Wasserbauplanung Los 1 - Regierungspräsidien Baden ...
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Rückhalteraum Elisabethenwört
Wasserbauplanung Los 1
Vorplanung
Grundwasserschutzmaßnahmen Binnenland
Projekt-Nr.: 2089 Bericht-Nr.: Be06
Erstellt im Auftrag von:
Regierungspräsidium Karlsruhe
Landesbetrieb Gewässer
76247 Karlsruhe
Planungsgemeinschaft Unger / CDM
Colombistr. 17 79098 Freiburg
2020-03-04
INHALTSVERZEICHNIS
Seite
1 VORBEMERKUNG / AUFGABENSTELLUNG .......................................................... 7
2 VERWENDETE UNTERLAGEN ................................................................................ 9
3 BESCHREIBUNG UNTERSUCHUNGSRAUM ........................................................ 10
4 MACHBARKEITSUNTERSUCHUNG ...................................................................... 11
4.1 Ortslage Rußheim .................................................................................................... 11
4.1.1 Variante 1: Drainagen .............................................................................................. 11
4.1.2 Variante 2: Brunnen ................................................................................................. 11
4.1.3 Variante 3: Drainagegraben und Brunnen ................................................................ 12
4.1.4 Variante 4: Dammseitengraben und Brunnen ........................................................... 12
4.1.5 Variante 5: Entwässerungsmulde und Brunnen ........................................................ 13
4.1.6 Variante 6: Teiche und Brunnen ............................................................................... 13
4.2 Aussiedlerhöfe und Bebauung Brechtsee-Südufer ................................................... 13
4.2.1 Variante 1: Spundwand und Drainagen .................................................................... 14
4.2.2 Variante 2: Spundwand und Brunnen ....................................................................... 14
4.2.3 Variante 3: Spundwand und Drainage-/Dammseitengraben ..................................... 15
4.2.4 Variante 4: Spundwand, Drainage-/Dammseitengraben und Brunnen ...................... 15
4.2.5 Variante 5: Spundwand, Drainage und Entwässerungsmulde .................................. 16
4.2.6 Variante 6: Spundwand, Drainage und Teiche ......................................................... 16
5 GRUNDLAGEN UND RANDBEDINGUNGEN ......................................................... 17
5.1 Grundwassermessstellen ......................................................................................... 17
5.2 Baugrund ................................................................................................................. 18
5.3 Durchlässigkeiten im Untergrund.............................................................................. 18
5.4 Bestehende Infrastruktur .......................................................................................... 20
5.5 Vermessung ............................................................................................................. 20
6 VARIANTENUNTERSUCHUNGEN GRUNDWASSERHALTUNGSMAßNAHMEN . 21
6.1 Allgemeines.............................................................................................................. 21
6.2 Möglichkeiten Grundwasserhaltungsmaßnahmen .................................................... 22
6.2.1 Linienhafte Drainage ................................................................................................ 22
6.2.2 Vertikale Schutzbrunnen .......................................................................................... 22
6.2.3 Entwässerungs-/ Drainage-/ Dammseitengraben ..................................................... 23
6.2.4 Entwässerungsmulde ............................................................................................... 23
6.2.5 Teiche ...................................................................................................................... 23
6.2.6 Vertikales Dichtelement ............................................................................................ 24
6.2.7 Pumpwerk/ Pumpstation........................................................................................... 24
6.3 Variantenbetrachtung Ortslage Rußheim ................................................................. 25
Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung
2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 2/60
6.3.1 Variante R-1 – Drainagen ......................................................................................... 26 6.3.1.1 Variante R-1a – Drainage mit Transportleitung im Freispiegelabfluss....................... 28 6.3.1.2 Variante R-1b – Drainage mit Druckrohrleitung ........................................................ 30 6.3.1.3 Variante R-1c – Drainage mit Druckrohrleitung – Trasse im Süden in Ortslage ........ 33 6.3.2 Variante R-2 – Vertikalbrunnen ................................................................................ 35 6.3.2.1 Variante R-2a – 6 Vertikalbrunnen ........................................................................... 36 6.3.2.2 Variante R-2b – 8 Vertikalbrunnen ........................................................................... 38 6.3.3 Variante R-3 – Horizontalbrunnen ............................................................................ 40 6.3.4 Variantenvergleich Rußheim mit Vorzugsvariante .................................................... 42 6.4 Variantenbetrachtung Aussiedlerhöfe ....................................................................... 45 6.4.1 Variante A-1 – Drainagen ......................................................................................... 45 6.4.1.1 Variante A-1a – Drainage mit Druckrohrleitung ........................................................ 46 6.4.1.2 Variante A-1b – Einzeldrainagen .............................................................................. 49 6.4.2 Variante A-2 – Vertikalbrunnen................................................................................. 51 6.4.3 Variantenvergleich Aussiedlerhöfe und Vorzugsvariante .......................................... 54 7 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................................... 57 Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 3/60
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Seite
Abbildung 1: Übersicht Lage Untersuchungsraum mit Darstellung Dammrückverlegung-
klein .............................................................................................................. 10
Abbildung 2: kf-Werte aus dem Grundwassermodell für die Ortslage Rußheim........................ 19
