Vorlesung 4 Flashcards

1
Q

Was sind die Aufgaben von Betriebsauslässen?

A

Aufgabe von Betriebsauslässen ist die Entnahme des Wassers für verschiedene Nutzungen (z.B. Trinkwasser, Bewässerung, Wasserkraft). Entnahmeanlagen bestehen aus dem Einlaufbauwerk, einem Transportbauwerk und einem Auslaufbauwerk.

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2
Q

Welche Anforderungen werden an Entnahmeanlagen gestellt?

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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3
Q

Welche Anforderungen werden an den Grundablass gestellt?

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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4
Q

Welche drei Verschlüsse sind für Grundablässe und Triebwerksleitungen (Druckstollen) vorzusehen?

A

▪ Revisionsverschluss
▪ Absperrverschluss
▪ Regelverschluss (im Druckrohr beim Damm oder am Ende der Rohrleitung bei einer Mauer)

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5
Q

Aufgabe von Schieber und Schütze?

A

Bewegung des Verschlusses erfolgt senkrecht zur Strömung.

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6
Q

Aufgabe von Ventilen?

A

Bewegung erfolgt parallel zur Strömungsrichtung.

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7
Q

Aufgaben von Klappen und Hähnen?

A

Der durchströmte Querschnitt wird durch eine Dreh-Bewegung des Verschlusses variiert.

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8
Q

Was sind 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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9
Q

Was sind 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.

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10
Q

Was sind Regelverschlüsse?

A

Regelverschlüsse dienen der Durchflussregelung im Druckrohr. Es gibt Gleit- und Rollschütze, Drucksegmente und Kegelstrahlventile. Regelverschlüsse können variabel auf- und zugefahren werden, so dass im Gegensatz zu Absperrverschlüssen auch Zwischenstellungen möglich sind. Hinter der Verschlussebene ist eine ausreichende Belüftung vorzusehen, um einen oszillierenden Schussstrahl zu vermeiden.

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11
Q

Welche Arten von Regelverschlüssen gibt es?

A

• Gleitschütz
• Rollschütz
• Drucksegment
• Kegelstrahlventil

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12
Q

Was ist die Aufgabe von Entlastungsanlagen?

A

Aufgabe von Entlastungsanlagen ist die Abführung des nicht speicherbaren Teils eines Hochwassers. Daher müssen die Hochwasserentlastungsanlagen so ausgelegt werden, dass sie auch extreme Hochwässer abführen können.

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13
Q

Welche Typen von Hochwasserentlastungsanlagen kennen Sie?

A

▪ Überfälle mit und ohne Verschlüssen
▪ Verschließbare Öffnungen unterhalb des Stauziels in verschiedenen Höhen
▪ Überströmbare Dammbereiche

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14
Q

Welche Typen von Hochwasserentlastungsanlagen gibt es bei Staudämmen und warum sind diese notwendig?

A

Staudämme dürfen ohne einen Schutz der Dammkrone nicht überströmt werden, da ansonsten durch Erosion die Böschung zerstört werden kann. Typen von Hochwasserentlastungsanlagen bei Staudämmen sind:
▪ Hangkanal mit Schussrinne und Tosbecken (große Abflussreserven)
▪ Turmbauwerke mit Einlauftrichter (geringe Abflussreserven)

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15
Q

Was ist der Hangkanal?

A

Die Hochwasserentlastung in den Hangkanal erfolgt in den meisten Fällen über eine feste Wehrschwelle. Der Hangkanal stellt zusammen mit der festen Wehrschwelle das Einlaufbauwerk dar. Am Ende des Hangkanals folgt der Übergang in die Schussrinne. An diesem Übergang erfolgt auch der Übergang vom schießenden in den strömenden Fließzustand.

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16
Q

Was ist die Schussrinne?

A

Die Schussrinne stellt das Transportbauwerk dar. Sie besitzt Neigungen zwischen 20° und 60° in Abhängigkeit der Hangtopographie und der Lage des Tosbeckens. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist die Betonoberfläche sehr sorgfältig zu bauen, um unerwünschte Kavitationserscheinungen zu vermeiden. Ein Versagen der Schussrinne kann die Sicherheit der gesamten Talsperre gefährden.

17
Q

Wie kann Energie bei Talsperren umgewandelt werden?

A

Grundsätzlich bieten sich bei Talsperren die gleichen Energieumwandlungsmöglichkeiten 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 0,3 m und 1,2 m bei einer Neigung zwischen 30° und 50°. Die getreppten Gerinne stellen somit auch eine Kombination aus Transportbauwerk und Energieumwandlungsanlage dar.

Grundsätzlich stellen sich zwei Fließzustände ein, die von der Überfallhöhe abhängen:
▪ Kaskadenströmung (nappe flow) = Abfluss über Kaskaden
▪ Gerinneströmung (skimming flow) = Abfluss über Makrorauheiten

18
Q

Welche voneinander unabhängige Verschlüsse sind für Grundablässe und Triebwasserleitungen (Druckstollen) vorzusehen?

A

• Revisionsverschluss
• Absperrverschluss
• Regelverschluss (im Druckrohr beim Damm oder am Ende der Rohrleitung bei einer Mauer)

19
Q

Was ist die Aufgabe von Entlastungsanlagen?

A

Aufgabe von Entlastungsanlagen ist die Abführung des nicht speicherbaren Teils eines Hochwassers. Daher müssen die Hochwasserentlastungsanlagen so ausgelegt werden, dass sie auch extreme Hochwässer abführen können.

20
Q

Welche Neigung besitzt die Schussrinne in Abhängigkeit der Hangtopographie und der Lage des Tosbecken?

A

Neigung liegt zwischen 20° und 60°

21
Q

Welche zwei Fließzustände stellen sich bei Talsperren ein, die von der Überfallhöhe abhängig sind?

A

• Kaskaden- und Gerinneströmung