I AS. Hemelwaterafvoer KW 013. Ontwerprapport A9GDW-DOC Patrick van Os. Projectfase. Definitief Ontwerp. Activiteittyp'e. Ontwerp.

Transcriptie

1 I AS Ontwerprapport Hemelwaterafvoer KW 013 Revisie Autorisator Patrick van Os DO-B-K13-ALG-004 Projectfase m Definitief Ontwerp Objecten Activiteittyp'e OBJ Ontwerp Segment - Werkpakket WP-25 VRIJGEGEVEN VOOR REVIEW P. VAN OS :00:00 Documentnummer A9GDW-DOC-03101

2 Revisiehistorie Revisie Datum Status Wijzigingen Definitief N.v.t.

3 INHOUDSOPGAVE 1 INLEIDING PROGRAMMA VAN EISEN Contractdocumenten Normen en Richtlijnen Gebruikte programmatuur Van toepassing zijnde eisen HEMELWATERAFVOER KW Inleiding Maatgevende debieten en capaciteit afvoergoten Eindafvoeren Lozingspunten CONCLUSIES... 6 BIJLAGE A: OVERZICHTSTEKENING KW 013 A9GDW-DOC rev. 1.0 Hemelwaterafvoer KW 013 i

4 1 INLEIDING Dit rapport beschrijft het definitieve ontwerp van de hemelwaterafvoer van kunstwerk KW 013. Middels verschillende berekeningen en tabellen (afkomstig uit de bindende documenten), wordt aangetoond dat voldaan wordt aan de gestelde eisen vanuit de opdrachtgever (RWS). De ontwerpwerkzaamheden zoals beschreven in dit rapport maken deel uit van ontwerpwerkpakket WP-25. A9GDW-DOC rev. 1.0 Hemelwaterafvoer KW 013 1/6

5 2 PROGRAMMA VAN EISEN 2.1 Contractdocumenten Op het ontwerp zijn de volgende documenten als uitgangspunt gehanteerd: [1] Tracébesluit weguitbreiding Schiphol Amsterdam Almere, I Besluit, Rijkswaterstaat, d.d. 21 maart 2011 (inclusief wijzigingen uit 2012 en 2013); [2] Waterbeheerplan voor inpassing TB Schiphol Amsterdam Almere, Rijkswaterstaat Noord-Holland, Status Definitief, d.d. 15 december 2010; [3] DBFM-Overeenkomst, Schiphol Amsterdam Almere Project A9 Gaasperdammerweg, Bijlage 9 deel 2 onderdeel A, Outputspecificaties (exclusief TTI-eisen), Versie D, d.d. 12 september 2014; [4] DBFM-Overeenkomst, Schiphol Amsterdam Almere Project A9 Gaasperdammerweg, Bijlage 9 deel 1 Systeemdefinities, Versie D, d.d. 12 september 2014; [5] DBFM-Overeenkomst, Schiphol Amsterdam Almere Project A9 Gaasperdammerweg, Bijlage 9 deel 5.1, Uitvoeringsovereenkomst Gemeente Amsterdam, Versie C, d.d. 17 april 2014; [6] DBFM-Overeenkomst, Schiphol Amsterdam Almere Project A9 Gaasperdammerweg, Bijlage 9 deel 5.4, Uitvoeringsovereenkomst Hoogheemraadschap Amstel, Gooi en Vecht, Versie D, d.d. 12 september Normen en Richtlijnen De volgende richtlijnen zijn gebruikt: [7] Richtlijnen Ontwerp Hemelwaterafvoer van wegen en kunstwerken, RWS, ROK 1.0 Concept, d.d. 1 juni 2012; [8] Normalisatierapport nr. 10, Regenwaterafvoer deel I: Neerslaghoeveelheden, Rijkswaterstaat Directie Bruggen, d.d. maart 1988; [9] Normalisatierapport nr. 22, Regenwaterafvoer deel II: Afvoergoten en Putten, Rijkswaterstaat Directie Bruggen, d.d. maart Gebruikte programmatuur [10] Gevalideerde Excel Spreadsheet Afwatering Viaducten, Versie 1.0, Ballast Nedam Engineering, d.d. 26 mei Van toepassing zijnde eisen ID Eistitel Eistekst Geldigheid FN_00002 (eis-00661) Kruising, afvoeren Hemelwater Verificatie: Zie hoofdstuk 3 FN_00003 (eis-00657) Kruising, berekeningsintensiteiten Verificatie: Zie hoofdstuk 3 FN_00005 (eis-00658) Kruising, periodiciteit neerslag Verificatie: Zie hoofdstuk 3 FN_00375 (eis-00524) Verificatie: Zie hoofdstuk 3 Bovenbouw, vrijhouden van Plasvorming De afvoer van Hemelwater op en onder Kruisingen dient geen gevaar op te leveren voor de verkeersveiligheid conform Rapport 10 Regenwaterafvoer deel 1 neerslaghoeveelheden en Rapport 22 Regenwaterafvoer deel 2 afvoergoten en putten. In afwijking van de in rapport nr. 10, regenwater afvoer deel 1, neerslaghoeveelheden, paragraaf 5.4, genoemde berekeningsintensiteit dient voor rijdekken van Kruisingen met een langshelling kleiner dan 0,5% een berekeningsintensiteit van ten minste 180 l/s/ha te worden gehanteerd. De in rapportnr. 10, regenwaterafvoer deel I, neerslaghoeveelheden, genoemde aanbeveling voor een periodiciteit voor bruggen en Viaducten, hoofdstuk 7, P=10, dient voor Kruisingen gelezen te worden als eis. Rijbaan dient tijdens een regenbui met een intensiteit die kleiner is dan de Maatgevende ontwerpregenbui vrij te zijn van Plasvorming. BD-ED BD-ED BD-ED AD-ED A9GDW-DOC rev. 1.0 Hemelwaterafvoer KW 013 2/6