Abbildung 3: : kf-Werte aus dem Grundwassermodell für die Aussiedlerhöfe ........................... 19
Abbildung 4: Anordnung Drainagestrang im Bereich der nördlichen Bebauung ........................ 27
Abbildung 5: Schematische Darstellung Drainagestrang Rußheim (Alternative a:
Steuerschächte mit Transportleitung im Freispiegelabfluss; Alternative b:
kombinierte Pump-/Steuerschächte mit Druckleitung) ................................... 28
Abbildung 6: Schematische Darstellung Brunnen – Rußheim................................................... 35
Abbildung 7: Systemdarstellung Variante R-3 - Horizontalbrunnen (Lage Brunnen 4) .............. 41
Abbildung 8: Schematische Variante 1 - Drainage Aussiedlerhöfe (Alternative a: Drainage
mit Druckrohleitung ; Alternative b: Einzeldrainagen) .................................... 46
Abbildung 9: Schematische Darstellung Brunnen – Aussiedlerhöfe.......................................... 51
Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung
2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 4/60
TABELLENVERZEICHNIS
Seite
Tabelle 1: Zusammenfassung Ergebnisse Grundwassermodellierung für die Ortslage
Rußheim ....................................................................................................... 25
Tabelle 2: Bewertung Variante R-1a „Drainage mit Transportleitung im Freispiegelabfluss“ ..... 29
Tabelle 3: Bewertung Variante R-1b „Drainage mit Druckrohrleitung“....................................... 31
Tabelle 4: Bewertung Variante R-1c „Drainage mit Druckrohrleitung – Trasse im Süden in
Ortslage“ ....................................................................................................... 33
Tabelle 5: Bewertung Variante R-2a „6 Vertikalbrunnen“.......................................................... 37
Tabelle 6: Bewertung Variante R-2b „8 Vertikalbrunnen“.......................................................... 39
Tabelle 7: Vergleich der Variantenauswertungen für die Ortslage Rußheim ............................. 42
Tabelle 8: Vor-/Nachteile Varianten R-1c und R-2b .................................................................. 43
Tabelle 9: Zusammenfassung der Ergebnisse der Grundwassermodellierung für die
Aussiedlerhöfe .............................................................................................. 45
Tabelle 10: Bewertung Variante A-1a „Drainage mit Druckrohrleitung“ ..................................... 48
Tabelle 11: Bewertung Variante A-1b „Einzeldrainage“ ............................................................ 50
Tabelle 12: Bewertung Variante A-2 „Vertikalbrunnen“ ............................................................. 53
Tabelle 13: Vergleich der Variantenauswertungen für die Aussiedlerhöfe ................................ 54
Tabelle 14: Vor-/Nachteile Varianten A-1a und A-2 .................................................................. 55
Tabelle 15: Zusammenfassung Varianten Grundwasserhaltung Vorplanung ............................ 58
Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung
2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 5/60
ANLAGENVERZEICHNIS
Zeichnungsnr. Planinhalt Maßstab
120/115/01/01 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 2.500
Variante R-1a - Drainagen mit Transportleitung
Lageplan
120/115/01/02 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 2.500
Variante R-1b - Drainagen mit Druckrohrleitung
Lageplan
120/115/01/02 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 2.500
Variante R-1c – Trasse im Süden in Ortslage
Lageplan
120/115/01/03 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 2.500
Variante R-2a – 6 Vertikalbrunnen
Lageplan
120/115/01/04 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 2.500
Variante R-2b – 8 Vertikalbrunnen
Lageplan
120/115/02/01 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 50
Variante R-1a – Drainagen mit Transportleitung
Steuerschacht Drainagestrang Nord
Draufsicht, Grundriss, Schnitte
120/115/02/02 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 50
Variante R-1b – Drainagen mit Druckrohrleitung
Steuer-/Pumpschacht Drainagestrang nord
Draufsicht, Grundriss, Schnitte
120/115/05/01 Grundwasserhaltungsmaßnahme Rußheim 1 : 50
Variante R-2a – Vertikalbrunnen
Brunnenschacht
Querschnitt
120/116/01/01 Grundwasserhaltungsmaßnahme Aussiedlerhöfe 1 : 2500
Variante A-1a – Drainagen mit Druckrohrleitung
Lageplan
120/116/01/02 Grundwasserhaltungsmaßnahme Aussiedlerhöfe 1 : 2500
Variante A-2 – Vertikalbrunnen
Lageplan
Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung
2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 6/60
1 VORBEMERKUNG / AUFGABENSTELLUNG Zur Wiederherstellung eines Schutzniveaus gegen ein 200-jährliches Ereignis, wie es vor dem Ausbau des Oberrheins bestand, wurde das Integrierte Rheinprogramm (IRP), bestehend aus 13 Rückhalteräumen mit einem gesamten Rückhaltevolumen von 167,3 Mio. m³, im Januar 1996 vom Kabinett des Landes Baden-Württemberg beschlossen (UVM, 1996). Das IRP bein- haltet die Wiederherstellung des Hochwasserschutzes und möglichst gleichrangig die Erhaltung und Renaturierung der Auenlandschaft am Oberrhein. Einer der 13 Rückhalteräume ist der Raum Elisabethenwört (Landkreis Karlsruhe und Landkreis Germersheim). Die Insel "Elisabethenwört" (Rhein-km 380,8 bis 383,4) wird vom Rhein und dem Rußheimer Altrhein umschlossen und wurde ca. 1935 durch Deiche vom Rhein getrennt. Sie wird intensiv land- und forstwirtschaftlich genutzt. Hier soll auf einer Fläche von min. 400 ha bis max. 590 ha ein Rückhaltevolumen von 11,9 Mio. m³ bis 20,9 Mio. m³ geschaffen werden. Die zu beplanende Fläche ist als Naturschutzgebiet (NSG „Rußheimer Altrhein - Elisabethen- wört“) und FFH-Gebiet („Rheinniederung Karlsruhe-Philippsburg 6816-341“) ausgewiesen. Im Nordwesten durchzieht die Landesgrenze zu Rheinland-Pfalz die Insel. Betroffen sind Gemar- kungsflächen der Gemeinde Dettenheim OT Rußheim sowie der Städte Philippsburg und Germersheim. Die Bietergemeinschaft Unger Ingenieure Ing.-ges. mbH und CDM Smith Consult GmbH wurde mit Vertrag vom 26.05.2015 vom Regierungspräsidium Karlsruhe, Abteilung 5 mit der Objekt- planung gemäß HOAI § 43 beauftragt. Vertragsbestandteile sind ferner die Baugrundbeurtei- lung mit Gründungsberatung und Vermessung. Die Flutungen des Rückhalteraums verändern temporär die Grundwasserstände außerhalb des Rückhalteraumes. Je nach Entfernung zum Rückhalteraum sowie weiteren Abhängigkeiten (Deichtrassenführung, Variante und Betrieb des Rückhalteraums, etc.) sind die temporären, durch den Retentionsbetrieb bedingten Erhöhungen des Grundwasserstandes im Hinterland, deren Wirkung nachteilig sein kann, unterschiedlich stark ausgeprägt. Zur Einhaltung des Ver- schlechterungsverbotes sind variantenabhängig Schutzeinrichtungen zur Vermeidung von zu- sätzlichen, schadbringenden Grundwassererhöhungen erforderlich. Eine Machbarkeitsstudie wurde im Jahr 2017 durchgeführt [U3], um die möglichen Varianten für die Schutzeinrichtungen zur Vermeidung von zusätzlichen, schadbringenden Grundwasserer- höhungen in den bebauten Bereichen zu identifizieren. Für die Planung des Rückhalteraums Elisabethenwört wurden im Rahmen einer Variantenun- tersuchung im Zeitraum 2015 bis 2017 insgesamt 14 Varianten des Rückhalteraumes unter- sucht. Anhand des im Vorfeld aufgestellten Kriterienkatalogs wurden die jeweiligen Lösungs- möglichkeiten in den Variantenuntersuchungen bewertet. Im Ergebnis hat sich herausgestellt, dass die Variante „Deichrückverlegung-klein“ die Mindestziele des Hochwasserschutzes erfüllt Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 7/60
