Weir (hydraulikkingeniør)

Justerbar damm med fiskepassasje på Werre i Lage
Weir ved Zwenkau-sjøen

En stamme , også stammen , dam , i Sveits , i Østerrike og Sør-Tyskland, og Wuhr , Werche eller Legi kalles, er i hydraulisk konstruksjon , en avstengning som stenger tilstrømningen eller utstrømningen av en vannlegeme. Den er altså en del av en demning og danner et kunstig falltrinn . Stammer kan overløpes eller strømme gjennom til tider eller begge deler samtidig. De brukes ofte, men ikke nødvendigvis, sammen med andre systemer som B. vannmøller , vannkraftverk , låser og demninger bygget og drevet.

Området i den faktiske eller potensielle vannstrømningsretningen under stammen er referert til som undervannsområdet , området over som det øvre vannet . Det fallende vannet faller bak dammen i et stille basseng . Stillbassenget kan lukkes med en terskel som tjener til å stabilisere hoppet . Elvebroer er noen ganger bygget over store, permanente dammesystemer . Fellen er en mindre utforming av stammen .

historie

De første menneskeskapte dammene eksisterte for rundt 5000 år siden da folk begynte å bosette seg i Mesopotamia , på Indus og på Nilen . Tidlige dommer ble bygget som lett flyttbare leirdammer (senere også med treplater) i vanningskanaler; de senere faste dammene betjente for det meste den regulerte tilførselen av vann til drift av møller på elver eller bekker eller regulering av en kanal for et annet formål, for eksempel vannforsyning, vanning (damm med avledning av en dammgrøft). Stammer kunne gjøre farvann med grunne dybder seilbare, men på den annen side representerte de betydelige hindringer, spesielt for stor skipsfart.

bruk

Dammene på Nidda brukes til å regulere vannstanden. Sett her i Frankfurt-Rödelheim nær Brentanopark
Nedlagt helikopter for vanningsformål i Laibach i Kölkebeck nær Halle Westfalen

I utgangspunktet øker dammene nivået på hodevannet med noen få centimeter til noen få meter, og kan derfor tjene forskjellige formål (ofte flere formål samtidig):

Den stagnasjon mål er det foreskrevne vannstanden i oppstrøms vann, som er rettet for i samsvar med formålet av terskelen for regulær drift, og som ikke må overskrides med hensyn til vann brukere som befinner seg på den øvre delen av vannet. Imidlertid kan kortvarige overskridelser ikke alltid unngås i eksepsjonelle situasjoner (f.eks. Under flom). Det høyeste lagringsmålet representerer det maksimale vannstanden ved planlagt flomutslipp. Vannnivået bestemmes med en måler .

Målevegg

To trekantede dammer for strømningsmåling

Måleveier brukes til å måle strømmen av et rennende vann ved hjelp av en overløpsplate

Design

Weir-systemet Groot Spui (rundt 1510) i Lier (Belgia) ble brukt til å kanalisere vannet i Nete mer gjennom byen eller forbi det etter behov

Avhengig av konstruksjonstype skilles det mellom forskjellige stammer:

  • Ikke-kontrollerbare (faste) overløp:
    Stammen består av en stiv, uforanderlig demningskropp uten å regulere organer.
  • Kontrollerbare (bevegelige) overløp:
    Ved å installere kontrollorganer (dørlås), inkludert trekk- og trykksegmenter, festeklaffer og kontaktorer , kan vannstanden i oppstrømsvannet i dammen styres etter behov. De såkalte slangedamene er en spesiell form for kontrollerbare tårn, som består av en slange som kan fylles med luft eller vann og forankres til elveleiet. Avhengig av slangens fyllingsnivå, kan vannstanden i det øvre vannet reguleres til en viss grad. I tilfelle en flom kan slangen i slangestammer legges nesten helt ved å tømme den, og dermed sikre at flommen kan strømme av fritt.

Formen på stikkronen kan være bred, avrundet eller skarpkantet. Formen påvirker både utslippskapasiteten ved et gitt vannstandsnivå og mulig påvirkning under vann. På stammen er det generelt en strømforandring fra å strømme til å skyte. Denne strømningsendringen ledsages av en akselerasjon av utstrømningen på dammen. Under visse omstendigheter kan det relativt høye undervannsnivået forårsake bakvann på stammen når det gjelder større utstrømninger og / eller lave høyder. Det ideelt komplette angrepet (uforstyrret av undervannet) blir da til et ufullkommen angrep, med en økning i vannstanden i det øvre vannet ( retensjon ).

Faste dommer

Weir med oppdemmingskropp uten lås

Bevegelige stammer

Når det gjelder bevegelige stammer, kan lukningene fjernes delvis eller helt om nødvendig.

