Experimentelle und numerische Strömungsanalyse einer Trifurkation eines 150-MW-Kraftwerkes
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
In einem Wasserkraftwerk mit drei Francis-Turbinen traten Leistungsschwankungen von bis zu 25 % in den beiden äußeren Maschinen auf. In diesem Beitrag wird anhand einer experimentellen und numerischen Untersuchung gezeigt, dass diese Schwankungen durch Strömungsinstabilitäten, die in der kugelförmigen Trifurkation entstehen, verursacht werden. Im Rahmen der Untersuchung wird die Geometrie der Trifurkation durch zwei Umlenkplatten so verändert, dass die Druckschwankungen reduziert werden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
In einem Wasserkraftwerk mit drei Francis-Turbinen traten Leistungsschwankungen von bis zu 25 % in den beiden äußeren Maschinen auf. In diesem Beitrag wird anhand einer experimentellen und numerischen Untersuchung gezeigt, dass diese Schwankungen durch Strömungsinstabilitäten, die in der kugelförmigen Trifurkation entstehen, verursacht werden. Im Rahmen der Untersuchung wird die Geometrie der Trifurkation durch zwei Umlenkplatten so verändert, dass die Druckschwankungen reduziert werden.
Ein Vorschlag für einen vereinfachten Berechnungsansatz der Messunsicherheit
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Der Bedarf an hochaufgelösten und fehlerfreien Messungen der Größen Wasserstand und Durchfluss wird immer wichtiger. Verschiedenste Messsysteme kommen hierbei zum Einsatz, welche alle von Natur aus einen gewissen Grad an Unsicherheiten beinhalten. Um die Aussagekraft und Zuverlässigkeit einer Messung beurteilen zu können, ist es notwendig, das Messergebnis mit einer Unsicherheitsangabe zu versehen. Die Entwicklung eines vereinfachten Berechnungsansatzes soll das Fachpersonal hinsichtlich der Angabe von Messunsicherheiten sensibilisieren.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Der Bedarf an hochaufgelösten und fehlerfreien Messungen der Größen Wasserstand und Durchfluss wird immer wichtiger. Verschiedenste Messsysteme kommen hierbei zum Einsatz, welche alle von Natur aus einen gewissen Grad an Unsicherheiten beinhalten. Um die Aussagekraft und Zuverlässigkeit einer Messung beurteilen zu können, ist es notwendig, das Messergebnis mit einer Unsicherheitsangabe zu versehen. Die Entwicklung eines vereinfachten Berechnungsansatzes soll das Fachpersonal hinsichtlich der Angabe von Messunsicherheiten sensibilisieren.
Doppler-Effekt und kontinuierliche Durchflussmessung in offenen Gerinnen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Horizontale Ultraschall-Doppler-Geräte und Radargeschwindigkeitssensoren nutzen den Doppler-Effekt zur kontinuierlichen Messung der Fließgeschwindigkeit in offenen Gerinnen. Modernste Signalverarbeitungstechniken sowie die Verfügbarkeit von Metadaten sichern und überwachen die Qualität der Messwerte und ermöglichen so eine zuverlässige Durchflussbestimmung rund um die Uhr, auch in Extremsituationen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Horizontale Ultraschall-Doppler-Geräte und Radargeschwindigkeitssensoren nutzen den Doppler-Effekt zur kontinuierlichen Messung der Fließgeschwindigkeit in offenen Gerinnen. Modernste Signalverarbeitungstechniken sowie die Verfügbarkeit von Metadaten sichern und überwachen die Qualität der Messwerte und ermöglichen so eine zuverlässige Durchflussbestimmung rund um die Uhr, auch in Extremsituationen.