und hinsichtlich der naturschutzfachlichen Auswirkungen und der Wirtschaftlichkeit Vorteile ge- genüber allen anderen Varianten aufweist. Somit wurde vom Vorhabenträger im Februar 2018 die Entscheidung für die Variante „Deichrückverlegung-klein“ getroffen. In der Machbarkeitsuntersuchung aus dem Jahr 2017 wurde mit den damals vorliegenden Er- gebnissen aus dem Grundwassermodell davon ausgegangen, dass für die kleinen Varianten keine negativen Beeinträchtigungen auf die bebauten Gebiete durch das Grundwasser auftre- ten. Nach der Variantenentscheidung wurden für das Grundwassermodell weitere, detailliertere Rechenläufe durchgeführt. Dabei hat sich herausgestellt, dass sowohl für die Ortslage Ruß- heim, als auch für die Aussiedlerhöfe nördlich des Rückhalteraumes geringfügige Grundwas- serstandserhöhungen von bis zu 20 cm auftreten können. Damit zusätzliche, schadbringende Grundwasserstandserhöhungen vermieden werden können, sind Schutzeinrichtungen erforder- lich. Im Zuge der Vorplanungsphase der Objektplanung ist die ARGE Unger Ingenieure Ing.-ges. mbH und CDM Smith Consult GmbH mit der Durchführung der Vorplanung der Grundwasser- schutzmaßnahmen für die Rückhalteraum-Variante „Dammrückverlegung-klein“ beauftragt wor- den. In dem vorliegenden Bericht werden die möglichen Varianten der Schutzeinrichtungen für die Ortslage Rußheim und die Aussiedlerhöfe dargestellt und bewertet. Dies erfolgt aufbauend auf den Ergebnissen der o.g. Machbarkeitsuntersuchung und in enger Abstimmung mit dem Ing.-Büro hydrag, Karlsruhe, das für die Grundwassermodellierung verantwortlich zeichnet. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 8/60
2 VERWENDETE UNTERLAGEN
[U1] Ingenieurbüro hydrag – Angewandte Geologie, Hydrologischer Datendienst, Rainer
Stephan, Karlsruhe: Retentionsraum Elisabethenwört – Konzept Schutzmaßnahmen,
Oktober 2017
[U2] Ingenieurbüro hydrag – Angewandte Geologie, Hydrologischer Datendienst, Rainer
Stephan, Karlsruhe: Retentionsraum Elisabethenwört – Berechnungsergebnisse
(Zwischenergebnisse) Entnahmemengen Wasserhaltungsmaßnahmen bei Rhein-
scheitel, nachrichtliche Mitteilung 2017
[U3] Planungsgemeinschaft Unger / CDM, Freiburg: Rückhalteraum Elisabethenwört –
Wasserbauplanung Los 1 - Machbarkeitsuntersuchung Grundwasserschutzmaßnah-
men Binnenland, Juli 2017
[U4] Institut für Erd- und Grundbau – Dipl.-Ing. Dr. Klaus Kärcher VBI, Bodenmechani-
sches Gutachten – Retentionsraum Elisabethenwört: Dammrückverlegung, Fließpol-
der, gesteuerter Polder, Oktober 1990
[U5] Ingenieurbüro hydrag – Angewandte Geologie, Hydrologischer Datendienst, Rainer
Stephan, Karlsruhe: Retentionsraum Elisabethenwört – Berechnungsergebnisse
(Zwischenergebnisse) Entnahmemengen Wasserhaltungsmaßnahmen bei Rhein-
scheitel – Ausbau neue Grundwassermessstellen, nachrichtliche Mitteilung 2019
[U6] Planungsgemeinschaft Unger / CDM, Freiburg: Baugrunderkundung auf Drainage-
trassen; Februar 2020
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Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung
2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 9/60
3 BESCHREIBUNG UNTERSUCHUNGSRAUM Der Rückhalteraum Elisabethenwört liegt rechtsseitig des Rheins oberstrom der Stadt Germersheim und umfasst die Gemarkungen Huttenheim (Stadt Philippsburg), Rußheim (Ge- meinde Dettenheim), Germersheim und Rheinsheim. Die Insel Elisabethenwört ist im Zuge der Tulla'schen Oberrheinkorrektion entstanden. Erst durch den Bau des rheinparallelen Hochwas- serdammes (HWD) im Jahre 1935 sind die Insel und der Rußheimer Altrhein vom Rhein abge- trennt worden. Über die Insel verläuft die Landesgrenze zwischen Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz. Die Ortslage Rußheim befindet sich südöstlich des Rückhalteraums. Der neue Rheinhaupt- damm ist ca. 530 m von den Bebauungsgrenzen entfernt. Zwischen der Ortslage Rußheim und dem Rückhalteraum verlaufen der Rheinniederungskanal und der Rußheimer Altrhein. Die Aussiedlerhöfe Wendelinus-, Klausen- und Marienhof befinden sich auf Gemarkung Hut- tenheim der Stadt Philippsburg, am nordöstlichen Rand des Rückhalteraums (ca. 500 m vom neuen Rheinhauptdamm entfernt), südöstlich des Brechtsees, nördlich des Rußheimer Alt- rheins. In Abbildung 1 ist die Lage des Untersuchungsraums dargestellt. Abbildung 1: Übersicht Lage Untersuchungsraum mit Darstellung Dammrückverlegung-klein Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 10/60
4 MACHBARKEITSUNTERSUCHUNG Im Rahmen einer technischen Machbarkeitsuntersuchung wurden verschiedene Varianten zur Grundwasserhaltung der südlich des Rückhalteraumes gelegenen Ortslage Rußheim, den nörd- lich gelegenen drei Aussiedlerhöfen (Wendelinus-, Klausen- und Marienhof) sowie den Einrich- tungen am Südufer des Brechtsees (Fischerheim des Sportfischervereins Huttenheim mit Cam- pingplatz und Gebäude des Sand- und Kieswerks Edgar Brecht) entwickelt, beschrieben und bewertet. Mit den zum Zeitpunkt der Erstellung der Machbarkeitsuntersuchung vorliegenden Ergebnissen aus der Grundwassermodellierung war die Erfordernis von Schutzmaßnahmen für folgende Bereiche gegeben: Kleine Rückhalteraum-Varianten: Keine Erfordernis in bebauten Gebieten Mittlere Rückhalteraum-Varianten: Keine Erfordernis in der Ortslage Rußheim, Erfordernis für Schutzmaßnahmen bei den Aussiedlerhöfen und der Bebauung am Brechtsee-Südufer Große Rückhalteraum-Varianten: Erfordernis für Schutzmaßnahmen in der Ortslage Ruß- heim, bei den Aussiedlerhöfen und der Bebauung am Brechtsee-Südufer Im Folgenden werden die einzelnen Varianten kurz zusammengefasst. Ausführliche Beschrei- bungen der Varianten einschl. Planunterlagen sind in der Machbarkeitsuntersuchung [U3] do- kumentiert. 