Bevegelige daler med overløp

Bevegelige dører med underløp

Komponenter

Større stammesystemer er vanligvis utstyrt med flere stasjonsfelt med stengelåser (kontrollorganer) som kan betjenes separat fra hverandre. Av sikkerhetsmessige årsaker bør stammer ha ett felt mer enn nødvendig ( n-1-regel ) slik at man kan feile trygt som et resultat av revisjon eller blokkering i tilfelle flom.

Mange dammer inneholder - i det minste delvis, i enkelte felt - bevegelige elementer ( kontaktorer ) som kan brukes til å regulere utslippet.

Moderne dammer også ofte inneholde en overløpskant brygge (overgang), en fisk pass (fotturer oppstigning middel ) , en lås eller båt passasje (eller en kombinert fiske kano pass ).

Bivirkninger

Stammer er kunstige strukturer i naturlig vann. De blokkerer vannet, og gjør det ofte umulig for fisk og annet vannlevende liv å vandre oppstrøms. Dette problemet kan minimeres ved å sette opp en fisketrapp . Hvis en fast overløpsterskel er mulig, en base blir rampe ofte brukes i dag i stedet for en demning, som kan overvinnes lettere ved de fleste vannlevende skapninger.

Stammer bygger opp vannet og forårsaker en betydelig reduksjon i strømningshastigheten over, ettersom området som strømmen passerer gjennom øker betraktelig med samme strømningshastighet . Den nedre strømningshastigheten fører til økt sedimentering i det øvre vannet, og bunnen av elveleiet kan stige. Ruskene mangler under dammen . Siden elver da ofte absorberer underlag med overskuddsenergi, kan sengen som dypes under dørsystemene dypere ut hele vannmassen og muligens også det omkringliggende grunnvannet.

I en sterkt forurenset vannmasse kan den lave strømningshastigheten føre til mangel på oksygen på oppstrøms siden og deretter til fiskens død . Vannlegemets temperaturoppførsel kan også påvirkes av demningen ovenfor. Som regel er flora og fauna i lagringsområdet over stammen forskjellig fra under vann på grunn av forskjellige strømningshastigheter og temperaturer .

Foran dørsystemer er det fare for død for mennesker og også småbåter som har kommet inn i dette området på grunn av den sterke sugeeffekten. Også under dammen stammer farer fra vannrullen som danner seg, ettersom folk kanskje ikke lenger kan frigjøre seg fra den.

Se også

Klause (hydraulikkingeniør)

litteratur

  • Weir . I: Meyers Konversations-Lexikon . 4. utgave. Bind 16, Verlag des Bibliographisches Institut, Leipzig / Wien 1885–1892, s. 474.
  • Peter Kaiser: demninger. I: Historical Lexicon of Switzerland .
  • Lueger: Leksikon for all teknologi. Søkeord dammer online utdrag
  • Jürgen Giesecke, Emil Mosonyi , Stephan Heimerl: Vannkraftverk: planlegging, bygging og drift. Springer Berlin, 2009, ISBN 978-3-540-88988-5 .
  • Kurt Lecher, Hans-Peter Lühr, Ulrich CE Zanke: Pocket book of water management . 8. helt reviderte utgave. Vieweg, Wiesbaden 2003, ISBN 3-528-02580-8 .
  • Theodor Strobl, Franz Zunic: Hydraulic engineering. Nåværende grunnleggende, nye utviklinger . Springer, Berlin et al. 2006, ISBN 3-540-22300-2 .
  • Bundesanstalt für Wasserbau (Red.) (2020): Faste oppløp på føderale vannveier: studier av gjennomførbarhet og anbefalinger for implementering . Karlsruhe: Federal Institute for Hydraulic Engineering (BAW kommunikasjon, 105). hdl.handle.net

weblenker

Commons : Weirs  - Samling av bilder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Wehr  - forklaringer av betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Individuelle bevis

  1. ^ Christian Rohr : Ekstreme naturhendelser i de østlige Alpene, opplevelse av naturen i senmiddelalderen og i begynnelsen av moderne tid , Böhlau Verlag, Köln, Weimar, Wien, 2007, ISBN 978-3-412-20042-8 , side 355, hvorav noen kan vises på Google Bøker
  2. ^ Johann Peter Hebel : Allemanische und Hochdeutsche Gedichte , Karlsruhe 1838, s. 279 Google digitalisert ; Begrepet brukes fortsatt i dag i lokalpressen i Wiesental-dalen
  3. ↑ Christoph Slaby: Operasjonstaktikk for brannvesenet: Merknader om vannredning (PDF; 861 kB), State Fire Brigade School Baden-Württemberg, juni 2011, åpnet 5. juni 2016