Flomretensjonsbasseng

Flommen oppbevaring bassenget Mordgrundbach an der Bahra i østlige Erzgebirge

Et flomretensjonsbasseng (HRB) er en demning , hvis hovedformål er å regulere strømningshastigheten til en elv under flom . Det demper den utstrømmende flombølgen ved midlertidig lagring av overdreven vannbelastning og frigjør den igjen på en kontrollert måte etter at en hendelse har avtatt. Kummen er vanligvis tom (såkalt tørr basseng eller grønt basseng) eller delvis fylt (permanent oppbevaringsbasseng). Store basseng for oppbevaring av flom kan konstrueres på samme måte som demninger , men deres viktigste formål er fortsatt flomsikring. Dammer tjener også andre formål, for eksempel B. drikkevannsforsyning eller kraftproduksjon. Ved avstengning brukes demninger eller demninger .

Plassering av bassenget i forhold til vannmassen

Flomretensjonsbasseng (HRB) i hovedseksjonen (venstre) og bypass (høyre), bestående av en dam (1), oppbevaringsbasseng (2), naturområde (3), stillebasseng (4), overgang (5) og utløp (6)

Hovedkonklusjon

Flomretensjonsbassenger i "hovedkretsen" krysses direkte av vannet. Sperrestrukturen (1) ligger over elveløpet, med det rennende vannet drenert uhindret gjennom bunnutløpet når vannstanden er lav . Hvis tilstrømningen av vannet stiger over det vanlige utløpet av bunnutløpet, holdes dette økte utslippet tilbake og bassenget (2) blir demmet opp. Først når tilstrømningen faller under den vanlige utstrømningen, tømmes bassenget sakte igjen. Bunnutløpet er innstilt slik at bare så mye vann kan strømme gjennom som understrømmen kan håndtere uten skade. Det laveste området av bassenget, som mer regelmessig påvirkes av mindre flom, er vanligvis utformet som et rent naturområde (3). Et eksempel på et slikt basseng er vannbeholderbassenget Jonenbach .

Shunt

Flomretensjonsbassenger i "shunten" strømmer ikke direkte av vannet, men bassenget (2) er ordnet til siden av elven. Bassenget er skilt fra elven med en langsgående demning (1) orientert i retning av elva. Ved flom kan noe av vannet fra elven kanaliseres inn i bassenget gjennom en overføringsledning (5). Den flyter senere tilbake i elven gjennom overgangen eller et annet utløp (6). I normal tilstand forblir elven i sin naturlige gang. Elvens økosystem med bankstrimler og flomsletter blir derfor beholdt gjennom hele flomretensjonsbassenget i shunten.

Flomretensjonsbassenger i shunten skiller seg ikke ut i forhold til vannmassen eller i de nødvendige tekniske systemene fra poldere som brukes til flomsikring. Den DIN 19712 (flom forsvar langs elver) av 2013 grenser begge disse formene fra festeområdene over det maksimale vann-nivå: øker vannstanden bare litt, er det en tørrlagte om hoveddelen av vann til. Et eksempel på en polder er Langeler Bogen flomsikringsbasseng .

Klassifisering

En underavdeling av oppsamlingsbassenger for flom gjøres i henhold til DIN 19700-12 først og fremst basert på størrelsen i henhold til følgende tabell:

Klassifisering Total lagringsplass Høyden på sperrekonstruksjonen
liten mindre enn 0,050 000 m 3 mindre enn 04 m
liten mindre enn 0.100.000 m 3 mindre enn 06 m
medium mindre enn 1 000 000 m 3 mindre enn 15 m
stor større enn 1 000 000 m 3 større enn 15 m

I tillegg kan avvik fra denne klassifiseringen opp eller ned på grunn av viktigheten og risikopotensialet fastsettes av operatøren i koordinering med godkjenningsmyndigheten. Dette gjelder spesielt hvis de to verdiene, total lagringsplass og høyde på sperrekonstruksjonen, er i forskjellige klasser.

Det primære formålet med oppbevaringsbassenger for flom er å beskytte mot flom. Hvis det er andre bruksområder, kan oppbevaringsbassenger for flom med permanent oppdemming tildeles reservoarer i henhold til DIN 19700. Den tilsvarende avgjørelsen tas på en plante-spesifikk basis. Kriteriene for avgjørelsen er ikke så mye størrelse - Lauenstein-flombeholderbassenget i Sachsen , for eksempel , som ble ferdigstilt i 2006, har en høyde over dalbunnen på over 40 m - men snarere forholdet mellom størrelsen på permanent lagringsplass til flomens oppbevaringsplass eller andre oppgaver som å heve lave vannnivåer, levere drikkevann eller generere elektrisitet.