4.1 Ortslage Rußheim 4.1.1 Variante 1: Drainagen Das Schutzkonzept der Variante 1 sieht im nordwestlichen Teil der Ortslage Rußheim Draina- geleitungen vor, die die entnommenen Grundwassermengen über Sammel- bzw. Transportlei- tungen dem bei den großen Varianten erforderlichen Pumpwerk Rußheim zuführen. Über die- ses Pumpwerk werden die Wassermengen in den Rückhalteraum eingeleitet. Ein Hauptstrang mit parallel verlaufenden Drainage- und Transportleitung wird entlang der nordwestlichen Bebauungsgrenze der Ortslage Rußheim angeordnet. Ein zweiter Hauptstrang mit parallel verlaufenden Drainage- und Sammelleitungen, wird innerhalb der Ortslage Rußheim auf der Trasse Scheffel-, Pfinz- und Rheinstraße angeordnet. Die Hauptstränge führen die Wassermengen dem Pumpwerk Rußheim zu, das für die Förderung der zusätzlichen Grund- wassermengen auszulegen ist. 4.1.2 Variante 2: Brunnen Das Schutzkonzept der Variante 2 sieht die Grundwasserhaltung mit Schutzbrunnen im nord- westlichen Teil der Ortslage Rußheim vor. Die Schutzbrunnen sind an Druckrohrleitungen an- Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 11/60
geschlossen, welche den neuen Absperrdamm HWD XXXIa der großen Varianten queren und im Rückhalteraum in einem gemeinsamen Auslaufbauwerk enden. Insgesamt 24 Einzelbrunnen mit einer maximalen Gesamtentnahmerate von mind. 1.000 l/s sind auf einer Linie nordwestlich der Bebauungsgrenze und auf einer innerhalb der Ortslage Rußheim liegenden Linie „Pfinz-/Scheffelstraße vorgesehen. Die Brunnen sind an insgesamt drei Druckleitungen angeschlossen, die entlang der Dammstraße geführt werden, zum Rückhal- teraum verlaufen und in diesen münden. 4.1.3 Variante 3: Drainagegraben und Brunnen Das Schutzkonzept der Variante 3 sieht im nordwestlichen Teil der Ortslage Rußheim eine Maßnahmenkombination aus einem Drainagegraben entlang der nordwestlichen Bebauungs- grenze der Ortslage und einem Brunnenstrang aus Variante 2 mit den innerhalb der Ortslage Rußheim liegenden Brunnenstandorten in der Pfinz- und der Scheffelstraße vor. Die Trasse des Drainagegrabens verläuft entlang der nordwestlichen Bebauungsgrenze. Durch den Drainagegraben werden die exfiltrierten Wassermengen dem für die großen Varianten er- forderlichen Pumpwerk Rußheimzugeführt. Für den Schutz der weiter innerhalb der Bebau- ungsgrenze gelegenen Objekte werden als zusätzliche Grundwasserhaltungsmaßnahme neben dem Drainagegraben der innerörtlich gelegene Brunnenstrang aus Variante 2 mit den 5 Einzel- brunnen in der Pfinz – und Scheffelstraße und Druckleitungen angeordnet. Die Brunnen sind an insgesamt zwei Druckleitungen angeschlossen, die entlang der Dammstraße geführt werden, zum Rückhalteraum verlaufen und in diesen münden. 4.1.4 Variante 4: Dammseitengraben und Brunnen Das Schutzkonzept der Variante 4 sieht im nordwestlichen Teil der Ortslage Rußheim eine Maßnahmenkombination aus Variante 2 mit einer geringeren Anzahl der innerhalb der Ortslage Rußheim liegenden Schutzbrunnen und aus einem Dammseitengraben vor. Der Dammseitengraben wird direkt im Anschluss an den luftseitigen Dammfuß des neuen Ab- sperrdammes HWD XXXIa der großen Varianten angeordnet. Über den Dammseitengraben werden die exfiltrierten Wassermengen dem für die großen Varianten erforderlichen Pumpwerk Rußheim zugeführt. Für den Schutz der weiter innerhalb der Bebauungsgrenze gelegenen Ob- jekte werden als zusätzliche Grundwasserhaltungsmaßnahme neben dem Dammseitengraben der innerörtlich gelegene Brunnenstrang auf denselben beiden Trassen wie für Variante 2 an- geordnet. Durch die geringere Gesamtförderrate der Brunnen ist eine geringere Brunnenanzahl, von 14 Brunnen, erforderlich. Die Brunnen sind an insgesamt zwei Druckleitungen angeschlos- sen, die entlang der Dammstraße geführt werden, zum Rückhalteraum verlaufen und in diesen münden. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 12/60
4.1.5 Variante 5: Entwässerungsmulde und Brunnen Das Schutzkonzept der Variante 5 sieht im nordwestlichen Teil der Ortslage Rußheim eine Maßnahmenkombination aus einer breitflächigen Entwässerungsmulde in der derzeit landwirt- schaftlich genutzten Fläche zwischen Bebauungsgrenze und Dammtrasse der „großen Rück- halteraum-Varianten“ und einem Brunnenstrang aus Variante 2 mit den innerhalb der Ortslage Rußheim liegenden Brunnenstandorten in der Pfinz- und der Scheffelstraße vor. Die Trasse der Entwässerungsmulde verläuft in etwa parallel zur nordwestlichen Bebauungs- grenze der Ortslage und der Dammtrasse der „großen Rückhalteraum-Varianten“. Für den Schutz der weiter innerhalb der Bebauungsgrenze gelegenen Objekte werden als zu- sätzliche Grundwasserhaltungsmaßnahme neben der Entwässerungsmulde der innerörtlich gelegene Brunnenstrang aus Variante 2 mit den 5 Einzelbrunnen in der Pfinz – und Scheffel- straße und Druckleitungen angeordnet. Die Brunnen sind an insgesamt zwei Druckleitungen angeschlossen, die entlang der Dammstraße geführt werden, zum Rückhalteraum verlaufen und in diesen münden. 4.1.6 Variante 6: Teiche und Brunnen Das Schutzkonzept der Variante 6 sieht im nordwestlichen Teil der Ortslage Rußheim eine Maßnahmenkombination aus Teichen mit dezentralen Pumpstationen zur Wasserhaltung und Einleitung in den Rückhalteraum und einem Brunnenstrang aus ähnlich wie bei Variante 2 mit den innerhalb der Ortslage Rußheim liegenden Brunnenstandorten in der Pfinz- und der Schef- felstraße vor. Es werden zunächst drei Teiche nebeneinander zwischen Deichtrasse der „großen Rückhalte- raum-Varianten“ und nordwestlicher Bebauungsgrenze vorgesehen, deren Ziel-Wasserstände über die jeweiligen Teichpumpstationen gehalten werden. Für den Schutz der weiter innerhalb der Bebauungsgrenze gelegenen Objekte werden als zu- sätzliche Grundwasserhaltungsmaßnahme neben den Teichen der innerörtlich gelegene Brun- nenstrang aus Variante 2 mit den 5 Einzelbrunnen in der Pfinz – und Scheffelstraße und Druck- leitungen angeordnet. Die Brunnen sind an insgesamt zwei Druckleitungen angeschlossen, die entlang der Dammstraße geführt werden, zum Rückhalteraum verlaufen und in diesen münden. 4.2 Aussiedlerhöfe und Bebauung Brechtsee-Südufer In dem neuzubauenden bzw. zu sanierenden HWD XXXIa der „mittleren und großen Rückhalte- raum-Varianten“ wurde als Dichtelement eine Spundwand vorgesehen. die wasserseitig in der Deichkrone angeordnet wird, tief in die Deichaufstandsfläche bis in den geringdurchlässigen Oberen Zwischenhorizont einbindet und somit die Grundwasserentnahmerate reduziert. Ohne diese Fließwegverlängerung durch die Spundwand wäre eine Grundwasserhaltung im Bereich Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 13/60
