Volumetrischer Abflusskoeffizient

Der volumetrische Abflusskoeffizient Cv ist der Anteil des Wassers, das auf das Gelände fällt und in das Entwässerungssystem gelangt. Auszug aus dem Wallingford-Verfahren, Band 4:

"Eine umfangreiche Untersuchung der Abflussdaten aus städtischen Abwassereinzugsgebieten hat gezeigt, dass die Abflussmenge mit der undurchlässigen Fläche, dem Bodentyp und der Feuchtigkeit des Einzugsgebiets zusammenhängt. Ein ungefähres Ergebnis kann durch die Annahme erzielt werden, dass der Abfluss von einem Teil der undurchlässigen Fläche (befestigt und überdacht) stammt, wobei der Anteil je nach Bodentyp variiert. Auf dieser Grundlage liegt der Gesamtdurchschnittswert von Cv bei etwa 0.75 und reicht von 0.6 bei Einzugsgebieten mit schnell entwässernden Böden bis etwa 0.9 bei Einzugsgebieten mit schweren Böden.

Diese Werte spiegeln den geringfügigen Niederschlagsverlust bei undurchlässigen Flächen durch Risse und in Senken sowie durch Entwässerung auf durchlässigen (unbefestigten) Flächen wider. In ähnlicher Weise wird auch der Abfluss aus den durchlässigen Flächen in die undurchlässigen Flächen einbezogen.

Die oben genannten Werte für Cv sollten daher in Verbindung mit der gesamten undurchlässigen Fläche (befestigt und überdacht) verwendet werden, die in das Regenwassersystem entwässert werden soll.

Alternative Methoden zur Bestimmung von Cv, die spezifische Bodeneigenschaften und regionale Unterschiede bei der Feuchtigkeit von Einzugsgebieten berücksichtigen, sind in Band 1 und 4 des Wallingford-Verfahrens (1981: 5) beschrieben."

Die Tatsache, dass der Wert von Cv bei undurchlässigen Flächen nicht 1 ist, erscheint bei der Annahme, dass die gesamte undurchlässige Fläche in das Regenwassersystem entwässert wird, überraschend. Die empfohlenen Werte zwischen 0.6 und 0.9 basieren jedoch auf entsprechenden Messungen.

Auf den ersten Blick scheint auch ein signifikanter Unterschied zwischen der rationalen Methode und der modifizierten rationalen Methode zu bestehen:

Rationale Methode

Q (l/s) = 2.78 * I (mm/Std.) * A (ha)

Modifizierte rationale Methode

Q (l/s) = Cv * Cr * (2.78 * I (mm/Std.) * A (ha))

Dabei gilt Cr = 1.3 (Empfehlung gemäß Wallingford-Verfahren)

Es wurde festgestellt, dass bei der rationalen Methode Strömungen in Abhängigkeit von der Form des Einzugsgebiet, insbesondere des Verhältnisses von Länge zu Breite, tendenziell unterschätzt wurden. Daher wurde ein Routing-Faktor Cr eingeführt. Mit dem Wert des Routing-Koeffizienten Cr werden die Form des Zeitbereichsdiagramms und die Hochlage des Niederschlagsprofils faktorisiert. Im Wallingford-Verfahren, Band 1, wird für Cr einen Wert von 1.3 empfohlen. Wird der typische Wert von Cv von 0.75 angenommen und mit 1.3 multipliziert, ergibt sich der Wert 0.975, also nahezu 1. Daher heben sich Cv und Cr im Normalfall effektiv auf, sodass kein signifikanter Unterschied zwischen der rationalen Methode und der modifizierten rationalen Methode besteht.

Der Faktor Cr wird nur bei der modifizierten rationalen Methode (UK) im Netzentwurf verwendet.

Cv kann mit den Gleichungen 7.3 und 7.21 im Wallingford-Verfahren, Band 1, berechnet werden:

PR = 0.829 PIMP + 25.0 SOIL + 0.078 UCWI - 20.7

CV = PR/PIMP

Dabei gilt:

PIMP = Prozentsatz der Undurchlässigkeit

SOIL = Bodentyp

UCWI = Vorherige Feuchtigkeitsbedingungen (mm)

Wenn PIMP, SOIL und UCWI nicht bekannt sind, kann der Mittelwert von 0.75 mit der modifizierten rationalen Methode verwendet werden. Bei Winterniederschlag sollte ein höherer Mittelwert von 0.84 verwendet werden, da der UCWI unter winterlichen Bedingungen wahrscheinlich höher ist.