DE2642747A1 - Floating flood weir system - has float elements on chains to swing across flow when tide is flooding and allowing tidal flow - Google Patents

Floating flood weir system - has float elements on chains to swing across flow when tide is flooding and allowing tidal flow

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DE2642747A1 DE19762642747 DE2642747A DE2642747A1 DE 2642747 A1 DE2642747 A1 DE 2642747A1 DE 19762642747 DE19762642747 DE 19762642747 DE 2642747 A DE2642747 A DE 2642747A DE 2642747 A1 DE2642747 A1 DE 2642747A1
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Abstract

A flood weir is based for protection against high tides. The floats (4) are joined into float chains which are press-into the form of a floating dam when the tide is flooding (7). The dam is re-opened by the ebb flow. The float chains can be anchored to a fixed point at their bank-side end. This fixed point can also fulfil the function of a thurst bearing against the flood pressure. The floats (4) can be connected with a bank-side fixed point (6) via anchor houses (8) and in these the dam pressure can be transmitted by tension forces.

Description

FlutreuseFlood trap

Die Erfindung bezieht sich auf den Hochwasserschutz von Flußmündungen.The invention relates to flood protection of estuaries.

Der Schutz der Meeresküsten und Flußmündungen gegen Hocffluten erfolgt bisher allein durch die Anlage von Deichen, Sperrmauern und Sperrwerken, deren Höhe nach Erfahrungswerten festgesetzt wird, die jedoch in Bezug auf extreme Hochfluten einen Unsicher= heitsfaktor enthalten. So hat sich auch die Erhöhung der Hoch= wasserschutzanlagen an der deutschen Nordseeküste in den letzten Jahren als notwendig erwiesen. Besonders gefährdet sind erfahrungs= gemäß die Wlündungsgebiete großer Flüsse mit ihren Hafenanlagen.The protection of the sea coasts and estuaries against high tides takes place so far solely through the construction of dykes, barriers and barriers, their height is determined based on experience, however, in relation to extreme high tides contain an uncertainty factor. So has the increase in flood protection systems proved to be necessary on the German North Sea coast in recent years. Particularly Experience shows that the estuary areas of large rivers with their port facilities are at risk.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, als Ergänzung der herkomm= lichen Hochwasserschutzanlagen eine Bremsung, Verzögerung und Abflachung extremer Flutwellen durch die Installation von "illutreusen" in den Mündungstrichtern großer Flüsse zu bewirken.According to the invention it is now proposed to supplement the herkomm = the braking, deceleration and flattening of extreme flood protection systems Large tidal waves caused by the installation of "illutreusen" in the estuary funnels Effect rivers.

Dazu werden an geeigneten Stellen des Flußbettes pontonartige Schwimmkörper vorgehalten, die bei Hochflut auf schwimmen, während sie unter normalen Gezeitenverhältnissen in Ruhestellung bleiben. Mit Hilfe der Blutströmung und entsprechender Steuerung, Verankerung und Verkettung wird die SchlieBung der Flutreuse herbeigeführt und, evt. unterstützt durch mittels dosierter Flutung der Schimmkörper regulierten Tiefgang, eine Verzögerung der Flutströmung, eine Reduzierung der auflaufenden Wassermenge und eine Abflachung der Flutwelle, infolgedessen also eine Senkung des Hochwasserspiegels "hinter" der Flutreuse erreicht.For this purpose, pontoon-like floating bodies are placed at suitable points on the river bed held to float on at high tide while under normal tide conditions stay at rest. With the help of blood flow and appropriate control, Anchoring and chaining, the closure of the flood trap is brought about and, possibly supported by the draft regulated by means of dosed flooding of the floating bodies, a delay in the tide flow, a reduction in the amount of water flowing into it and a flattening of the tidal wave, consequently a lowering of the flood level Reached "behind" the flood trap.

Nach dem Kentern der Flut wird die Flutreuse durch das ablaufende Wasser selbsttätig geöffnet und in die vorbestimmte Ruhestellung gebracht.After the flood capsizes, the flood trap is due to the drainage Water opened automatically and brought into the predetermined rest position.

fas technische Prinzip der Erfindung läßt sich als flexible, schwimmende Rückstaubremse mit unvollständigem Verschluß bezeichnen, wie es am Beispiel der "Venenlappen't im Blutkreislauf zu zu beobachten ist. Für die Funktion ist wesentlich, daß durch entsprechende Gestaltung mit der Einengung des Strömungskanals das Gegenteil eines Düseneffektes erzielt wird, der als "Reusen= effekt" bezeichnet werden kann: Hinter der Einengung entsteht ein Unterdruck, der durch Ablenkung und Verwirbelung der durchfließen= den Flüssigkeit den Schließeffekt der Einengung verstärkt.fas technical principle of the invention can be described as flexible, floating Designate backwater brake with incomplete closure, as shown in the example of "Vein lobes don't get in the bloodstream is to be observed. For the function It is essential that by appropriate design with the narrowing of the flow channel the opposite of a nozzle effect is achieved, which is referred to as "trap = effect" can be: Behind the constriction a negative pressure arises, which is caused by deflection and Swirling of the flowing through = the liquid strengthens the closing effect of the constriction.