der Aussiedlerhöfe und des Brechtsees nicht möglich, d.h. die Spundwand wird bei allen be- trachteten Varianten als ein Kombinationselement vorgesehen. 4.2.1 Variante 1: Spundwand und Drainagen Das Schutzkonzept der Variante 1 sieht im Bereich der Bebauung der Aussiedlerhöfe und am Südufer des Brechtsees eine Maßnahmenkombination aus einer Spundwand im Dammkörper HWD XXXIa und aus Drainageleitungen, die direkt um die Einzelbebauungen verlegt werden, vor. Die Wasserhaltung für den Brechtsee erfolgt über ein Pumpwerk am südwestlichen Seeen- de, das die geförderten Wassermengen über eine Druckleitung durch den Dammkörper hin- durch in den Rückhalteraum einleitet. In Ergänzung zum Dichtelement Spundwand werden als zusätzliche Anpassungsmaßnahme um die Einzelbebauungen der Aussiedlerhöfe und der Gebäude am Brechtsee-Südufer zur Grundwasserhaltung Drainageleitungen zum Rückhalteraum hin abschirmend angeordnet. Über die Drainageleitungen wird Grundwasser entnommen und Sammel- bzw. Transportleitungen zugeführt, welche wiederum die Entnahmewassermengen den jeweiligen Pumpstationen zufüh- ren. Über die Pumpstationen und die angeschlossenen Druckleitungen werden die Entnahme- wassermengen durch den Damm hindurch in den Rückhalteraum gefördert. 4.2.2 Variante 2: Spundwand und Brunnen Das Schutzkonzept der Variante 2 sieht im Bereich der Bebauung der Aussiedlerhöfe und am Südufer des Brechtsees eine Maßnahmenkombination aus einer Spundwand im Dammkörper HWD XXXIa und aus Schutzbrunnen, die in unmittelbarer Nähe um die Einzelbebauungen an- geordnet werden, vor. Die Wasserhaltung für den Brechtsee erfolgt wie für Variante 1 über ein Pumpwerk am südwestlichen Seeende, das die geförderten Wassermengen über eine Drucklei- tung durch den Dammkörper hindurch in den Rückhalteraum einleitet. In Ergänzung zum Dichtelement Spundwand werden als zusätzliche Anpassungsmaßnahme um die Einzelbebauungen der Aussiedlerhöfe und der Gebäude am Brechtsee-Südufer zum Rückhalteraum hin abschirmend Einzelbrunnen zur Grundwasserhaltung angeordnet. Die in den Einzelbrunnen geförderten Entnahmeraten werden in gemeinsame Druckleitungen eingelei- tet, über welche sie in den Rückhalteraum abgeleitet werden. Die Brunnenanlage zum Schutz der Aussiedlerhöfe besteht aus zwei Brunnensträngen, die durch den Dammkörper zu einem gemeinsamen Auslauf innerhalb des Rückhalteraums geführt werden, mit insgesamt 12 Einzel- brunnen. Die Brunnenanlage zum Schutz der Bebauung am Brechtsee-Südufer besteht aus einem Brunnenstrang mit fünf Einzelbrunnen. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 14/60
4.2.3 Variante 3: Spundwand und Drainage-/Dammseitengraben Das Schutzkonzept der Variante 3 sieht im Bereich der Bebauung der Aussiedlerhöfe und am Südufer des Brechtsees eine Maßnahmenkombination aus einer Spundwand im Dammkörper HWD XXXIa und aus Drainage-/Dammseitengräben, die direkt um die Einzelbebauungen ange- legt werden, vor. Die Wasserhaltung für den Brechtsee erfolgt wie für Variante 1 über ein Pumpwerk am südwestlichen Seeende, das die geförderten Wassermengen über eine Drucklei- tung durch den Dammkörper hindurch in den Rückhalteraum einleitet. In Ergänzung zum Dichtelement Spundwand werden als zusätzliche Anpassungsmaßnahme um die Einzelbebauungen der Aussiedlerhöfe und der Gebäude am Brechtsee-Südufer zum Rückhalteraum hin abschirmend Drainagegräben zur Grundwasserhaltung angeordnet. Durch die Drainagegräben werden die exfiltrierten Wassermengen den beiden Pumpstationen im Frei- spiegelabfluss zugeführt. Über die Pumpstationen und die angeschlossenen Druckleitungen werden die Wassermengen durch den Damm hindurch in den Rückhalteraum gefördert. Für das Grabensystem im Bereich der Aussiedlerhöfe wird der bestehende, östlich der Aussiedlerhöfe verlaufende Graben mit einbezogen und fünf Stichgräben, ausgehend vom die gesamte Be- bauung umgebenden Hauptgraben angelegt. Das Drainagegrabensystem zum Schutz der Aus- siedlerhöfe besitzt eine gemeinsame Pumpstation am südlichen Ende, in unmittelbarer Nähe zum Rückhalteraum. Das Drainagegrabensystem zum Schutz der Bebauung am Brechtsee- Südufer besteht aus einem Drainagegraben, der bedingt durch seine Lage hauptsächlich als Dammseitengraben wirkt. Dieser Dammseitengraben besitzt ebenfalls eine Pumpstation. 4.2.4 Variante 4: Spundwand, Drainage-/Dammseitengraben und Brunnen Das Schutzkonzept der Variante 4 siehteine Modifikation der zuvor beschriebenen Variante 3 aus Spundwand und Drainagegraben mit der zusätzlichen Komponente einer Brunnenanlage im Bereich der Aussiedlerhöfe vor. Bezogen auf Variante 3 werden die fünf Stichgräben des Drainagegrabensystems durch einen Brunnenstrang, der in der Hauptachse der Aussiedlerhöfe verläuft, ersetzt. Der die gesamte Bebauung der Aussiedlerhöfe umgebende Haupt- Drainagegraben samt Pumpstation, die Spundwand als Dichtelement zur Fließwegverlängerung sowie das gesamte Schutzkonzept für die Bebauung am Brechtsee-Südufer inklusive der Was- serhaltung für den Brechtsee durch das Pumpwerk am südwestlichen Seeende werden aus Variante 3 übernommen. Eine Kombination aus Drainage-/Dammseitengraben und Brunnen erscheint am Brechtsee nicht durchführbar. Der Brunnenstrang zur Grundwasserhaltung im Nahbereich der Aussiedlerhöfe besteht aus vier Einzelbrunnen und einer gemeinsamen Druckleitung, die durch den Dammkörper hindurch zu einem gemeinsamen Auslauf mit der Druckleitung der Pumpstation innerhalb des Rückhalte- raums geführt wird. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 15/60
4.2.5 Variante 5: Spundwand, Drainage und Entwässerungsmulde Das Schutzkonzept der Variante 5 greift das beschriebene Schutzkonzept der Variante 1 aus Spundwand und Drainage im Bereich der Bebauung am Brechtsee-Südufer auf und kombiniert es mit der zusätzlichen Komponente einer Entwässerungsmulde zur Grundwasserhaltung im Bereich der Aussiedlerhöfe. Die beiden Spundwandabschnitte, die Drainageanlage am Brecht- see-Südufer sowie das Pumpwerk zur Wasserhaltung des Brechtsees sind identisch zur Varian- te 1. Eine Kombination aus Drainage und Entwässerungsmulde erscheint am Brechtsee nicht durchführbar. Zur objektnahen Grundwasserhaltung wird die Anordnung einer breitflächigen, in einem großen Bogen trassierten Entwässerungsmulde um die Bebauung der Aussiedlerhöfe herum vorgese- hen. Die durch die Entwässerungsmulde entnommenen Grundwassermengen werden der Rückhalteraumnahen Pumpstation zugeführt, von wo aus die geförderten Wassermengen durch den Dammkörper in den Rückhalteraum eingeleitet werden. 4.2.6 Variante 6: Spundwand, Drainage und Teiche Das Schutzkonzept der Variante 6 sieht im Bereich der Aussiedlerhöfe eine Maßnahmenkombi- nation aus einer Spundwand im Dammkörper HWD XXXIa Grundwasserteiche vor. Die beiden Spundwandabschnitte, die Drainageanlage am Brechtsee-Südufer sowie das Pumpwerk zur Wasserhaltung des Brechtsees sind identisch zur Variante 1. Eine Kombination aus Drainage und Teiche erscheint am Brechtsee nicht durchführbar. Für die Grundwasserhaltung im Bereich der Aussiedlerhöfe sind drei Teiche mit jeweils indivi- dueller Wasserhaltung an den Teichpumpstationen vorgesehen. Die Teiche werden schwer- punktmäßig in Richtung Rückhalteraum angeordnet, einer südöstlich, ein weiterer westlich des Wendelinushofes. Der dritte Teichstandort ist zwischen den drei Aussiedlerhöfen ausgewiesen. Die von den Pumpstationen der drei Teiche wegführenden Druckleitungen vereinigen sich vor dem Dammkörper zu einer Druckleitung, die den Dammkörper quert und innerhalb des Rück- halteraumes in einem Auslaufbauwerk endet. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 16/60
