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Talsperren & Wasserkraft > Hochwasserentlastungsanlagen > Flashcards

Hochwasserentlastungsanlagen Flashcards

1
Q

Betriebseinrichtungen von Talsperren

Sicherheit

A
  • Entlastungsanlagen

* Überfälle mit/ohne Verschlüsse Heber Zwischenauslässe, Überströmbare Dammbereiche

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2
Q

Betriebseinrichtungen von Talsperren

Nutzung

A

Entnahmeanlagen
• Entleerung, Entlastung, Bewirtschaftung
- Grundablässe
• Bewirtschaftung, Entlastung, Entleerung
- Betriebsablässe

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3
Q

Betriebseinrichtungen von
Talsperren

Entnahmeanlagen

Einlaufbauwerk

A
  • Einlauftrompete

* Entnahmeturm

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4
Q

Betriebseinrichtungen von
Talsperren

Entnahmeanlagen

Transportbauwerk

A
  • Rohrleitung

* (Druckstollen, Freispiegelstollen)

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5
Q

Betriebseinrichtungen von
Talsperren

Entnahmeanlagen

Auslaufbauwerk

A
  • Nutzung
  • Aufbereitung
  • Energieumwandlung
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6
Q

Anforderungen an Entnahmeanlagen

A
  • Strömungsgünstige Ausbildung ohne instabile Strömungszustände
  • Vermeidung von Kavitation und Schwingungen
  • Schutz vor Treibgut (Einbau von Rechen)
  • 2 unabhängige Verschlüsse je Auslass
  • Bei längeren Rohrleitungen sind Rohrbruchsicherungen einzubauen
  • ggf. sind hydr. Modellversuche zum Nachweis der Wirksamkeit und Wirkungsweise erforderlich
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7
Q

Grundablass

Anforderungen an Grundablässe

A
  • schadloser Unterwasserabfluss bei Vollstau und Einhaltung der (n-a)-Regel
  • die Abgabe eines minimalen Abflusses muss auch bei Absenken des Absenkzieles möglich sein.
  • Bei allen Beckenwasserständen muss eine angestrebte schnelle Absenkung unter Berücksichtigung
    der Standsicherheit des Absperrbauwerks und der Uferböschungen möglich sein.
  • Grundablässe müssen ggf. für die Bauzeit auf Freispiegelabfluss bemessen werden.
  • In der Regel müssen Talsperren über mindestens zwei unabhängige Grundablässe verfügen.
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8
Q

Grundablass

Verschlüsse

A
  • steuerbarer Verschluss (Wassermenge die durchströmt steuerbar)
  • nicht steuerbarer Verschluss (1 oder 0)
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9
Q

Verschlüsse und Armaturen

Skizze

A

Für Grundablässe und Triebwasserleitungen (Druckstollen) sind drei voneinander unabhängige Verschlüsse
vorzusehen.
- Revisionsverschluss
- Absperrverschluss
- Regelverschluss (Im Druckrohr beim Damm
oder am Ende der Rohrleitung bei einer Mauer)

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10
Q

Verschlüsse und Armaturen

Beschriftung der Skizze

A 
• RV: Revisionsverschluss
- Roll-/Gleitschütz
• A: Absperrrverschluss
- Absperrklappe (1 oder 0)
• Regelverschluss
- Kegelstrahlventil
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11
Q

Verschlüsse und Armaturen

A

Skizze

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12
Q

Typen von Verschlüssen

Schieber & Schütze

A

Bewegung des Verschlusses erfolgt senkrecht zur

Strömung.

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13
Q

Typen von Verschlüssen

Ventile

A

Bewegung erfolgt parallel zur Strömungsrichtung.

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14
Q

Typen von Verschlüssen

Klappen und Hähne

A

Der durchströmte Querschnitt wird durch eine DrehBewegung des Verschlusses variiert.

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15
Q

Revisionsverschlüsse

A

Revisionsverschlüsse sind meistens einfache Konstruktionen, die als Gleit- oder
Rollschütze ausgeführt werden. Am Einlauf von Grundablässen und
Triebwasserleitungen befinden sie sich die meiste Zeit im Wartezustand und
werden dann bei Wartungs- und Revisionsarbeiten eingesetzt.. Häufig werden sie
mit einer Seilwinde betätigt.

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16
Q

Absperrverschlüsse

A

Absperrverschlüsse dienen dem planmäßigen Verschluss einer Druckleitung. Am
meisten wird die sogenannte Absperrklappe eingesetzt. Durch Fallgewichte kann
die Absperrklappe bei Störungen im Betrieb schnell geschlossen werden.

17
Q

Regelverschlüsse

A

• Konstruktion
- Gleit- und Rollschütze, Drucksegmente, Kegelstrahlventile
• Einsetzung
- Durchflussregelung im Druckrohr

  • > variabel auf- und zugefahren werden
  • > Zwischenstellung möglich
  • > hinter Verschlussebene = ausreichende Belüftung (Vermeidung oszillierenden Schusstrahl)
18
Q