Die Flutreuse besitzt gegenüber der alleinigen Verwendung herkömmlicher Hochwasserschutzanlagen erhebliche Vorteile.The flood trap has more conventional than the sole use Flood protection systems have considerable advantages.

Zunächst wird der Hochwasserschutz an sich verbessert, da durch den Einsatz der Flutreuse die besonders gefährlichen Flutwellen selbst beeinflußt werden können. Die vorhandenen Hochwasserschutz= anlagen können dadurch für höhere Hochwasserstände ausreichen. Es wird möglich, einen den topografischen und infrastrukturellen Gegehenheiten entsprechenden, gezielten und abgestuften Hoch= wasserschutz zu gewährleisten.First of all, the flood protection itself is improved, as the Using the flood trap, the particularly dangerous flood waves themselves can be influenced can. The existing flood protection systems can thus cope with higher flood levels sufficient. It becomes possible to reflect the topographical and infrastructural conditions to ensure appropriate, targeted and graduated flood protection.

Weiterhin wird der Hochwasserschutz ohne tiefgreifenden Eingriff in den natürlichen itrömungs- und Gezeitenablauf sowie ohne wesentliche Umgestaltung der Landschaft vertollkommnet. Bislang erschien ein "vollkommener" Schutz der Flußmündungen ohne derartige Konsequenzen unmöglich. Da die Flutreuse bei normalem Gezeisten ablauf in Ruhestellung bleibt, ist die Umweltbesinträchtigung minimal.Furthermore, the flood protection is carried out without profound intervention in the natural flow of currents and tides, and without any major changes the landscape perfected. So far, a "complete" protection of the estuaries has appeared impossible without such consequences. Because the flood trap drains when the tide is normal remains in rest position, the environmental impact is minimal.

Auch die Kosten für einen Schutz gegen extreme. Hochfluten können durch die erfindungsgemäße Elutreuse erheblich gesenkt werden.Also the cost of protection against extremes. Can flood can be reduced considerably by the elutreuse according to the invention.

Während eine Verbesserung des Hochwasscerschutzes durch herkömmliche nur Anlagen praktisch mittels genereller Erhöhung der gesamten Weiche linie bzw. durch die Herstellung neuer Deichlinien von entspreehenk dem Profil mit Sperrwerken u. dergl. erzielt werden kann, wird die erwünschte W-ikung erfindungsgemäß durch relativ punktuelle unb weniger aufwendige Maßnahmen erreichbar.While an improvement in flood protection through conventional only systems practically by means of a general increase in the entire switch line or by creating new dyke lines from corresponding to the profile with barriers and the like can be achieved, the desired effect is achieved according to the invention relatively selective and less complex measures can be achieved.

Das Prinzip der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt. Sie zeigt die Aufsicht auf einen Fluß in Mündungsnähe.The principle of the invention is shown schematically in the accompanying drawing shown. It shows the view of a river near the mouth.

Fig. 1 zeigt den Fluß mit beiderseitigen Deichen unidwr Flutreuse in Ruhestellung, Fig. 2 zeigt denselben Fluß bei Hochflut und die Flutreuse in Funktion.Fig. 1 shows the river with dikes on both sides unidwr flood trap in the rest position, Fig. 2 shows the same river at high tide and the flood trap in operation.

Während in Fig. 1 zwischen den Deichlinien 1 im Grenzbereich der ikS eingedeichten, nicht überfluteten Wattflächen 2 mit dem wasserführenden Flußbett 3 zwei gleiche Zlutreus8n-Elemente dar= gestellt sind, die sich in Ruhastallung befinden und aus den Schwimmkörpern 4, dem bergseitigen Festpunkt 5 und dem talseitigen Festpunkt 6 bestehen, zeigt die Fig. 2 denselben Fluß bei Hochflut mit Wasserführung auf volle Breite der eingedeichten Fläche in Pfeilrichtung 7, sowie dieselben Flutreusen-Elemente mit den nunmehr auggeschWom= menen Schwimmkörpern 4, die dank ihrer Verkettung und ihrer Verankerung 8 durch den Druck der Flutströmung in der erfindungs= gemäßen Form zu einem schwimmenden Stauwehr mit regelbarem Über= und Unterlauf formiert sind und die auftretenden Staudruck= kräfte als Druckkräfte in die Festpunkte 5 undäLs Zugkräfte über die Ankertrossen 8 in die Festpunkte 6 abgeben.While in Fig. 1 between the dike lines 1 in the border area of the ikS diked, not flooded mudflats 2 with the water-bearing river bed 3 represents two identical Zlutreus8n elements = are put to themselves are in rest stables and from the floats 4, the mountain-side fixed point 5 and the valley-side fixed point 6 exist, FIG. 2 shows the same flow at Flood with water flow over the full width of the diked area in the direction of the arrow 7, as well as the same flood trap elements with the floats that are now auggeschWom = menen 4, thanks to their interlinking and their anchoring 8 by the pressure of the flood current in the form according to the invention to a floating weir with adjustable over = and underflow are formed and the dynamic pressure = forces that occur as pressure forces in the fixed points 5 and tensile forces via the anchor cables 8 in the fixed points 6 hand over.