5 GRUNDLAGEN UND RANDBEDINGUNGEN
5.1 Grundwassermessstellen
Im Bereich der Bebauungen sind folgende Grundwassermessstellen vorhanden:
- Grundwassermessstelle 105/258-3: Diese GW-Messstelle befindet sich innerhalb der
Ortslage in der Rheinstraße in Rußheim. Dafür liegen Messwerte für den Zeitraum von
1946 bis 2015 vor. In der Auswertung ergeben sich daraus folgende Grenz-GW-Stände:
o Minimaler Grundwasserstand: ca. 96,00 müNN1
o Maximaler Grundwasserstand: ca. 97,70 müNN
o Mittlerer Grundwasserstand: ca. 96,72 müNN
- Grundwassermessstelle GWM 02 RU: Diese GW-Messstelle befindet sich in der
Rheinstraße am nordwestlichen Ortsrand der Ortslage Rußheim. Die Messstelle wurde
2018 errichtet. Dafür liegen Messwerte für den Zeitraum Oktober 2018 bis Januar 2020
vor. Die Auswertung der lediglich knapp 16 Monate laufenden Messungen ergab folgen-
de Grenz-GW-Stände:
o Minimaler Grundwasserstand: ca. 95,89 müNHN
o Maximaler Grundwasserstand: ca. 96,79 müNHN
o Mittlerer Grundwasserstand: ca. 96,39 müNHN
Aufgrund der kurzen Messreihe ist die Aussagekraft für die weiteren Planungen sehr
eingeschränkt.
- Grundwassermessstelle GWM 03 RU: Diese GW-Messstelle befindet sich in der
Dammstraße am nördlichen Ortsrand der Ortslage Rußheim. Die Messstelle wurde 2018
errichtet. Dafür liegen Messwerte für den Zeitraum November 2018 bis August 2019 vor.
Die Auswertung der lediglich knapp 10 Monate laufenden Messungen ergab folgende
Grenz-GW-Stände:
o Minimaler Grundwasserstand: ca. 95,94 müNHN
o Maximaler Grundwasserstand: ca. 96,70 müNHN
o Mittlerer Grundwasserstand: ca. 96,39 müNHN
Aufgrund der kurzen Messreihe ist die Aussagekraft für die weiteren Planungen sehr
eingeschränkt.
1
der Unterschied zwischen den Höhensystemen DHHN92 und DHHN2016 liegt im Untersuchungsraum
bei ca. 3 cm (HOETRA2016). Dieser Unterschied wird an dieser Stelle vernachlässigt.
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2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 17/605.2 Baugrund Ein Bodenmechanisches Gutachten aus dem Jahr 1990 liegt vor [U4]. Die Bohrungen wurden im Bereich der Dämme für die sechs Retentionsraumvarianten durchgeführt. Am nächsten an der Ortslage Rußheim liegen die Kurzbohrungen kB19, kB21 und kB23 im Bereich des Hoch- wasserdamms XXXIa. Diese liegen ca. 70 bis 250 m nordwestlich vom Ortsrand entfernt. Süd- lich der Aussiedlerhöfe, im Bereich des Hochwasserdamms XXXIa, liegt die Kurzbohrung kB9. Bei den Bohrarbeiten für die Herstellung der Grundwassermessstellen GWM 02 RU und GWM 03 RU wurden Bohrprofile hergestellt. Diese werden in der weiteren Planung berücksich- tigt. Eine Untergrunderkundung für die Trassen der Drainage-Variante hat im November 2019 am nördlichen Rand der Ortslage Rußheim und im Süden innerhalb der Ortslage Rußheim stattge- funden [U6]. Dafür wurden insgesamt 15 Bohrungen mit einer Tiefe von bis zu 6 m durchge- führt. Nach erfolgter Varianten-Entscheidung zu den durchzuführenden Schutzmaßnahmen sind wei- tere Baugrundaufschlüsse an den Brunnenstandorten erforderlich. Diese Baugrundaufschlüsse werden, exakt an den Stellen der jeweiligen Brunnen, im Zuge der Ausführung von der beauf- tragten Brunnenbohrfirma durchgeführt. Mit diesen Aufschlüssen werden die anstehenden Bo- denverhältnisse erkundet und für die Festlegung des Filtermaterials zwischen Filterrohr und Bohrrohr berücksichtigt. 5.3 Durchlässigkeiten im Untergrund Das Büro hydrag hat für die Erstellung des Grundwassermodells Durchlässigkeitsbeiwerte (kf- Werte) ermittelt und berücksichtigt. Diese sind in den beiden nachfolgenden Grafiken darge- stellt: Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 18/60
Abbildung 2: kf-Werte aus dem Grundwassermodell für die Ortslage Rußheim Abbildung 3: : kf-Werte aus dem Grundwassermodell für die Aussiedlerhöfe Diese Durchlässigkeitsbeiwerte werden für die weiteren Betrachtungen und Berechnungen zu den Grundwasserhaltungsmaßnahmen zugrunde gelegt. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 19/60
5.4 Bestehende Infrastruktur Die bestehenden Infrastruktureinrichtungen mit den Ver- und Entsorgungsleitungen wurden zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht berücksichtigt. Da diese Daten bei der Gemeinde Det- tenheim bisher lediglich in analoger Form vorliegen, wurde für die Vorplanung auf eine Erhe- bung verzichtet. Nach erfolgter Entscheidung zu den durchzuführenden Schutzmaßnahmen werden die Daten für die ausgewählte Lösung gezielt erhoben, digitalisiert und in der Entwurfs- planung berücksichtigt. 5.5 Vermessung Als Grundlage für die Vorplanung werden vorläufig die Daten aus dem Laserscann verwendet. Nach erfolgter Entscheidung zu den durchzuführenden Schutzmaßnahmen werden Vermes- sungen der Geländeoberfläche auf den Trassen der ausgewählten Lösung durchgeführt und in der Entwurfsplanung berücksichtigt. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 20/60
6 VARIANTENUNTERSUCHUNGEN GRUNDWASSERHALTUNGSMAßNAHMEN
6.1 Allgemeines
Nach der vom Vorhabenträger im Februar 2018 getroffenen Variantenentscheidung für die Va-
riante „Deichrückverlegung-klein“ wurden für das Grundwassermodell weitere, detailliertere Re-
chenläufe durchgeführt. Im Ergebnis ist festzuhalten, dass bei Berücksichtigung des Bemes-
sungsabflusses im Rhein sowohl für die Ortslage Rußheim, als auch für die Aussiedlerhöfe
nördlich des Rückhalteraumes geringfügige Grundwasserstandserhöhungen von bis zu 20 cm
auftreten können. Beim Vergleich des Ist- mit dem Planungszustand im Bereich des Brechtsees
bzw. bei den Paddelfreunden Huttenheim sind lt. Aussage des Grundwassermodellierers keine
weiteren Betroffenheiten vorhanden. Aus den Ergebnissen und Aussagen des Grundwasser-
modellierers ergibt sich, dass zur Vermeidung von zusätzlichen, schadbringenden Grundwas-
serstandserhöhungen Schutzeinrichtungen für die
- Ortslage Rußheim und
- Aussiedlerhöfe
erforderlich sind.
