DIN 1185-2-2015 Drainage - Control of sub-surface water management by draining with pipes and amelioration of the subsoil - Part 2 Planning and dimensioning《排水 管道排水和底层土壤改良的地下水管理控制 .pdf

1、Dezember 2015DEUTSCHE NORM Preisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 65.060.35!%GTR“2364947www.din.deDIN 1185-2Drnung Regelung des BodenwasserHaushaltes

2、 durch Rohrdrnung und Unterbodenmelioration Teil 2: Planung und BemessungDrainage Control of subsurface water management by draining with pipes and amelioration of the subsoil Part 2: Planning and dimensioningDrainage Rgulation du rgime de leau du sol par drainage par canalisation enterre et amliora

3、tion dusous sol Partie 2: Planification et le dimensionnementAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 11852:197312www.beuth.deGesamtumfang 18 SeitenDDIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW)DIN 1185-2:2015-12 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative

4、Verweisungen . 4 3 Rohrdrnung . 4 3.1 Material . 4 3.2 Planungsgrundstze fr den Bau von Sammlern . 5 3.3 Planungsgrundstze fr den Bau von Saugern . 6 3.4 Drnabstnde 6 3.4.1 Drnabstnde bei Rohrdrnung im Mineralboden . 6 3.4.2 Moorboden . 9 3.5 Abflussspenden 10 3.6 Hydraulische Berechnung eines Rohrs

5、ammlers 10 3.6.1 Berechnungsgrundlage . 10 3.6.2 Bemessungswerte . 11 4 Unterbodenmelioration 14 4.1 Tieflockern . 14 4.2 Tiefpflgen . 15 Anhang A (informativ) Berechnungsbeispiele . 16 A.1 Beispiel 1 16 A.2 Beispiel 2 17 Literaturhinweise . 18 DIN 1185-2:2015-12 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom

6、Arbeitsausschuss NA 119-02-14 AA Bewsserung und Drnung (CEN/TC 334, ISO/TC 23/SC 18)“ im DINNormenausschuss Wasserwesen (NAW) erarbeitet. Die Reihe DIN 1185 Drnung Regelung des Bodenwasser-Haushaltes durch Rohrdrnung und Unterbodenmelioration“ besteht aus den folgenden Teilen: Teil 1: Allgemeine Gru

7、ndlagen Teil 2: Planung und Bemessung Teil 3: Ausfhrung und Dokumentation Der DIN-Arbeitsausschuss Bewsserung und Drnung“ hat es sich zum Ziel gesetzt, die neue Norm zu modernisieren und zu straffen, die neuesten Erkenntnisse aufzunehmen, auf die inzwischen in anderen Normen verankerten Einzelheiten

8、 (z. B. bodenkundliche Angaben) zu verzichten und die lehrbuchartige Form der Norm soweit als mglich durch praxisnahe Gestaltung zu ersetzen. Dieses Dokument behandelt die im Regelfall vorkommenden Standortverhltnisse. Die Zusammenfassung der wichtigsten Daten in Tabellen trgt dem Wunsch nach bersic

9、htlichkeit und einfacher Handhabung Rechnung. Dieser Teil soll vor allem dem schon erfahrenen Praktiker ein bersichtliches Hilfsmittel sein. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortli

10、ch, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 1185-2:1973-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Berechnung der Abflussspende zur Dimensionierung des Drnsystems wurde berarbeitet; b) Anforderungen an Drnsysteme mit Drnrohren aus Ton wurden gestriche

11、n, da diese nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen; c) Anforderungen an rohrlose Drnsysteme wurden gestrichen, da diese nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen; d) Anforderungen an die Drnung von Moorbden wurden nur insoweit festgelegt, wie sie bestehende ausgewiesene landwirtschaftliche

12、Nutzflchen auf in der Vergangenheit entwsserten Mooren betreffen; e) Festlegungen zur Unterbodenmelioration (Tieflockern, Tiefpflgen) (Abschnitt 4) wurden neu aufgenommen; f) Nomogramme wurden gestrichen, da diese nicht mehr angewendet werden; g) die Norm wurde redaktionell vollstndig berarbeitet. F