Für eine optimale Funktion ist neben der optimalen Winkelstellung der Schwimmkörperkettengeg'enüber der Strömungsrichtung auch das Profil der Schwimmkörper von Bedeutung. Durch entsprechende Form= gebung ist zu erreichen, daß - die erforderliche Zug- oder Ankerkraft minimiert wird, indem die Staudruck-Komponente nach vorwärts-unten gesichtet wird, sodaß der Auftrieb der Schwimmkörper mit als Staudruck-Widerstand genutzt werden kann, - der Euseneffekt zwischen Flußsohle und Schwimskörper, der zur Fiußbetterosion führen könnte, minimiert wird, - in Richtung nach oben anstelle eines Düseneffektes dessen Gegenteil, ein "Reuseneffekt" entsteht, indem "hinter" dem Schwimmkörper eine maximale Ablenkung und Verwirbelung der Strömung nach oben erreicht wird.For an optimal function is next to the optimal angular position the float chain opposite the direction of flow also the profile of the float significant. By appropriate shaping it can be achieved that - the required Tensile or anchor force is minimized by moving the dynamic pressure component forward-down is sighted, so that the buoyancy of the float acts as a dynamic pressure resistance can be used, - the Eusen effect between the river bed and the floating body, the could lead to bed erosion, is minimized - in the upward direction instead of of a nozzle effect, the opposite of which, a "trap effect", is created by "behind" the float a maximum deflection and turbulence of the flow upwards is achieved.

Die Schwimmkörper kombinieren zu diesem Zweck etwa die konkave Form einer Pflugschar im unteren Bereich mit der konvexen Form etwa einer Brandungswelle im oberen Bereich.For this purpose, the floating bodies combine roughly the concave shape a ploughshare in the lower area with the convex shape of a surf wave in the upper area.

Da durch die Flutreuse eine Aufstauung des Wasserspiegels herbei geführt wird, ist entsprechend der Staukurve eine Erhöhung der Weiche im Reusenbereich erforderlich.Because the flood trap caused a build-up of the water level an increase of the switch in the trap area is necessary according to the damming curve.

Es können theoretisch beliebig viele Reusenelemente in belibbigr Kombination und Größe, auch "halbe" Elemente, verwendet werden.Theoretically, any number of trap elements can be combined in any number of ways and size, including "half" elements, can be used.

Die Steuerungsanlagen können in den Festpunkten(5) und (6) unter= gebracht werden. Die für die Steuerungsvorgänge erforderliche Energie kann durch Ausnutzung der Gezeitenströmung gewonnen werden.The control systems can be found in the fixed points (5) and (6) under = to be brought. The energy required for the control processes can through Exploitation of the tidal currents can be obtained.

Es erscheint möglich, das Prinzip der Flutreuse außer für den Hochwasserschutz auch für andere Zwecke zu verwenden, wie z.B.It seems possible to use the principle of the flood trap except for flood protection can also be used for other purposes, such as

zur Energie gewinnung aus den Gezeitenströmen. In diesem Fall wären die Heusenelemente spiegelgleich in Strömungs- und Gegen= strömungsrichtung auszubilden.to generate energy from the tidal currents. In this case would be to form the hay elements mirror-like in the direction of flow and counterflow.

AnsprücheExpectations

Claims (16)