6 3 HEMELWATERAFVOER KW Inleiding Het ontwerp van de hemelwaterafvoer (afmetingen afvoergoten en locaties afvoerpunten) staat weergegeven op tekening DO-T-K13-ALG-002. In de volgende paragrafen staat het ontwerp beschreven, inclusief hydraulische controle. 3.2 Maatgevende debieten en capaciteit afvoergoten Voor elk brugdeel moet eerst het maatgevende debiet bepaald worden. Vervolgens wordt berekend wat de capaciteit van de afvoergoot is. Hieruit volgt of tussenafvoeren nodig zijn om plasvorming te voorkomen op de rijbaan. Voor één brugdeel staat de berekening voor het maatgevende debiet en de capaciteit van de afvoergoot uitgeschreven. Alle resultaten staan weergegeven in tabel 1. Voorbeeldberekening hemelwaterafvoer richting landhoofd westzijde Geometrie (zie tekening DO-T-K13-ALG-002) Afwaterende lengte (L) = 93,0 m Afwaterende breedte (B) = 15,2 m Langshelling (i) = (3,682 m 2,767 m) / 93,0 m = 0,00984 Maatgevende hoeveelheid neerslag met P=10 jaar ( ) ( ) Debiet met een regenintensiteit van 180 l/s/ha Het maatgevende debiet wordt ook berekend met een regenintensiteit van 180 l/s/ha. Dit debiet wordt vergeleken met het maatgevende debiet o.b.v. P=10 jaar. Het grootste debiet is maatgevend voor de hydraulische controle. Geometrie afvoergoot 1,30 m 0,065 m 0,035 m 5% 0,70 m Natte oppervlakte (A) = (0,70 m (0,10 m / 2)) x 0,10 m = 0,0650 m 2 Natte omtrek (O) = (0, ,10 2 ) + (0,70 m 0,10 m) + 0,10 m = 0,8414 m Hydraulische straal (R) = 0,0650 m 2 / 0,8414 m = 0,0773 m Capaciteit afvoergoot ( ) A9GDW-DOC rev. 1.0 Hemelwaterafvoer KW 013 3/6