13、rhere Ausgaben DIN 1958: 1932-09 DIN 1185: 1950, 1959-03 DIN 1185-2: 1973-12 DIN 1185-2:2015-12 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Planung und Bemessung von Drnanlagen zur Regelung des Bodenwasser-Haushaltes landwirtschaftlich genutzter Flchen mit Ausnahme von mit Gehlzen bestandenen Flche

14、n. Die wesentlichen Bemessungswerte der in DIN 1185-1 beschriebenen Verfahren sind hier zusammengestellt. Sonderflle sind nur in DIN 1185-1 enthalten. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokum

15、ents erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 1185-1, Drnung Regelung des Bodenwasser-Haushaltes durch Rohrdrnung und Unterbodenmeliora

16、tion Teil 1: Allgemeine Grundlagen DIN 1185-3, Drnung Regelung des Bodenwasser-Haushaltes durch Rohrdrnung und Unterbodenmelioration Teil 3: Ausfhrung und Dokumentation DIN 1187, Drnrohre aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC hart) Mae, Anforderungen Prfungen DIN 18122-1, Baugrund, Untersuchun

17、g von Bodenproben Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) Teil 1: Bestimmung der Flie- und Ausrollgrenze DIN 19682-8, Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 8: Bestimmung der Wasserdurchlssigkeit mit der Bohrlochmethode DIN 19682-12, Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 12: Bestimmung des Ze

18、rsetzungsgrades der Torfe DIN ISO 11272, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der Trockenrohdichte (ISO 11272) DIN ISO 11277, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der Partikelgrenverteilung in Mineralbden Verfahren mittels Siebung und Sedimentation (ISO 1127 + ISO 11277/Cor.1) 3 Rohrdrnung 3.1 Material Produkta

19、nforderungen, Mae und Nennweiten fr Drnrohre sind in DIN 1187 festgelegt. DIN 1185-2:2015-12 5 3.2 Planungsgrundstze fr den Bau von Sammlern Fr den Bau von Sammlern gilt Tabelle 1. Tabelle 1 Planungsgrundstze fr den Bau von Sammlern Symbol Einheit Wert Mindestgeflle bei Feinsand und Schluff Imin% 0,

20、45 stark eisenhaltiger Boden Imin% 0,3 schluffiger Lehm Imin% 0,25 sandiger Lehm Imin% 0,2 toniger Lehm Imin% 0,15 Marschboden Imin% 0,05 schwach eisenhaltiger Moorboden Imin% 0,15 Hchstgeflle Imax% 8 Grte Lnge ohne Schchte lmaxm 500 bei Gefahr von Versandung/Verockerung lmaxm 250 Mindestnennweite D

21、N 65 Mindestberdeckung m 0,8 Mindestflche der ffnungen fr den Wassereintritt cm2/m 8 ANMERKUNG Bei Sammlern in Gebieten mit Verockerungsgefahr, vor allem in Marschgebieten, sollte an jeder Saugereinmndung ein Drnschacht angeordnet werden. DIN 1185-2:2015-12 6 3.3 Planungsgrundstze fr den Bau von Sau

22、gern Die Sauger sind in einem Winkel von 30 bis 90 zur Hauptbearbeitungsrichtung anzulegen; im brigen gilt Tabelle 2. Tabelle 2 Planungsgrundstze fr den Bau von Saugern Symbol Einheit Mineralboden Moorboden Mindestgeflle Imin% 0,1 0,1bei Verockerungsgefahr und schluffreichen Bden 0,3 0,3 Hchstgeflle

23、 Imax% 4 1 Grte Lnge lmax m 350 200 bei Verockerungsgefahr lmaxm 250 150 Mindestnennweite bei Verockerungsgefahr DN 50 DN 60aDN 50 DN 60aDrntiefe wenig durchlssiger Boden t m 0,8 bis 1,0 0,9bdurchlssiger Boden t m 1,0 bis 1,5 1,2 Marschboden t m 0,7 bis 1,1 Sonderkulturen t m unter Umstnden grere Ti

