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Wasserbau 2

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colek's version from 2018-12-01 18:40

Section

Question Answer
Talsperren ZweckWasserspeicherung,
Talsperren Eigenschaften gesamte Talquerschnitt abgesperrt, Höhe wird von der gewünschten Größe des Speicherraumes bestimmt, Geologischer Aufbau des Untergrundes enorm wichtig
Talsperren EinteilungStaumauern, Staudämme
Staumauern BaumaterialienBeton/ Mauerwerk
Staudämme BaumaterialienKonstruktion aus Erd- oder Felsmaterial
Auswahlkriterien für den TalsperrentypGröße des Bauwerkes,Geländeverhältnisse,Untergrundverhältnisse,Zur Verfügung stehende Baumaterialien,Wirtschaftliche Gegebenheiten,Einpassung in die Landschaft,Aufnahme von Verkehrswegen,Größe des abzuführenden Hochwassers
Staumauern TypenGewichtsstaumauern, Bogenstaumauern, Aufgelöste Staumauern
GewichtsstaumauernWasserdruck durch ihre Eigenlast widerstehen
BogenstaumauernWasserdruckkräfte überwiegend zufolge der Gewölbewirkung in die Flanken und den Untergrund übertragen
Aufgelöste Staumauernohne Abstützung in die Flanken durch besondere konstruktive Gestaltung der Stauwand den Wasserdruck in den Untergrund übertragen
Bogenmauern (Gewölbemauern) TypenGleichradienstaumauern, Kuppelstaumauern, Gleichwinkelstaumauern, Zylinderstaumauern
Bogenmauern (Gewölbemauern) EigenschaftenErfordern den geringsten Aufwand an Beton, Eher schmale Täler und sehr gute Untergrundverhältnisse
Gleichradienstaumauern(hier ist der Radius konstant und der Öffnungswinkel ist variabel)
Kuppelstaumauern(die heute übliche moderne Form: Radius und Öffnungswinkel variabel)
Gleichwinkelstaumauern(der Öffnungswinkel konstant und der Radius ist variabel)
Zylinderstaumauern(Radius und der Öffnungswinkel konstant)
Aufgelöste Mauern (Pfeilerkopfmauer) eine Reihe von Pfeilern, die durch Platten, gewölbe oder Kuppeln mit einander verbunden sind
Aufgelöste Mauern (Pfeilerkopfmauer) VorteileMassenersparnis, geringe Einwirkung des Sohlwasserdruckes, leichte Zugänglichkeit, Beobachtbarkeit
Staudämme Eigenschaftengeringere Anforderungen an den Untergrund (muss nicht wasserdicht sein)
Staudämme TeileStützkörper, Dichtkörper, Filter
Staudämme TypenErddämme, Felsschüttdämme, Dämme mit natürlicher/künstlicher Dichtung, Dämme mit außenliegender oder innenliegender Dichtung
Erddämme nutzenörtlich anstehende Lockergesteine
Felsschüttdämme nutzenSteinbruchmaterial
Dämme mit natürlicher Dichtung Materialienz.B. Lehm oder Ton
Dämme mit künstlicher Dichtung Materialienz.B. Asphalt, Stahlbeton, Folien
Hochwasserentlastungsanlagen Funktion an Sperrenbauwerken dienen dem Schutz des Bauwerkes, Bemessungshochwasser schadlos abgeführt, Unterdrücke und Schwingungen auszuschließen
Hochwasserentlastungsanlagen TypenFeste/ BeweglicheHochwasserentlastungsanlagen an Staudämmen- als eigenes Bauwerk, Konstruktion darf nicht überströmt werden, Seitlich angeordnete Schußrinnen, Überfalltrichter und Stollen
Formel WehrüberfallQ= 2/3*beiwert*breite*(2g)^0,5 *hü^3/2
Formel Ausfluss unter SchützenQ= beiwert*mezera pod stavidlem*(2*g*výška hladiny nad jezem)^0,5
Möglichkeiten des HochwasserschutzesHochwasserverträgliche Nutzung; Verhinderung des Entstehens von Hochwässern; Beeinflussung des Abflussgeschenes
Hochwasserverträgliche Nutzung VorgangSchadlose Abfuhr des HW
Verhinderung des Enstehens von Hochwässern VorgangSpeicherung des Niederschlags/ Speicherung in Hochwasserrückhaltebecken