Regelverschlüsse

Gleitschütz

Ohne Skizze

A

Verlustbeiwert
• 0,10-0,15

Nachteil
• Abmessungen begrenzt, da große Antriebskraft nötig
Vorteil

• Einfachheit, keine Rollen, keine Dichtungen, keine Nischen

Lage
• an beliebiger Stelle in Rohrleitung

19
Q

Regelverschlüsse

Rollschütz

Ohne Skizze

A

Verlustbeiwert
• 0,2

Nachteil
• Dichtungen große Nischen

Vorteil
• automatisches Schließen durch Eigengewicht

Lage
• an beliebiger Stelle in Rohrleitung

20
Q

Regelverschlüsse

Drucksegment

Ohne Skizze

A

Verlustbeiwert
• 0,10

Nachteil
• große Lagerkräfte; viel Platzbedarf

Vorteil
• geringe Hubkräfte, keine Nischen

Lage
• an beliebiger Stelle in Auslauf

21
Q

Regelverschlüsse

Kegelstrahlventil

Ohne Skizze

A

Verlustbeiwert
• bedeutungslos da immer am Auslauf

Nachteil
• ungeeignet in kaltem Klima

Vorteil
• gute Strahlzerteilung

Lage
• am Auslauf

22
Q

Hochwasserentlastungsanlagen

Aufgabe

A
  • Abführung des nicht speicherbaren teils eines HW
  • auch für extreme HW

• Typen

  • Überfalle mit und ohne Verschlüsse
  • verschließbare Öffnungen unterhalb des Stauziels in verschiedenen Höhen
  • Überströmbare Dammbereiche
23
Q

Hochwasserentlastungsanlagen

Typen von Hochwasserentlastungsanlagen

A
  • Überfälle mit und ohne Verschlüssen
  • verschließbare Öffnungen unterhalb des Stauziels in verschiedenen
    Höhen
  • überströmbare Dammbereiche
24
Q

Hochwasserentlastungsanlagen an
Staudämmen

ohne Skizze

A

Staudämme dürfen ohne einen Schutz der Dammkrone nicht überströmt werden, da sonst
Erosionen die Böschungen zerstören können. Typen von Hochwasserentlastungsanlagen
bei Staudämmen sind:
- Hangkanal mit Schussrinne und Tosbecken (große Abflussreserven)
- Turmbauwerke mit Einlauftrichter (geringe Abflussreserven)

25
Q

Feste Überlaufschwelle

A

Q Formel Poleni

26
Q

Entlastungsanlagen an Staudämmen

A
  • dürfen ohne Schutz der Dammkrone nicht überströmt werden
  • durch Erosion können Böschungen zerstört werden

• Typen

  • Hangkanal mit Schussrinne und tosbecken (große Abflussreserven)
  • Turmbauwerke mit Einlauftrichter (geringe Abflussreserven)
27
Q

Turmbauwerk mit Einlauftrichter

Innerste -Talsperre

A

Skizze

28
Q

Hydraulische Berechnung für

Schachtüberfälle

A

nach Poleni, b entspricht pi2Radius

29
Q

Hangkanal

ohne Skizze

A
  • Hangkanal + feste Wehrschwelle = Einlaufbauwerke
  • Ende Hauptkanal
  • > Übergang Schussrinne
  • > Übergang von schießenden in strömenden Fließzustand
30
Q

Schussrinne

ohne Skizze

Neigung 20 bis 60°

A

= Transportbauwerk

• hohe Strömungsgeschwindigkeit
-> Betonoberfläche sehr sorgfältig bauen (Kaviationserscheinungen vermeiden

• Versagen
-> Gefährdung komplette Talsperre

31
Q

Hochwasserentlastungsanlagen an
Staumauern

ohne Skizze

A
  • Mauerüberlauf
  • Hangüberlauf
  • Schachtüberlauf
  • Überlauf mit Verschluss
  • Heber
  • Zwischenablass
  • Rohrleistung, Stollen
  • Schussrinne
  • Luftseite, Staumauer
  • Sprungschanze
  • Kaskade
  • Tosbecken
  • Wasserpolster
32
Q

Entlastungsanlagen an Staumauern

Entlastung über den Mauerrücken (bei Gewichtsstaumauer)

A

wie bei Staudämmen

33
Q

Entlastungsanlagen an Staumauern

Entlastung über die Mauerkrone (bei Bogenstumauer)

A

Entlastung über die Mauerkrone

34
Q

Entlastungsanlagen an Staumauern

Entlastung an einer Sprungschanze

A

mit einer Sprungschanze

Es besteht die Gefahr
der Kolkbildung!
- Sohle des Gewässers kann beschädigt werden

35
Q

Energieumwandlungsanlagen bei

Talsperren

A

Grundsätzlich bieten sich bei Talsperren die gleichen Energieumwandlungs-möglichkeiten wie bei
Wehren an. Zusätzlich gibt es noch die Möglichkeit der getreppten Gerinne (stepped spillways).
Dadurch kann die Energie bereits auf dem Mauerrücken abgebaut werden. Die Stufenhöhen betragen
zwischen 0,3m und 1,2m bei einer Neigung zwischen 30° und 50°. Die getreppten Gerinne stellen
somit auch eine Kombination aus Transportbauwerk und Energieumwandlungsanlage dar.

36
Q

Energieumwandlungsanlagen bei
Talsperren

Fließzustände

A

Grundsätzlich stellen sich zwei Fließzustände ein, die von der Überfallhöhe abhängen:

  • Kaskadenströmung (nappe flow) = Abfluss über Kaskaden
  • Gerinneströmung (skimming flow) = Abfluss über Makrorauheiten
37
Q

Stepped Spillways

A
  • Horizontal, glatte Stufen
  • Eingetiefte Stufen (pooled steps)
  • Geneigte Stufe (nach unten)
  • Geneigte Stufen (nach oben)
  • Sohlenschwellen (mit beweglicher Sohle)
38
Q

Kaskadenströmung – nappe flow

A
  • Wechselsprung mit Deckwalze (NA 1)
  • Partieller Wechselabsprung (NA 2)
  • Überkritischer Abfluss ohne Wechselsprung (NA 3)
39
Q

Gerinneströmung – skimming flow

A

SK Typ A

  • bei 19° <= x <= 55°
  • x <= 19° & hohem Durchfluss

SK Typ B
- 5,7 <= x <= 19° & niedrigem Durchfluss

Talsperren & Wasserkraft (20 decks)

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