24、efen je nach Wurzeltiefe Mindestberdeckung m 0,7 0,7 Mindestflchen der ffnungen fr den Wassereintritt cm2/m 8 8 Breite der ffnungen fr den Wassereintritt Schluffe Feinsande ohne Drnfilter mm 0,8 0,2 0,8 0,2 1,2 0,2 mit Drnfilter mm 0,8 0,2 1,2 0,2 1,7 0,3 adiese Nennweite wurde ergnzend zu den Festl

25、egungen in DIN 1187 aufgenommen bDie Werte sind um die zu erwartenden Hhenverluste zu erhhen. 3.4 Drnabstnde 3.4.1 Drnabstnde bei Rohrdrnung im Mineralboden 3.4.1.1 Grundwasservernsster Mineralboden Grundwasservernsster Boden kann aus einer Bodenschicht oder aus zwei Bodenschichten mit verschiedenen

26、 Wasserdurchlssigkeiten kfb(angegeben in Metern je Tag, m/d) nach DIN 19682-8 bestehen. Die Lage der Bodenschichten bzw. der Rohrdrne zeigt Bild 1. DIN 1185-2:2015-12 7 Bild 1 Schema zur Drnabstandsformel nach Hooghoudt/Ernst Die Formel zur Berechnung der Drnabstnde nach Hooghoudt/Ernst 4 lautet (si

27、ehe Bild 1): =8 fb2 () + 4 fb1 (22)(1) Fr den Regelfall n = 0, reduziert sich die Formel auf =8 fb2 + 4 fb12(2) Dabei ist a Drnabstand (Abstand der Saugerachsen), in Meter (m); fb1Wasserdurchlssigkeit der Bodenschicht oberhalb des Drns, in Meter je Tag (m/d); fb2Wasserdurchlssigkeit der Bodenschicht

28、 unterhalb des Drns, in Meter je Tag (m/d); fb1und fb2entsprechen den fb-Werten nach DIN 19682-8; d Faktor in Meter (m) (siehe Tabelle 3); D Abstand der Grundwassersohle von der Drnrohrachse in Meter (m); h Hhe des max. zulssigen Grundwasserspiegels ber der Drnrohrachse zwischen den Drnen in Meter (

29、m); n Hhe des Grundwasserspiegels ber der Drnrohrachse in Meter (m), in der Regel n = 0; t Drntiefe in Meter (m); f Tiefe des zulssigen Grundwasserspiegels von der Oberflche in Meter (m), in der Regel f = 0,5 m; s abzufhrender Niederschlag in Meter je Tag (m/d) (siehe 3.5); r wirksamer Auenradius de

30、s Drnrohres in Meter (m). DIN 1185-2:2015-12 8 Die Berechnung des Drnabstandes einer Rohrdrnung in ein- oder zweischichtigen grundwasservernssten Bden nach Bild 1 kann analytisch (iterativ) durchgefhrt werden, mit Hilfe von Tabelle 3 (fr Rechenbeispiele siehe Anhang A). Tabelle 3 d-Faktor in Metern

31、(nach Hooghoudt 4) d-Faktor Drnabstand a m m 5 7,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 0,50 0,75 0 0,47 0,60 0 0,48 0,65 0 0,49 0,69 0 0,49 0,71 0 0,49 0,73 0 0,50 0,74 0 0,50 0,75 0 0,50 0,75 0 0,50 0,75 0 0,50 0,76 0 0,50 0,76 1,00 1,25 1,50 0,67 0,70 0,71 0,75 0,82 0,88 0,80 0,89 0,97 0,86 1,00 1,11 0,8

32、9 1,05 1,19 0,91 1,09 1,25 0,93 1,12 1,28 0,94 1,13 1,31 0,96 1,14 1,34 0,96 1,14 1,35 0,96 1,15 1,36 1,75 2,00 2,50 0,71 0,71 0,71 0,91 0,93 0,93 1,02 1,08 1,14 1,20 1,28 1,38 1,30 1,41 1,57 1,39 1,50 1,69 1,45 1,57 1,79 1,49 1,62 1,87 1,52 1,66 1,94 1,55 1,7 1,99 1,57 1,72 2,02 3,00 3,50 4,00 0,71