Technische, konzeptionelle und organisatorische Lösungen zur Qualitätskontrolle hydrometrischer Daten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Aufgrund steigender Datenmengen und abnehmender personeller Ressourcen stoßen etablierte, oft manuelle Prozesse der Qualitätskontrolle an ihre Grenzen. Ein Ausweg besteht darin, Prozesse zu automatisieren und dem Anwender Werkzeuge für deren Überwachung und entsprechende Eingriffsmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen. Der Beitrag behandelt technische, konzeptionelle und organisatorische Aspekte einer solchen Implementierung in einer modernen Software-Lösung. Dies inkludiert den korrekten technischen Datenfluss vom Sensor bis hin zur Datenbank, eine fachliche Kontrolle und Datenbearbeitung sowie die softwareseitige Unterstützung von Geschäftsprozessen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Aufgrund steigender Datenmengen und abnehmender personeller Ressourcen stoßen etablierte, oft manuelle Prozesse der Qualitätskontrolle an ihre Grenzen. Ein Ausweg besteht darin, Prozesse zu automatisieren und dem Anwender Werkzeuge für deren Überwachung und entsprechende Eingriffsmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen. Der Beitrag behandelt technische, konzeptionelle und organisatorische Aspekte einer solchen Implementierung in einer modernen Software-Lösung. Dies inkludiert den korrekten technischen Datenfluss vom Sensor bis hin zur Datenbank, eine fachliche Kontrolle und Datenbearbeitung sowie die softwareseitige Unterstützung von Geschäftsprozessen.
Messdatenmanagementsysteme für ein integrales urbanes Wassermanagement
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Zur Umsetzung eines integralen urbanen Wassermanagement ist es erforderlich, die Messdaten aus dem realen System zielgerichtet zu nutzen. Dabei kommt Messdatenmanagementsystemen eine zentrale Bedeutung zu, in denen alle Messwerte erfasst, bewertet, plausibilisiert und erst anschließend für die weitere Nutzung gespeichert werden. Dies wird am Beispiel der Stadt Bochum erläutert.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Zur Umsetzung eines integralen urbanen Wassermanagement ist es erforderlich, die Messdaten aus dem realen System zielgerichtet zu nutzen. Dabei kommt Messdatenmanagementsystemen eine zentrale Bedeutung zu, in denen alle Messwerte erfasst, bewertet, plausibilisiert und erst anschließend für die weitere Nutzung gespeichert werden. Dies wird am Beispiel der Stadt Bochum erläutert.
Arbeitsablauf und Qualitätssicherung in einem Messdatenmanagementsystem
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Unter einem Messdatenmanagementsystem (MDMS) versteht man ein System zur kontinuierlichen und dauerhaften Speicherung, Aufbereitung, Auswertung sowie Austausch von Mess- und Metadaten. Neben dem reinen Verwalten zeitbezogener Mess- und Metadaten stehen Werkzeuge zur Strukturierung und Verwaltung des Messnetzes, Fachverfahren zur Datenprüfung, -korrektur und Auswertung sowie zur Erzeugung benötigter Produkte, wie Grafiken und Berichte, zur Verfügung. Damit ist ein MDMS hervorragend für den Einsatz im Pegelwesen geeignet und unterstützt den gesamten Arbeitsablauf. Alle Mess- und Metadaten sind direkt erreichbar, können kontrolliert und korrigiert werden. So unterstützt ein MDMS den Anwender bei der Erstellung von Abflusskurven und Veränderungswerten.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Unter einem Messdatenmanagementsystem (MDMS) versteht man ein System zur kontinuierlichen und dauerhaften Speicherung, Aufbereitung, Auswertung sowie Austausch von Mess- und Metadaten. Neben dem reinen Verwalten zeitbezogener Mess- und Metadaten stehen Werkzeuge zur Strukturierung und Verwaltung des Messnetzes, Fachverfahren zur Datenprüfung, -korrektur und Auswertung sowie zur Erzeugung benötigter Produkte, wie Grafiken und Berichte, zur Verfügung. Damit ist ein MDMS hervorragend für den Einsatz im Pegelwesen geeignet und unterstützt den gesamten Arbeitsablauf. Alle Mess- und Metadaten sind direkt erreichbar, können kontrolliert und korrigiert werden. So unterstützt ein MDMS den Anwender bei der Erstellung von Abflusskurven und Veränderungswerten.
Autovalidierung von Messdaten – wie kann sie uns Hydrologen unterstützen?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Die Anforderungen an hydrologische Messdaten ändern sich in einer vernetzten Welt rasant. Daten müssen nicht nur korrekt sondern auch quasi in Echtzeit verfügbar sein. Um diesen Bedarf mit möglichst hochwertigen Daten zu decken, können neben geeigneten Messtechniken auch automatisierte Routinen zur Validierung und Korrektur den Hydrologen unterstützen. Die Einführung solcher Verfahren setzt neben einer klaren Prozessbeschreibung eine umfassende Dokumentation der Ergebnisse zur Nachvollziehbarkeit bei der abschließenden Freigabe der Daten durch den Hydrologen voraus.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Die Anforderungen an hydrologische Messdaten ändern sich in einer vernetzten Welt rasant. Daten müssen nicht nur korrekt sondern auch quasi in Echtzeit verfügbar sein. Um diesen Bedarf mit möglichst hochwertigen Daten zu decken, können neben geeigneten Messtechniken auch automatisierte Routinen zur Validierung und Korrektur den Hydrologen unterstützen. Die Einführung solcher Verfahren setzt neben einer klaren Prozessbeschreibung eine umfassende Dokumentation der Ergebnisse zur Nachvollziehbarkeit bei der abschließenden Freigabe der Daten durch den Hydrologen voraus.