Bygging av et flombasseng

Et flomretensjonsbasseng består vanligvis av en sperrestruktur med det formål å demme vannet i reservoaret om nødvendig. Drift og bunnavløp muliggjør tømming av bassenget og håndtering av bassenget. En flomavlastning tjener til å beskytte mot uventet høye vannstander.

Sperrestrukturen

Sperrekonstruksjonen kan utformes enten som en dam eller en damvegg . Demninger helles og kan bygges på stein så vel som på tilstrekkelig stabil jord (løs stein). Hvis vanntette lag bare skal påføres i større dybde, må det vanligvis tas spesielle tiltak for å vanntette undergrunnen. Tetning under overflaten og tetning av dam må danne et sømløst tetningssystem. Dammer skal bare reises på stabil stein. Den eksakte utformingen avhenger i stor grad av fjellegenskapene og formen på dalen.

Beslutningen om typen barrierestruktur bestemmes ikke bare av de avgjørende geologiske egenskapene til undergrunnen, men også av økonomiske og designmessige hensyn. Dammer bør foretrekkes spesielt i seismiske områder. På den annen side må byggemateriale for damkonstruksjon være tilgjengelig i tilstrekkelig mengde og kvalitet i lokal nærhet til den planlagte demningen.

Avhengig av størrelsen på systemet, må det fremlegges forskjellige sikkerhetsbevis. Disse gjelder konstruksjonens sikkerhet, brukbarhet og holdbarhet. Tretthetsstyrken må bevises med en levetid på 80 til 100 år gjennom regelmessige visuelle og metrologiske kontroller. I henhold til DIN 19700-11 må konstante effekter som dødbelastning, trafikk og tilleggsavgift samt vanntrykk ved permanent overbelastning tas i betraktning, men også sjeldne effekter som ekstrem flomakkumulering og uvanlige belastningssaker som jordskjelv må tas i betraktning i designet.

Betjenings- og bunnuttak

I mange bassenger for oversvømmelse av flom er drifts- og bunnavløpene kombinert i en struktur og danner "hjertet" til en dam. Det vanlige drifts- og bunnutløpet løper vanligvis på nivået av elveleiet gjennom foten av dammen og består av en innløpsstruktur med flotsam rake , en gass eller stengingsområde, en passasje (transportkanal) og en utløpsstruktur med stillingskum .

Tverrsnitt av demningen ved Jonenbach flom retensjon bassenget (1): kulverten (2): flom lindring med drivved rake , (3) nedre utløp (innløp) med rake og innløp begrensning, (4): utløp struktur med fiskestige, (5): stille basseng (hurtig flytende vann blir bremset ned), (6): gangsti, (7): damtopp
Innløp (rød) og utslippshydrografer (blå) av designflommen for a) ukontrollert basseng og b) servant kontrollert for konstant utslipp
Innløpsstruktur for bunnutløp med rake og innløpsregulering, samt åpning for bypass (høyre)

Den viktigste kjerneoppgaven til det operative avløpet er å begrense utslippet. Vannutløsningen justeres med redusert tverrsnitt i gassområdet slik at bare en ufarlig mengde slippes ut i understrømmen. Gassområdet kan ordnes på vannsiden, i midten eller på luftsiden ved bunnutløpet. Reduksjonen til det nominelle utslippet ("vanlig utslipp") skjer enten ved en fast størrelse på en strømningsåpning i bunnutløpet eller ved en bevegelig gasspjeld i form av en kontaktor, glide eller klaff. Det ukontrollerte bunnuttaket har fordelene med lav følsomhet for svikt, samt lavere konstruksjons- og vedlikeholdskostnader. På den annen side er ulempene dårlig utnyttelse av bassengets innhold og mangel på evne til å tilpasse seg flombølgen (spiss eller flat utslipp).

Ved et ukontrollert basseng må strømningsåpningens størrelse tilpasses den maksimalt tillatte strømningshastigheten Q max for et fullstendig oppdemmet basseng. På et lavere nivå i oppbevaringsbassenget er imidlertid vanntrykket og dermed strømningshastigheten lavere enn kapasiteten til det nedre løpet av strømmen vil tillate. I begynnelsen av flombølgen resulterer dette i en sterkere oppbygging i bassenget enn det som er nødvendig (stripete område i øvre diagram). Hvis tilstrømningen faller under den tillatte utstrømningsmengden Q max , tømmes bassenget relativt sakte igjen (forsinket utslipp).