33、 0,71 0,71 0,93 0,93 0,93 1,14 1,14 1,14 1,45 1,5 1,53 1,67 1,75 1,81 1,83 1,93 2,02 1,97 2,11 2,22 2,08 2,24 2,37 2,16 2,35 2,51 2,23 2,45 2,62 2,29 2,54 2,71 5,00 0,71 0,71 0,93 0,93 1,14 1,14 1,53 1,53 1,88 1,89 2,15 2,24 2,38 2,58 2,58 2,91 2,75 3,24 2,89 3,56 3,02 3,88 Da die Wahl des wirksamen

34、 Auenradius der Drnrohre den Drnabstand unwesentlich beeinflusst, ist die Tabelle 3, die fr r = 0,1 aufgestellt ist, fr smtliche Radien gltig. Zwischenwerte sind auf- bzw. abzurunden. 3.4.1.2 Staunasser Mineralboden Der Drnabstand fr staunasse Bden kann nherungsweise nach Bild 3 bestimmt werden. Bei

35、 Korngren von 0,02 mm mit einem Anteil von 38 % oder Korngren von 0,002 mm mit einem Anteil 18 % darf der Drnabstand vergrert werden, wenn der Boden eine rasche Gefgeverbesserung erwarten lsst. Liegt die stauende Schicht weniger als 0,6 m tief, ist eine Tieflockerung in Kombination mit der Rohrdrnun

36、g durchzufhren. DIN 1185-2:2015-12 9 Legende Y Drnabstand in Meter (m) X fboberhalb der Stauschicht in Meter je Tag (m/d) 1 t = 0,5 m u. GOF 2 t = 0,6 m u. GOF 3 t = 0,7 m u. GOF 4 t = 0,8 m u. GOF 5 t = 0,9 m u. GOF Bild 2 Drnabstand in Stauwasserbden abhngig von der Tiefenlage der Stauschicht (t)

37、3.4.2 Moorboden Der Drnabstand fr stark vorentwsserte Moorbden kann nach Bild 3 nherungsweise bestimmt werden. Die Mittelwerte gelten fr Niederschlagsmengen N = 700 mm/Jahr und eine 1,5 m dicke wasserfhrende Schicht (Torflage). Legende Y Drnabstand in Meter (m) X Zersetzungsgrad nach von Post 1 Nied

38、ermoor 2 Hochmoor Bild 3 Empfohlene Drnabstnde in stark vorentwsserten und gesackten Mooren (siehe auch DIN 19682-12) DIN 1185-2:2015-12 10 Fr je 100 mm mehr bzw. weniger Jahresniederschlag sind die Drnabstnde um 1 m zu verringern bzw. zu erweitern. Je mchtiger oder je holzreicher die wasserfhrende

39、Schicht ist, auf desto weiterem Abstand darf gedrnt werden. Mit abnehmender Mchtigkeit der wasserfhrenden Schicht oder strkerer Durchsetzung bzw. Bedeckung mit Mineralboden muss enger gedrnt werden. Sind die Torfe dichter gelagert, sollte der zweckmige Drnabstand mithilfe von Messungen der Wasserdur

40、chlssigkeit differenzierter bestimmt werden. Dafr hat sich auch in Moorkulturen die Bohrlochmethode (siehe DIN 19682-8) bewhrt. 3.5 Abflussspenden Fr eine bersicht ber die zu erwartenden Abflussspenden in Deutschland siehe DIN 1185-1:2015-12, Bild 1. Die Abflussspenden sind nach Gleichung (3) abzule

41、iten: = Winter 0,036 (3) Dabei ist q Abflussspende in Millimeter je Tag (mm/d) (siehe Tabelle 4 fr typische Abflussspenden); WinterSumme der Niederschlge im Winterhalbjahr (November bis April) in Millimeter (mm). Tabelle 4 Beispiele fr typische Abflussspenden Niederschlge November bis April s q mm m

