Wasserwirtschaft 12 / 2011


Hydraulische Wirkung der DeichrĂŒckverlegung Lenzen an der Elbe
Dipl.-Ing. Matthias Alexy, Dipl.-Ing. Petra Faulhaber
Seit den 1990er Jahren wurde an der Elbe bei Lenzen durch das Land Brandenburg eine DeichrĂŒckverlegung geplant und realisiert. Die Bundesanstalt fĂŒr Wasserbau hat mit hydraulisch-morphologischen Modelluntersuchungen des OberflĂ€chenabflusses die Umsetzung des Projektes unterstĂŒtzt. Inzwischen konnte die Wirkung dieser Maßnahme in der Natur beobachtet werden. Eine Zusammenschau von Strömungsdaten aus der Natur und Modellergebnissen erlaubt RĂŒckschlĂŒsse auf die GĂŒte der Prognosemodelle und auf die Wirkung der Maßnahme mit Fokus auf Wasserspiegel und Durchflussaufteilung.
Pelton-Turbinen – Beitrag zu GehĂ€useabströmung und Lufteintrag in das Unterwasser
Dr. Alexander Arch, Dr. Dominik Mayr
Bei Wasserkraftanlagen, die mit Pelton-Turbinen im Gegendruck betrieben werden, ist die Kenntnis der erforderlichen LĂ€nge des Unterwasserkanals zur vollstĂ€ndigen Ausgasung der in das Unterwasser eingetragenen Luft fĂŒr einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage von entscheidender Bedeutung. Die Eingangsrandbedingung der Zweiphasenströmung „Wasser- Luft“ im Unterwasserkanal stellt die Eintragsmenge der Luft in das Unterwasser dar. Der Beitrag beschreibt fĂŒr eine 6-dĂŒsige Pelton-Turbine die Ergebnisse von Messungen an einer Großanlage zur Verteilung von Geschwindigkeiten, Tropfendurchmesser und Lufteintrag des abströmenden Wassers unmittelbar oberhalb des Unterwasserspiegels. Die Messungen wurden mit einer neuen Messtechnik mittels Drucksensoren durchgefĂŒhrt.
Zur Ermittlung von GrundwasserstĂ€nden fĂŒr Karten zur GefĂ€hrdung des Grundwasseranstiegs infolge eines Hochwassers
Dr.-Ing. Bernhard Becker, Dipl.-Ing. Steffi Forberig, Dipl.-Geol. Roger Flögel, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger SchĂŒttrumpf, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Köngeter
Eine wesentliche EingangsgrĂ¶ĂŸe fĂŒr Karten zur GefĂ€hrdung des Grundwasseranstiegs infolge eines Hochwassers sind GrundwasserstĂ€nde, die einem Bemessungsszenario zugeordnet sind. Nach einer kurzen EinfĂŒhrung der Prozesse, die einen Grundwasseranstieg infolge eines Hochwassers (kurz „unterirdisches Hochwasser“) bewirken und der Vorstellung einer entsprechenden Gefahrenkarte werden in diesem Artikel zwei Herangehensweisen zur Ermittlung der Grundwasserstande prĂ€sentiert: die Auswertung von historischen Messwerten unter Verwendung von hydrogeologischem Expertenwissen und die gekoppelte Modellierung.
Ehemalige Schleuse im Berliner Spreekanal – Geschichtliche Entwicklung, Ist-Zustand und zukĂŒnftige Nutzungsmöglichkeit
Dr.-Ing. M. Sc. Ralf Gastmeyer
In Berlin-Stadtmitte verlĂ€uft ungefĂ€hr parallel zu dem Richtung Nordwesten fließenden Streckenabschnitt der Spree von der Staustufe MĂŒhlendamm bis zum nördlichen Ende der Museumsinsel der Spreekanal. Innerhalb dieses Kanals, der ĂŒber eine LĂ€nge von etwa 1,8 km verfĂŒgt, befindet sich ca. 900 m unterhalb dessen Ausleitung – nahe des Standortes des frĂŒheren Berliner Stadtschlosses – das Stauwehr Kupfergraben. Am rechten Ufer dieses Wehrs ist eine ungefĂ€hr 36 m lange Einkammerschleuse vorhanden, die nach dem Verbot des Sportbootverkehrs auf der innerstĂ€dtischen Spree im Jahr 2000 unterwasserseitig durch eine Betonwand verschlossen wurde. Das seit diesem Zeitpunkt ungenutzte Bauwerk war Gegenstand der Untersuchungen, die im Folgenden nach einem kurzen historischen RĂŒckblick erlĂ€utert werden.
Wassernutzungsabgaben auf Wasserkraft – rechtliche und ökonomische Anforderungen
Dr. iur. Katharina Kern, Prof. Dr. Erik Gawel
Mit Abwasserabgabe und Wasserentnahmeentgelten sind in Deutschland ökonomische Instrumente in der GewĂ€sserschutzpolitik etabliert. Art. 9 der EG-Wasserrahmenrichtlinie verlangt aber u. a. eine BerĂŒcksichtigung des Grundsatzes der Kostendeckung einschließlich Umweltund Ressourcenkosten fĂŒr sĂ€mtliche Wasserdienstleistungen sowie einen angemessenen Beitrag zur Kostendeckung von Wasserdienstleistungen durch sonstige Wassernutzungen. Dies gibt Veranlassung, Abgaben als Kostenanlastungsinstrument auch fĂŒr Wasserkraft zu prĂŒfen.
Experimentelle Bestimmung der Rauheit eines Maisfeldes mit echten Pflanzen
Dr.-Ing. Christoph Rapp, Dr.-Ing. Tobias Hafner
Im Laboratorium fĂŒr Hydromechanik der Technischen UniversitĂ€t MĂŒnchen wurden Versuche zur Bestimmung der Maisfeldrauheit im Maßstab 1:1 durchgefĂŒhrt. FĂŒr die Versuche wurden echte Maispflanzen der Sorte Ricardinio im RĂŒcklaufgerinne des Labors in einem typischen Saatraster (15 cm x 75 cm) aufgebaut und bei unterschiedlichen Fließtiefen, AbflĂŒssen und WasserspiegelgefĂ€llen durchströmt. Zur ÜberprĂŒfung der AbhĂ€ngigkeit von der Anströmrichtung wurde das Saatraster um 90Âș gedreht. Es wurde festgestellt, dass die Rauheit fließtiefen- und richtungsabhĂ€ngig ist. Eine AbhĂ€ngigkeit der Rauheiten vom FließgefĂ€lle konnte in dem hier untersuchten GefĂ€llebereich nicht ermittelt werden. Aus den Versuchen wurden fließtiefenabhĂ€ngige kSt-Werte abgeleitet, die auch in numerischen 2-D-Modellen die Rauheiten von Maisfeldern wiedergeben können.
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