Im durchgeführten Planungsprozess werden die Untersuchungen aus der Machbarkeitsunter-
suchung 2017 für die mittleren und großen Varianten berücksichtigt. In enger Abstimmung zwi-
schen Grundwassermodellierer und Objektplaner wurden vom Büro hydrag mögliche Anpas-
sungs- bzw. Schutzmaßnahmen diskutiert, bewertet und falls zielführend modelliert.
Für die Bewertung der einzelnen Varianten wurde auf folgende Kriterien besonders Wert gelegt:
- Schutz der Bebauung
- Zuverlässigkeit der GW-Haltungsanlage
- Baulicher Aufwand
- Risikobetrachtung
- Betriebs und Unterhaltungsaufwand
- Gemeindeentwicklung
- Naturschutz
- Platzbedarf
- Akzeptanz bei Bevölkerung/Gemeinde
- Grundstücksbetroffenheit
- Investitionskosten
Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung
2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 21/60Die Vorplanung der Grundwasserhaltungsmaßnahmen wurde in einem langwierigen iterativen Prozess über einen Zeitraum ca. zwei Jahren durchgeführt. Dabei wurden mehrfach grundwas- sermodelltechnische Untersuchungen angestellt, naturschutzfachliche Betrachtungen und Bau- grundaufschlüsse durchgeführt. Diese Punkte sind in der Planung sukzessive eingearbeitet worden. Nachfolgend wird ein Abriss des Planungsprozesses, d.h. auch mit, ursprünglich für möglich erachtete Varianten, verworfenen Planungsvarianten dargelegt. 6.2 Möglichkeiten Grundwasserhaltungsmaßnahmen Unter Berücksichtigung der Berechnungsergebnisse aus dem Grundwassermodell werden nachfolgend die allgemein bekannten Möglichkeiten von Grundwasserhaltungsmaßnahmen aufgeführt, bewertet und eine Aussage getroffen, ob dies für den Rückhalteraum Elisabethen- wört in Erwägung gezogen werden kann und somit in die weiteren Planungsschritte Eingang findet. Für die Ortslage Rußheim sind schadbringende Grundwasseranstiege sowohl im südlichen als auch im nördlichen Bereich der Bebauung zu verhindern. Im Norden gilt dies für die drei Aus- siedlerhöfe Wendelinus-, Klausen- und Marienhof. 6.2.1 Linienhafte Drainage Die unterirdisch, entlang einer Linie angelegten Drainageleitungen besitzen die Funktion, durch die Druckwasserentnahme den aus dem Rückhalteraum resultierenden seitlichen und von un- ten wirkenden Druckwasserandrang zu entspannen und Grundwassererhöhungen entgegen- zuwirken. Dabei wirken die Drainageleitungen als hydraulische Barriere. Die Drainageleitungen werden von beiden Seiten angeströmt. Idealerweise erfolgt die Anordnung in der Nähe der be- troffenen Gebäude. Grundwasserhaltungsmaßnahmen in Form von linienhaften Drainagen sind sowohl für die Orts- lage Rußheim als auch für die Aussiedlerhöfe möglich und werden weiter betrachtet. 6.2.2 Vertikale Schutzbrunnen Bei vertikalen Schutzbrunnen bildet sich ein räumlich ausgedehnter Absenktrichter aus, inner- halb dessen Reichweite die maximal zugelassenen Grundwasserstände bei Druck- bzw. Grundwasserzufluss aus dem Retentionsraum gehalten werden können. Durch die flächenmä- ßige Anordnung der Einzelbrunnen überschneiden sich die Absenktrichter, sodass für ein be- bautes Gesamtgebiet die entsprechenden maximalen Grundwasserstände gehalten werden können. Mit vertikalen Schutzbrunnen können auch punktuell größere Absenkungen erzielt werden, z.B. bei innerhalb der Bebauung liegenden Gebäuden mit tiefen Kellern. Grundwasserhaltungsmaßnahmen in Form von vertikalen Schutzbrunnen sind sowohl für die Ortslage Rußheim als auch für die Aussiedlerhöfe möglich und werden weiter betrachtet. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 22/60
6.2.3 Entwässerungs-/ Drainage-/ Dammseitengraben Für Entwässerungs- bzw. Drainagegräben gilt, diese so nah wie flächenverfügbar an die zu schützenden Objekte anzuordnen. Entwässerungs- bzw. Drainagegräben nehmen anfallendes Druck- bzw. Grundwasser entlang dessen linienartigen Verlaufs sukzessive auf. Einbindetiefe und Gewässerbreite der Gräben sind abhängig vom Kontakt zum Grundwasserleiter (Gewähr- leistung hydraulischer Anschluss) bzw. der zu erzielenden Wirkung. Die Tiefenlage der Graben- sohle orientiert sich v.a. am Ziel-Grundwasserstand. Unter den gegebenen geologischen Voraussetzungen müsste ein Entwässerungs- bzw. Drai- nagegraben sehr tief eingebunden werden, so dass dieser auch ständig wasserführend ist und ein offenes Stillgewässer an den Ortsrändern von Rußheim bzw. bei den Aussiedlerhöfen dar- stellen würde. Damit geht ein großer Flächenverbrauch mit großem betrieblichen Aufwand ein- her. Grundwasserhaltungsmaßnahmen in Form von Entwässerungs- bzw. Drainagegraben werden sowohl für die Ortslage Rußheim als auch für die Aussiedlerhöfe als nicht sinnvoll er- achtet und somit nicht weiter betrachtet. Auch die Möglichkeit von Dammseitengräben entfällt, da bei der zu untersuchenden Damm- rückverlegung klein der neue Rheinhauptdamm auf der Insel liegt. 