42、/d l/(s ha) 200 0,007 2 0,83 300 0,010 8 1,25 400 0,014 4 1,66 In Gebieten mit Fremdwasserzufluss oder erheblicher Schmelzwasserbildung ist mit deutlich hheren Abflusspenden zu rechnen. 3.6 Hydraulische Berechnung eines Rohrsammlers 3.6.1 Berechnungsgrundlage Die Drnrohrnennweiten werden ber die Fli

43、egeschwindigkeiten nach der Formel von Prandtl-Colebrook berechnet (Gleichung (4): = 8 log103,71 +2,61 2 (4) Dabei ist v die mittlere Fliegeschwindigkeit in Meter je Sekunde (m/s); g Fallbeschleunigung (9,81 m/s2); DIN 1185-2:2015-12 11 D Innendurchmesser in Meter (m); I Sohlgeflle in Meter je Meter

44、 (m/m); k absolute Rauheit der Innenwand des Drnrohres in Meter (m); kinematische Viskositt in Quadratmeter je Sekunde (m2/s). 3.6.2 Bemessungswerte Die Tabelle 5 enthlt fr eine Abflussspende q die Beziehungen zwischen entwsserbarer Flche FEin Hektar (ha), Sohlgeflle I (= Wasserspiegelgeflle) in Pro

45、zent (%), Fliegeschwindigkeit in Meter je Sekunde (m/s) und gesuchter Nennweite (DN) bei volllaufendem Rohr. Fr q = 1 l(sha)erhlt man die Werte fr die entwsserbare Flche in Hektar (ha) durch Multiplikation mit dem Faktor (Gleichung (5): =lgewahlt(5) Der Drnabfluss eines Rohrsammlers ergibt sich zu (

46、Gleichung (6): = Ein l/s (6) DIN 1185-2:2015-12 12 Tabelle 5 Entwsserbare Flche FEund Fliegeschwindigkeit bei Abflussspende q = 1 l/(s ha) fr gewellte Drnrohre aus Kunststoff mit der Rauheit k = 2,0 103m Geflle % Entwsserbare Flche FEin Hektar (ha) (Fliegeschwindigkeit in Meter je Sekunde (m/s) DN 5

47、0 DN 60 DN 65 DN 80 DN 100 DN 125 DN 160 DN 200 0,10 0,2 (0,1) 0,3 (0,1) 0,4 (0,1) 0,6 (0,2) 1,2 (0,2) 2,2 (0,2) 4,5 (0,3) 7,7 (0,3) 0,15 0,2 (0,1) 0,3 (0,2) 0,4 (0,2) 0,8 (0,2) 1,5 (0,2) 2,8 (0,3) 5,5 (0,3) 9,5 (0,4) 0,20 0,2 (0,2) 0,4 (0,2) 0,5 (0,2) 0,9 (0,2) 1,7 (0,3) 3,2 (0,3) 6,4 (0,4) 11,0 (0

48、,4) 0,25 0,3 (0,2) 0,4 (0,2) 0,6 (0,2) 1,0 (0,3) 1,9 (0,3) 3,6 (0,3) 7,1 (0,4) 12,3 (0,5) 0,30 0,3 (0,2) 0,5 (0,2) 0,6 (0,2) 1,1 (0,3) 2,1 (0,3) 3,9 (0,4) 7,8 (0,5) 13,5 (0,5) 0,35 0,3 (0,2) 0,5 (0,2) 0,7 (0,3) 1,2 (0,3) 2,3 (0,4) 4,2 (0,4) 8,4 (0,5) 14,6 (0,6) 0,40 0,3 (0,2) 0,6 (0,3) 0,7 (0,3) 1,3 (0,3) 2,4 (0,4) 4,5 (0,4) 9,0 (0,5) 15,6 (0,6) 0,45 0,4 (0,2) 0,6 (0,3) 0,8 (0,3)