Beitrag zu detaillierten Analysen der Hydraulik von Schlitzpässen

Viele in Planung befindliche, aber auch bereits gebaute Fischaufstiegsanlagen sehen eine Schlitzpassbauweise vor. Im Rahmen der Planung bzw. des Monitorings entsprechend der aktuellen Richtlinien dimensionierter Bauwerke stellen sich jedoch vielfach hydraulische Detailfragen, welche bisher noch nicht umfassend analysiert wurden. In der einschlägigen Literatur werden Aspekte, wie instationäre Strömungsschwankungen, unterschiedliche Strömungsmuster oder die Verformung der Wasseroberfläche, zwar angesprochen, die Übertragung auf konkrete Anwendungsfälle ist jedoch aufgrund abweichender Randbedingungen (z. B. Gefälle, Detailgestaltung der Einbauten) nur bedingt möglich. Aufgrund dieser Wissensdefizite werden am Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern umfangreiche Untersuchungen anhand von Naturmessungen, Labormodellen und hydrodynamisch-numerischen Simulationen durchgeführt.

In diesem Artikel werden aktuelle Grundlagenuntersuchungen vorgestellt, welche das Wissen bzw. Verständnis bzgl. der für eine fischökologische Bewertung maßgeblichen Strömungseigenschaften in Schlitzpässen im Detail verbessern, aber auch die prinzipielle Eignung von Mess- sowie Simulationsverfahren analysieren sollen. Dabei wird insbesondere auf bislang wenig beachtete Aspekte, wie Wasserspiegelverformungen, lokale Geschwindigkeitsverteilungen und instationäre Effekte, eingegangen.

Die Basis hierfür liefern umfangreiche Messungen (Geschwindigkeiten, Drücke und Wasserstände in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung) und Strömungssimulationen an der Modellrinne. Diese umfasst die Abfolge von zwei Becken und orientiert sich hinsichtlich der geometrischen Abmessungen an den Richtlinien der DWA am Beispiel der Fischaufstiegsanlage (FAA) Koblenz (Mosel), da für diese Anlage umfangreiche Beobachtungsdaten vorliegen. Die Beckengeometrie wird im Maßstab 1:1,6 abgebildet, so dass das Modell eine Schlitzbreite von ca. 30 cm sowie Beckenabmessungen von 2,4 x 1,7 m (Länge x Breite) aufweist. Als Vereinfachung gegenüber der realen Anlage ist die Modellsohle horizontal und die maximal einstellbare Wassertiefe beträgt lediglich 80 cm. Untersucht wurden bislang hauptsächlich zwei Zustände mit unterschiedlichen Wasserspiegeldifferenzen Δhm zwischen den Becken von ca. 8 und 5 cm, bezogen auf die mittleren Wasserspiegellagen in den Becken.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 07-08/2015 (August 2015)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Dr.-Ing. Mark Musall
Dr.-Ing. Peter Oberle
M. Eng. Ruth Carbonell Baeza
M. Eng. Juan Francisco Fuentes-Pérez
Dr.-Ing. Jeffrey A. Tuhtan

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