Ansprüche: 1. Flutreuse zum Schutz gegen hochfluten, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Schwimmkörpern (4) besteht, die verankert sind und bei Hochflut aufschwbnmen.Claims: 1. flood trap to protect against flooding, characterized in that that it consists of floating bodies (4) which are anchored and float up at high tide. 2. Flutreuse nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (4) zu Schwimmkörperketten verbunden sind, die durch die Flutströmung (7) in die korm eines schwinimenden Stauwehrs gedrückt werden, das sich durch die Ebbeströmung wieder öffnet.2. flood trap according to claim 15, characterized in that the floating body (4) are connected to float chains, which by the flood flow (7) in the Korm of a floating weir, which is caused by the ebb flow opens again. lutreuse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörperketten mit deren bergseitigem Ende an einem Festpunkt (5) verankert sein können, der außerdem die Funktion eines Widerlagers gegen den staudruck erfüllen Kann.Lutreuse according to claims 1 and 2, characterized in that the float chains can be anchored with the mountain-side end at a fixed point (5), which also Can fulfill the function of an abutment against the back pressure. 4. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (4) über Ankertrossen (8) mit einem talseiti= gen Festpunkt (6) verbunden sein können, in den der Staudruck durch Zugkräfte übertragen werden kann.4. flood trap according to claim 1 to 3, characterized in that the Float (4) connected via anchor cables (8) to a fixed point (6) on the valley side can be, in which the dynamic pressure can be transferred by tensile forces. 5. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Rückstaubremse besonders zum Schutz der Mündungstriatter von Flüssen geeignet ist.5. flood trap according to claim 1 to 4, characterized in that it as a backwater brake, particularly suitable for protecting the estuary triatters of rivers is. 6. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als flexible, schwimmende Rückstaubremse mit unvollstän= digem Verschluß näherungsweise auf dem Funktionsprinzip der "Venenlappen" im Blutkreislauf beruht.6. flood trap according to claim 1 to 5, characterized in that it as a flexible, floating back pressure brake with incomplete = digem closure approximately based on the functional principle of the "venous lobes" in the bloodstream. 7. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefgang der Schwimmkörper (4) zur Regulierung der tau= wirkung durch dosiertes Fluten bzw, Lenzen verändert werden kann.7. flood trap according to claim 1 to 6, characterized in that the Draft of the float (4) to regulate the dew = effect through dosed Floods or bilges can be changed. 8. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ate Schwimmkörperketten in Verbindung mit den Festpunkten (5) und (6) Flutreusenelemente bilden, die in theoretisch belie= biger Anzahl und Kombination installiert werden können.8. flood trap according to claim 1 to 7, characterized in that ate Float chains in connection with the fixed points (5) and (6) flood trap elements that can be installed in theoretically any number and combination can. 90 B'lutreuse nach Anspruch 1 bis , dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Profilierung der Schwimmkörper (4) die staudruck-tomponente in Strömungsrichtung nach vorwärts-unten gerichtet werden kann, sodab der Auftrieb der Schwimmkörper(4) mit für aen Staudruck-Widerstand genutzt werden kann.90 blood trap according to claim 1 to, characterized in that Corresponding profiling of the float (4) the dynamic pressure component in the direction of flow can be directed forwards and downwards, so that the buoyancy of the floats (4) can be used with for a back pressure resistance. 10. iqutreuse nach anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Profilierung der Schwimmkörper (4) ein Düseneffekt zwischen der illlubsohle uiid dem Schwimmkörper (4) minimiert oder vermieden werden kann.10. iqutreuse according to claim 1 to 9, characterized in that by the profiling of the floating body (4) creates a jet effect between the Illlubsole uiid the float (4) can be minimized or avoided. 11. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Frofilierung der Schwimmkörper (4) der Unterdruck in Strömungsrichtung hinter dem Schwimmkörper (4) maximiert und eine maximale ablenkung und Verwirbelung der Strömung erreicht werden kann.11. flood trap according to claim 1 to 10, characterized in that the negative pressure in the direction of flow due to the profiling of the float (4) behind the float (4) maximized and maximum deflection and turbulence the flow can be achieved. 12. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das rrofil der Schwimmkörper (4) aus der Kombination der konkaven Form einer Flugschar im unteren Bereich und der konvexen Form etwa einer Brandungswelle im oberen Bereich bestehen kann.12. flood trap according to claim 1 to 11, characterized in that the profile of the float (4) from the combination of the concave shape of a flight share in the lower area and the convex shape of a surf wave in the upper area can exist. 13. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Höhensteuerung der Schwimmkörper (4) die Elutwelle zum LJberlaufen über die Schwimmkörper veranlaßt werden kann.13. flood trap according to claim 1 to 12, characterized in that by controlling the height of the float (4), the float wave to overflow can be caused by the float. 14. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiche im Heusenbereich entsprechend der Staukurve erhöht werden.14. flood trap according to claim 1 to 13, characterized in that the switch in the hay area can be increased according to the damming curve. 15. Flutreuse nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionsprinzip auch für andere Zwecke, wie beispiels= weise zur Energiegewinnung aus den Gezeitenströmen verwendet werden kann.15. flood trap according to claim 1 to 14, characterized in that the functional principle also for other purposes, such as for example for energy generation from the tidal currents can be used. 16. Flutreuse, mit den Merkmalen, einzeln oder in verschiedener Kombination miteinander, wie beschrieben und/oder in der Zeichnung dargestellt.16. Flood trap, with the characteristics, individually or in various combinations with each other, as described and / or shown in the drawing.
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