Beeinflussung des Abflussgeschenes VorgangKanalisierung; Abflussdämpfung
Hochwasserschutz KategorienHerabsetzung der Empfindlichkeit des Überschwemmungsgebietes; Erhöhung der Abflusskapazität der Fliessgewässer längs des Überschwemmungsgebietes; Dämpfung der Abflüsse durch Rückhalt
Abflussverschärfung durchFlurbereinigung; Siedlungserweierung; Verkehrsflächen; Nutzungsänderungen
Passiver Hochwasserschutz Massnahmen im EinzugsgebietAufforstungen; Gehölzebestand an Zubringerbächen; Pufferzonen durch Hecken und Grünstreifen; Umwandlung von Acker in Dauergrünland; Abflussbremsende Bodenbearbeitung; Erhaltung des natürlichen Bodenwasserhaushaltes
Passiver Hochwasserschutz Massnahmen am GewässerNutzung gewässeraher Überflutungsräume; Umsiedlung gefährdeter Nutzungen; Hintanhaltung neu hinzu kommender Nutzungsansprüche; Erhaltung bestehender Retentionsräume
Aktiver Hochwasserschutz MassnahmenBauliche (Lineare, Punktuelle M.); Andere (Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Gebäuden; Nutzungänderung gefährdeter Flächen; Versicherungsprogramm...)
Lineare Massnahmen HWAusbau; Abflussertüchtigung; Gewässeraufweitung; Hochwasserentlastung, Flutmulde ...)
Hochwasserrückhaltebeckendurch es wird ein Teil der Hochwasserfracht zurück gehalten. Dadurch wird die Abflussspitze im flussab liegenden Gewässerabschnitt verringert.
Hochwasserrückhaltebecken EinteilungNach Beckengrösse; Rückhaltevolumen; Lage zum Gewässer; Betriebsform
Hochwasserrückhaltebecken Bemessung Spezifischer Speicherraum[m^3/km^2]; Masszahl der Wirksamkeit enes Rüchaltebeckens. Wenn ↑E=↓ Speicherraum
Hochwasserrückhaltebecken Bemessung WiederkehrsintervalleMass der Sicherheit (Klassen I bis V)
Hochwasserrückhaltebecken Bemessung RückhalteraumRaum aus topografischen Karte als Beckenihaltslinie aus der Flächeninhaltslinie ermittelt; Flaches Becken, Becken mit Dauerstau; Becken ohne Dauerstau
Hochwasserrückhaltebecken Konstruktion AbschlussbauwerkErddamm aus bindige auch rollige Materialien/ Zonendamm; Materialwahl; Einbindung in die Landschaft; Auslass (steuerbare/ nicht steuerbare); Hochwasserentlastungsanlagen
Nachteile ungesteuerter Hochwasserrückhaltebeckengeringe Störanfälligkeit durch das Fehlen beweglicher bzw. maschinell zu bewegender Teile;• geringe Kosten für Grundablass durch einfache Konstruktion -weitgehende Wartungsfreiheit;• größere Funktions-Sicherheit im Ereignisfal
Vorteile ungesteuerter Hochwasserrückhaltebeckenschlechtere Ausnutzung des Beckeninhaltes;• größeres Becken als bei gesteuertem Abfluss erforderlich;• zu Beginn der Hochwasserwelle grundsätzlich höhere Verklausungsanfälligkeit als gesteuerte Grundablässe (hervorgerufen durch relativ kleineren Abflussquerschnitt zu Ereignisbeginn);• Störung des kontinuierlichen Geschiebetriebes
Schiffahrtswege AnforderungenAusreichende Fahrwassertiefe; geringe Strömungsgeschwindigkeit; Fahrwasserbreite; Ufer und Sohlbefestigung ; manchmal Schleusenbauwerke
Leistungsabgabe der Turbine =Pa=ro*g*nt*Qa*Ha = Leistungsabgabe der Turbine [W]= Dichte des Wassers*Gravitationskonstante*Turbinewirkungsgrad*Ausbaudurchfluss*Ausbaufallhöohe
Leistungsabgabe Der Turbine näherungsweiseP=Q*H*7,8 [kW]
Fallhöhe istDifferenz der Energiehöhen zweier Querschnitte in OW und UW. (Näherungsweise- Wasserspeiegeldifferenz)
RohfallhöheBruttofallhöhe- Höhendifferenz die sich zwischen dem Anfangspunkt und dem Endpunkt Gewässernutzung ergibt
NutzfallhöheNettofallhöhe- Höhendifferenz die unmittelbar an der Turbine wirksam wird.