Hydraulische Modellierung – Brauchen wir noch Durchflussmessungen?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Die Randbereiche der Wasserstand-Durchfluss-Beziehungen sind in der Regel nur mit sehr wenigen oder keinen Durchflussmessungen belegt. Insbesondere der Bereich extremer Hochwasser hat große Bedeutung für deren Vorhersage und für Bemessungsaufgaben. Zur Bestimmung der Durchflussscheitel großer Hochwasser können hydraulische Modelle eingesetzt werden. Um hinreichend genaue Werte zur Extrapolation der Wasserstand-Durchfluss-Beziehung zu erhalten, muss eine sorgfältige Kalibrierung an Hand von Messungen und augenscheinlichen Beobachtungen erfolgen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Die Randbereiche der Wasserstand-Durchfluss-Beziehungen sind in der Regel nur mit sehr wenigen oder keinen Durchflussmessungen belegt. Insbesondere der Bereich extremer Hochwasser hat große Bedeutung für deren Vorhersage und für Bemessungsaufgaben. Zur Bestimmung der Durchflussscheitel großer Hochwasser können hydraulische Modelle eingesetzt werden. Um hinreichend genaue Werte zur Extrapolation der Wasserstand-Durchfluss-Beziehung zu erhalten, muss eine sorgfältige Kalibrierung an Hand von Messungen und augenscheinlichen Beobachtungen erfolgen.
Sedimentqualität – Ein Teilaspekt aus dem integrierten EU-Life Projekt „LiLa – Living Lahn“
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Das integrierte EU Life Projekt „LiLa – Living Lahn“ vereint naturschutzfachliche, regulatorische und gesellschaftspolitische Fragestellungen rund um den Fluss Lahn. Auf Basis eines Sedimentkatasters soll ein, die übrigen im Projekt geplanten Maßnahmen begleitendes, Sedimentmanagementkonzept und -monitoring erstellt und durchgeführt werden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Das integrierte EU Life Projekt „LiLa – Living Lahn“ vereint naturschutzfachliche, regulatorische und gesellschaftspolitische Fragestellungen rund um den Fluss Lahn. Auf Basis eines Sedimentkatasters soll ein, die übrigen im Projekt geplanten Maßnahmen begleitendes, Sedimentmanagementkonzept und -monitoring erstellt und durchgeführt werden.
3-D-Visualisierung von vorhandenen Staubauwerken zur holistischen Planung und Ãœberwachung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2019)
Seit mehreren Jahren nutzt der Wasserverband Eifel-Rur in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Aachen moderne Erfassungstechnologien des Vermessungswesens. Mittels Laserscanning konnten z. B. 3-D-Oberflächenmodelle für verschiedene Talsperren erstellt werden. Um ein vollständiges 3-D-Modell zur holistischen Planung und Überwachung zu erhalten, ist eine Erfassung der in den Sperrbauwerken liegenden und z. T. beengten Kontrollgang- sowie Stollensysteme erforderlich. An der Urfttalsperre konnten hierzu das Picture-Matching sowie verschiedene Scansysteme vergleichend eingesetzt und einer kritischen Bewertung unterzogen werden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2019)
Seit mehreren Jahren nutzt der Wasserverband Eifel-Rur in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Aachen moderne Erfassungstechnologien des Vermessungswesens. Mittels Laserscanning konnten z. B. 3-D-Oberflächenmodelle für verschiedene Talsperren erstellt werden. Um ein vollständiges 3-D-Modell zur holistischen Planung und Überwachung zu erhalten, ist eine Erfassung der in den Sperrbauwerken liegenden und z. T. beengten Kontrollgang- sowie Stollensysteme erforderlich. An der Urfttalsperre konnten hierzu das Picture-Matching sowie verschiedene Scansysteme vergleichend eingesetzt und einer kritischen Bewertung unterzogen werden.