Den adaptive, hendelsestilpassede kontrollen, derimot, tillater en jevn tilførsel av vann, skreddersydd til den kritiske strømmen i understrømmen. Spesielt i begynnelsen av en flombølge kan strømningshastigheten økes gjennom en bred åpning, beslag reduseres (stripet område i nedre diagram) og dermed kan retensjonsområdet brukes bedre. Siden andelen drivved vanligvis økes i begynnelsen av en flomhendelse, har en større åpning i bunnutløpet på dette tidspunktet den ekstra fordelen at risikoen for blokkering av flytende rusk (risiko for tilstopping) reduseres. Etter at flombølgen har avtatt, oppnås det normale nivået raskere, og bassenget er tilgjengelig for ytterligere flom raskere. Fordelene som er beskrevet er større for større systemer enn for mindre eller mellomstore systemer. Flommengdene som frigjøres fra forskjellige flomoppbevaringsbassenger kan også koordineres med hverandre for å redusere overlappingen av flombølger ved elveutløpet ved hjelp av en litt forsinket utslipp. På den annen side krever adaptiv kontroll kompleks planlegging og pålitelig informasjon om den generelle avrenningssituasjonen i det berørte området.

For å øke driftssikkerheten foreskriver DIN 19700-12 en bypass i stengingsområdet for mellomstore og store bassenger (høyde større enn 6 m, volum større enn 100.000 m³) . Dette er enten en bypass-linje for gassområdet eller en annen separat åpning med lukkealternativ. Vanligvis er omkjøringsveien stengt. Hvis bunnuttaket blir tett, kan bassenget tømmes via bypass. Nødutløpet åpnes enten direkte i stilleservanten (separat røråpning) eller føres bare separat i første del og åpnes deretter i bunnutløpet (felles utløp).

Flomavlastning

Oppbevaringsbasseng Glashütte , dam ombygd i 2007

Hvis det strømmer inn så mye vann under flom at bassenget er fullstendig fylt, må det videre vannet som strømmer inn renne av via flomavlastningen . Dette må derfor ha et fast overløp, en kanal og et stille basseng . Selv et overfylt basseng har en flomabsorberende funksjon takket være opprettholdelsen .

Ytterligere eksempler

Se også

weblenker

Individuelle bevis

  1. ↑ a b c d e f Clemens Höfer: Design og dimensjonering av bunnuttak av flomretensjonsbassenger i små nedslagsfelt, masteroppgave for å oppnå akademisk grad Diplomingenieur, Institute for Water Management, Hydrology and Structural Hydraulic Engineering, University of Natural Resources og biovitenskap, Wien, 2010 ( online som PDF nedlastbar )
  2. ↑ Andrew Faeh, Susanne Eigenheer Wyler og Heinz Hochstrasser: Flom oppbevaring bassenger: progressive og utprøvd. (PDF; 318 kB) (Ikke lenger tilgjengelig online.) Basler & Hofmann, arkivert fra originalen 30. april 2015 ; åpnet 8. juni 2013 (gjennomgangsartikkel om funksjonen til flomretensjonsbassenger fra UMWELTPRAXIS nr. 55 / desember 2008 s. 17–20).
  3. ^ German Association for Water Management, Wastewater and Waste eV (Red.): Flutpolder. DWA, Hennef 2014, ISBN 978-3-942964-81-4 , s. 12.
  4. ↑ a b c Statlig institutt for miljø, målinger og naturvern Baden-Württemberg: Arbeidsstøtte for DIN19700 for flomretensjonsbassenger , PDF (1,8 MB), 2007, åpnet 16. juni 2013.
  5. ↑ Ronald Haselsteiner: Normative innovasjoner av DIN 19700-12 / 2004 "Flood retention bassenget" ( Memento fra 07.01.2014 i Internet Archive ) , PDF, åpnes den 20. juni 2013.
  6. ↑ a b Konrad Bergmeister , Frank Fingerloos, Johann-Dietrich Wörner: Betongkalender 2011: Fokus: Kraftverk, fiberarmert betong , Verlag Ernst & Sohn, 2010, ISBN 978-3-433-02954-1 (online forhåndsvisning på Google Bøker )
  7. ↑ AWEL: Kontor for avfall, vann, energi og luft: Informasjonstavle: Oversvømmelsesbasseng på Jonenbach for å beskytte Affoltern am Albis