AusbaudurchflussGrösse, für die eine Turbine ausgelegt ist
Maximalleistung eines Wassekraftwerkesergibt sich aus Qa und Ha; wird erreicht, wenn der natürliche Zufluss gleich dem Qa ist
TeillastbetriebWenn der Ausbaudurchfluss nicht zur Gänze zur Verfügung steht, wird das Kraftwerk im Teillastbetrieb gefahren
Arbeitsvermögenin kWh
Kraftwerk Anlagen nach AbflussHochdruckkraftwerke / Niederdruckkraftwerke
Kraftwerk Anlagen nach BetriebsartLaufkraftwerke; Speicherkraftwerke
Kraftwerk Anlagen nach Bauliches KonzeptWehrkraftwerk; Ausleitungskraftwerk
Niederdruckanlagen Eigenschaftengrosser Durchfluss, kleine Fallhöhe uw.
Hochdruckkraftwerke EigenschaftenKleiner Durchfluss, Gorsse Fallhöhe uw.
Entnahmebauwerk und Feststoffabwehr MassnahmenPosition im Flusslauf; Grobrechen; Tauchwand; Schwellen; Sand und Kiesfänge; Feinrechen
Triebwasserleitung TypenOffener / Geschlossener
Offener TriebwasserwegErdkanäle (un/aus-gekleidet); Betonquerschnitte
Geschlossener TriebwasserwegFreispiegelleitung / Druckrohrleitung
Elektromaschinelle AusstattungWasserkraftmaschine, Generator, Getriebe, Transformator
WasserkraftmaschinenTurbinen, Pumpen, Wasserräder, Wasserkraftschnecken
TurbinenWandeln Lageenergie des Wasser in Mechanische Rotationsenergie um
ÜberdruckturbinenKaplan-, Francis-Turbine (regulierbar); Wasserdruck übt Kraft auf Laufradfläche aus
Freistrahlturbinen (Impulsturbinen)Peltonturbine; Wasserdruck wird in kinetische Energie in Form eines Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahles umgewandelt, der die Becher trifft, dia am Aussenring des Laufrades sitzen
Wirkungsgrad der Turbine =Peff./Ptheo - Differenz zwischen theoretisch vorhandener Energie und nutzbrindgend umgewandelter Energie
KaplanturbineÜberdruckturbine im Niederdruckbereich; Achsiale Anströmung und Abströmung des Laufrades; Vertikal/ Horizontal achsig
FrancisturbineRadial von aussen nach innen durchströmte und axial ausströmende Überdruckturbine; Horizontaler/Vertikaler Welle; Bei hohes Gefälle Überschniedung mit Peltont.; Bei niedriges Gefälle Überschniedung mit der Kaplant.
Peltonturbinebei geringe Durchflüsse bei grossen Fallhöhen; Tangentiale anströmung; hat Düsen, Bei kleinen Fallhöhen horizontalachsig; Bei grossen Fallhöhen vertikalachsig
GeneratorenMechanische Energie umwandelt an Elektrische Energie
TransformatorErhöht/Verringert elektrische Spannung
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