten Baufahrzeugen oder solchen mit Last verteilenden Einrichtungen wie

Raupen und Kettenbaggern befahren werden. Ansonsten sind Baustraßen anzulegen

oder Baggermatratzen auszulegen.

Auf ausmündende Rohrleitungen und Dränagen ist zu achten. Sie sind erforderlichenfalls

zu reparieren.

Der anfallende Aushub ist nach Abstimmung mit dem Vorhabensträger und der örtlichen

Bauüberwachung auf Land des Vorhabensträgers auszubringen.

10.2 Profilausbildung

Das Grabenprofil ist naturnah in Abstimmung mit der örtlichen Bauüberwachung

herzustellen. Kanten sind deshalb auszurunden. Die Sohlhöhen des MQ-Profils sollen um

+/- 5 cm um den vorgegebenen Mittelwert auf der Sohlbreite variieren und die der HQ-

Erweiterung um +/- 20 cm auf 1,5 m Sohlbreite variieren. Die Böschungsneigungen 1: n

sind zwischen 1:1,5 und 1:2,5 so zu variieren, dass sich alle 30 bis 60 m n +/- 0,5 ergibt.

Damit der Bodenabtrag begrenzt wird, soll auf Prallhangseiten eine Neigung von 1:2 nicht

überschritten werden.

Die Auslenkungen und Wurzelstubben sind in unregelmäßigen Abständen unter

Einbeziehung vorhandener Strukturelemente bzw. vorhandener Erlen und von deren nach

erforderlichen Fällungen verbleibenden Stubben herzustellen.

Zum Baumerhalt und aus bautechnischen Gründen wird die HQ-Profilerweiterung in

Abschnitten mit beidseitigem Erlenbestand streckenweise so angeordnet, dass Erlen

zwischen dem MQ-Profil und der HQ-Erweiterung bestehen bleiben. Wegen des

hydraulischen Widerstands der Bäume ist dafür die Erweiterung 1,0 m breiter

auszubilden. Die erhaltenswerten Bäume werden mit der örtlichen Bauüberwachung

abgestimmt.

Sollte die Bauausführung erst zum Ende der Vegetationsperiode vorgenommen werden,

ist nach Abstimmung mit der örtlichen Bauüberwachung die Geröllbefestigung auch auf

einige Stellen auszudehnen, wo kein Bodeneinbau erfolgte, weil sich keine stabilisierende

Vegetation mehr ansiedeln kann.


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10.3 Wasserhaltung

Gleich unterhalb des Durchlasses der Landesstraße L 20 wird das Wasser aus dem

Burgtalgraben über einen zu bauenden Umflutergraben oder eine Rohrleitung in den

Graben Z 600 abgeschlagen. Auf der ca. 85 m langen Grabenstrecke stünde ein Gefälle

von 1,5 m zur Verfügung. Ein Gefälle von 0,50 m (zur Einsparung von Aushub) bei einer

Sohlbreite von 60 cm wird empfohlen. Der verbleibende Sohlsprung von 1,00 m und der

Prallbereich im Z 600 an der Ausmündungsstelle sind ausreichend zu befestigen.

Die vorgenannte Wasserhaltung bleibt bis zur Fertigstellung des gesamten Bauabschnitts

bestehen.

Der Grabenausbau erfolgt von unten nach oben, damit eine tiefere Vorflut für den jeweils

oberhalb liegenden Bauabschnitt gegeben ist. Etwa bis zur Station 0+120 (bei MW = 0,22

m HN im Malchiner See) wird trotzdem im Graben ein Wasserspiegel anstehen. Ein

Wasserandrang während der Bauarbeiten durch seitliche Zusickerung ist generell nicht

ausgeschlossen. In schon länger bestehenden Trockenperioden wird dies

unwahrscheinlicher.

Ob für den landwirtschaftlichen Durchlass ein Umfluter gebaut werden muss, hängt vom

Zufluss aus den Nebengräben ab, der vorher zu beobachten ist. Auf jeden Fall muss das

Gründungspolster unter Grundwasser eingebaut werden.

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Bauabschnitt Burgtalgraben von der Ausmündung in … · neue DIN EN 13383 – Wasserbausteine, BAW-Brief Nr. 1 – März 2004 Baugrundgutachten • Geotechnischer Bericht für das