6.2.4 Entwässerungsmulde Die Schutzfunktion einer breitflächigen Entwässerungsmulde ist ähnlich der eines Entwässe- rungs- oder Drainagegrabens mit den Unterschieden, dass die Muldensohle mit geringer durch- lässigerem Sohlmaterial ausgebildet wird als die des Entwässerungs- oder Drainagegrabens und die Muldensohle auf einer Höhenkote zwischen mittlerem Grundwasserstand und Grund- wasserhöchststand angeordnet wird, sodass nur Spitzen im Grundwassergeschehen abgemil- dert werden. Die Mulden besitzen keinen dauerhaften Grundwasseranschluss. Unter den gegebenen geologischen Voraussetzungen ist eine Mulde ohne dauerhaften Grund- wasseranschluss nicht möglich. Grundwasserhaltungsmaßnahmen in Form von Mulden werden sowohl für die Ortslage Rußheim als auch für die Aussiedlerhöfe ausgeschlossen und somit nicht weiter betrachtet. 6.2.5 Teiche Die künstliche Anlage von Teichen bewirkt durch die gegenüber dem Aquifer um 8- bis 10-fach höhere Speicherkapazität, dass dynamische Grundwasserprozesse ausgehend von einer ver- stärkten Untergrundinfiltration aus dem Rückhalteraum gedämpft werden. Für die nachdrän- genden Wasserraten stellt der Teich lange Zeit eine lokale Grundwassersenke dar, die langsa- mer ansteigt als das umgebende Grundwasser. Verallgemeinernd ausgedrückt, wirkt ein Teich wie ein großer „Brunnen“ mit zwar geringen Absenkraten, aber großen Reichweite. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 23/60
Unter den gegebenen geologischen Voraussetzungen sind Teiche nicht zielführend. Grundwas- serhaltungsmaßnahmen in Form von Teichen werden sowohl für die Ortslage Rußheim als auch für die Aussiedlerhöfe als nicht sinnvoll erachtet und somit nicht weiter betrachtet. 6.2.6 Vertikales Dichtelement Zur Minimierung des Wasserandrangs durch Fließwegverlängerung im Bereich mit begrenztem Flächenangebot und geringem Abstand der Bebauung zum Damm können vertikale Dichtele- mente wie Spund- oder Schmalwände angeordnet werden. Im Bereich Rußheim könnte ein Dichtelement lediglich im bestehenden HWD XXXI eingebaut werden, da der neue Rheinhaupt- damm auf der Insel liegt. Aufgrund der Grundwasserströme ist nach Einschätzung des Grundwassermodellierers der Einbau von vertikalen Dichtelementen nicht zielführend. Somit wird diese Schutzeinrichtung sowohl für die Ortslage Rußheim als auch für die Aussiedlerhöfe nicht weiter betrachtet. 6.2.7 Pumpwerk/ Pumpstation Ein positiver Effekt für die Grundwassersituation kann sich auch durch Absenkung des Wasser- spiegels in bestehenden Gewässerzügen einstellen. Hierzu ist ein Pumpwerk an dem Gewäs- serzug, in dem Fall von Rußheim am Rheinniederungskanal bzw. am Rußheimer Altrhein, an- zuordnen. Nach Einschätzung des Grundwassermodellierers ist eine Wasserspiegelabsenkung im Rhein- niederungskanal oder dem Rußheimer Altrhein nicht zielführend. Somit wird diese Schutzein- richtung sowohl für die Ortslage Rußheim als auch für die Aussiedlerhöfe nicht weiter betrach- tet. Proj.-Nr. 2089, Bericht-Nr. Be06: Rückhalteraum Elisabethenwört – wasserbauliche Planung 2089_200304_Be06_Vorplanung GW-Haltung.docx Seite 24/60
6.3 Variantenbetrachtung Ortslage Rußheim
Wie in Kap. 6.2 aufgeführt, werden die beiden Lösungsmöglichkeiten Drainagen und Brunnen
im weiteren Planungsprozess genauer untersucht. Nachfolgend werden die betrachteten Vari-
anten für die Ortslage Rußheim erläutert und bewertet. Mit dem kalibrierten Grundwassermodell
Elisabethenwört wurden für die in der weiteren Planung zu berücksichtigende Dammrückverle-
gung klein erste Berechnungen mit dem sogenannten Bemessungshochwasser HQ5000 durch-
geführt. Zielführende Möglichkeiten der Grundwasserhaltungsmaßnahmen wurden in das
Grundwassermodell eingebaut und berechnet. In einem weiteren Schritt werden Langzeitbe-
rechnungen im Zeitraum 1999 bis 2001 durchgeführt. Darauf aufbauend können die Schutz-
maßnahmen im Rahmen der Entwurfsplanung endgültig dimensioniert werden. Grundlage für
die vorplanerischen Überlegungen sind die Ergebnisse aus der Grundwassermodellierung [U5],
die in Tabelle 1 zusammengefasst sind. Für die Modellierung wurden seitens des Büros hydrag
die Varianten wie folgt bezeichnet:
- Rußheim: Variante R-1 – Drainage: DK04_4_AM4
- Rußheim: Variante R-2 – Vertikalbrunnen: DK04_B4
Tabelle 1: Zusammenfassung Ergebnisse Grundwassermodellierung für die Ortslage Rußheim
Variante Beschreibung Empfehlung maxima-
le Förderraten für
Dimensionierung
Drainagestränge vor Nordwestrand und Süd-
Rußheim
ostrand der Bebauung Nordwest: 200 l/s
Variante R-1
Haltewasserstand in Drainage: Südost: 180 l/s
Drainagen
Nordwest: 97,0 müNHN, Südost: 96,80 müNHN
Brunnen 1: 30 l/s
Brunnen 2: 25 l/s
Brunnen 3: 25 l/s
Zwei Brunnenstränge mit jeweils 3 Brunnen
Brunnen 4: 30 l/s
Brunnen 5: 20 l/s
Brunnen 6: 25 l/s
Rußheim
Brunnen 1: 30 l/s
Variante R-2
Brunnen 2: 25 l/s
Vertikalbrunnen
Brunnen 3: 25 l/s
Drei Brunnen im nördlichen Brunnenstrang Nord Brunnen 4: 10 l/s
und fünf Brunnen im südlichen Brunnenstrang Brunnen 5: 25 l/s
Brunnen 6: 25 l/s
Brunnen 7: 15 l/s
Brunnen 8: 15 l/s
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