7 In tabel 1 staan alle resultaten weergegeven voor elk brugdeel. Tabel 1: overzicht resultaten van alle brugdelen Brugdeel [-] Lengte [m] Breedte [m] Langshelling [-] Debiet bij P=10 jaar [l/s] Debiet bij 180 l/s/ha [l/s] Inwendige hoogte goot [m] Inwendige breedte goot [m] Capaciteit goot [l/s] Hemelwaterafvoer richting landhoofd westzijde 93,0 15,2 1:102 69,2 25,4 0,035 m (waterhoogte is 0,10 m) 0,70 (1,30 m totaal) 70,0 Hemelwaterafvoer richting landhoofd oostzijde 65,0 15,2 1:151 54,0 17,8 0,035 m (waterhoogte is 0,10 m) 0,70 (1,30 m totaal) 57,6 3.3 Eindafvoeren Er worden eindafvoeren toegepast conform NBD standaardtekening SD-HWA-01 [7]. Om het aantal gootsecties bij de eindafvoeren te bepalen wordt gebruik gemaakt van tabel 2 [9]. Tabel 2: overzicht toe te passen aantal goten en putten [9] Maximaal debiet op eindafvoeren Tabel 3: aantal gootsecties bij de eindafvoeren, inclusief buisdiameter Maatgevend debiet Ontwerp eindafvoer eindafvoer Buisdiameter Eindafvoer Gem. langshelling op eindafvoer (zie bijlage A voor locaties) [-] [l/s] [-] [mm] E1 1:102 (1,0%) 69,2 3 gootsecties 250 E2 1:151 (0,7%) 54,0 3 gootsecties 250 De eindafvoeren worden uitgevoerd met minimaal 2 gootsecties. De buisdiameters die worden toegepast zijn een maat groter dan de buisdiameters zoals aangegeven in tabel 2. Dit is vanwege de relatief grote debieten. Om de onderhoudsfrequentie te verlagen worden de eindafvoeren uitgevoerd met een grotere zandvang. Het volume van de zandvang wordt verdubbeld door 2 gootsecties (i.p.v. 1 gootsectie) te realiseren met een onderput/zandvang. A9GDW-DOC rev. 1.0 Hemelwaterafvoer KW 013 4/6

8 Het principeontwerp van de eindafvoer (met 3 gootsecties) staat weergegeven in figuur 1. Ø250 mm afvoerleiding (Extra zandvang volume) Prefab goot met roosterconstructie Prefab goot met roosterconstructie, inclusief onderput en zandvang Figuur 1: principeontwerp eindafvoer 3.4 Lozingspunten Het afgevangen hemelwater wordt afgevoerd richting een infiltratie-/bergingsvoorziening op maaiveldniveau. Met het Hoogheemraadschap Amstel, Gooi en Vecht is afgesproken dat de infiltratie-/bergingsvoorziening een bergende functie heeft van 20 mm neerslag. In tabel 4 staat aangegeven wat het afwaterende oppervlak is per afvoer. Meerdere afvoeren lozen in dezelfde infiltratie-/bergingsvoorziening en in tabel 4 staat aangegeven wat vervolgens de benodigde bergingscapaciteit is. Tabel 4: overzicht afwaterende oppervlakten per afvoer Afvoer [-] Afw. opp. [m 2 ] Benodigde bergingscapaciteit uitgaande van 20 mm berging [m 3 ] E ,3 E ,8 Het ontwerp van de hemelwaterafvoer en infiltratie-/bergingsvoorziening op maaiveldniveau wordt verder uitgewerkt in het definitieve ontwerp van de hemelwaterafvoer rijksweg A2 (A9GDW-DOC-00701). A9GDW-DOC rev. 1.0 Hemelwaterafvoer KW 013 5/6

9 4 CONCLUSIES Het ontwerp van alle afwateringsconstructies voldoet aan de gestelde eisen vanuit de opdrachtgever en de gebruikte normen/richtlijnen. Het ontwerp van de hemelwaterafvoer staat weergegeven op tekening DO-T-K13-ALG-002 (het principe ontwerp staat weergegeven in bijlage A). Het afgevangen hemelwater wordt afgevoerd richting een infiltratie-/bergingsvoorziening op maaiveldniveau. Het ontwerp van de hemelwaterafvoer en infiltratie-/bergingsvoorziening op maaiveldniveau wordt verder uitgewerkt in het definitieve ontwerp van de hemelwaterafvoer rijksweg A2 (A9GDW-DOC-00701). A9GDW-DOC rev. 1.0 Hemelwaterafvoer KW 013 6/6

10 BIJLAGE A: OVERZICHTSTEKENING KW 013 E1 (3 gootsecties) E2 (3 gootsecties) BIJLAGE A: Overzichtstekening KW 013 1